Tecnologia line interactive

(Classificazione VI) I sistemi Line interactive in condizioni di normale funzionamento alimentano il carico (1) direttamente dalla rete (2), mentre mantengono carica la batteria (3) per mezzo di un apposito circuito raddrizzatore (4). Nel caso la tensione di rete manchi, o vada fuori dalle tolleranze, entra in azione un inverter (5) alimentato dalla batteria, e il gruppo commuta il carico sulla tensione generata dall’inverter. La commutazione avviene per mezzo di un relè (6), in un tempo generalmente inferiore ai 10 millisecondi.

Il relè (eventualmente elettronico) presenta ottime caratteristiche elettriche, ma il tempo d’intervento é relativamente lungo (equivale alla durata di una semionda della tensione di alimentazione). Una riduzione al di sotto dei 4 millisecondi non é in ogni modo importante, dal momento che all’incirca di quest’ordine di grandezza é anche il tempo d’avvio e di stabilimento a regime dell’inverter.
Dunque, questa tecnologia comporta una interruzione nella fornitura di energia al carico. In generale, per sistemi di tipo PC, la mancanza in sé non dà origine a gravi inconvenienti, in quanto può essere compensata dall’energia immagazzinata nei condensatori dell’alimentatore del PC stesso. Le difficoltà possono però nascere per dei motivi più sottili.

Controllo a microprocessore

Si riferisce a Gruppi di Continuità controllati per mezzo di un microcomputer, invece che da una circuiteria realizzata appositamentente.  L’inclusione di una CPU programmabile permette una maggiore quantità di funzioni, in particolare la raccolta e la trasmissione di tutti i dati di funzionamento ad un PC connesso, ed equipaggiato con il software DataWatch. Ancora, la CPU permette l’esecuzione di regolari test sull’UPS. Se i laboratori di ricerca ONLINE perfezionano le funzionalità del gruppo di continuità, è possibile trasferirle anche agli UPS meno recenti, sostituendo il Firmware (il programma che gira nella CPU dell’UPS).

Montaggio combi Tower/Rack

Si tratta di UPS che possonno essere anche usati  in Rack 19”, con un kit di conversione opzionale. Si risparmia l’alto sovrapprezzo delle soluzioni più specialistiche e meno diffuse. L’altezza è contenuta in 2 sole Unità.

AVR

La tecnologia a doppia conversione prevede di rigenerare una tensione assolutamente perfetta, assolutamente indipendente dalla tensione in entrata: si può quindi parlare di una stabilizzazione assoluta.

Zone geografiche particolarmente critiche o particolarità dell’impianto di rete possono portare a variazioni significative della tensione di rete rispetto al valore standard di 230 V. 
Un gruppo di continuità (UPS) può far fronte a questo problema in due modi, secondo la tecnologia con cui è progettato:

1 I gruppi OFF LINE (LINE INTERACTIVE)  permettono che la tensione scenda  o cresca  fino al limite di tolleranza, poi intervengono ricreando a partire dalle batterie una alimentazione di valore corretto  (sinusoidale o no, anche questo in dipendenza della tecnologia). Il grave inconveniente è quello che le anomalie di tensione possono avere una durata molto superiore a quella delle batterie.

Per risolvere parzialmente questo secondo problema alcuni gruppi  OFF LINE (LINE INTERACTIVE)  sono dotati di un circuito AVR (Automatic Voltage Regulation) che permette di aumentare o diminuire la tensione fuori tolleranza di un valore percentuale fisso. In questo modo la finestra accettabile della tensione di ingresso passa da circa 210-250 Volts a circa 180-270 Volts. In questo modo si evita il ricorso alla batteria quando la tensione d’ingresso esce dai limiti di tolleranza. La carica della batteria viene conservata per supplire ai black-out. Ancora, la minore sollecitazione della batteria consente di prolungarne significativamente la vita. Da notare che la tensione non è affatto stabilizzata, ma semplicemente riportata entro valori accettabili, anche se non allo stesso valore che aveva prima della variazione.
I gruppi ONLINE della famiglia Zinto sono dotati di un AVR migliorato, che permette due livelli di intervento.

2 I gruppi A DOPPIA CONVERSIONE, invece, superano l'ostacolo a piè pari, dal momento che forniscono sempre una tensione assolutamente perfetta, generata localmente e senza alcuna connessione con la tensione di   ingresso.

Batterie hot swap

Sono batterie montate in maniera tale da essere facilmente sostituibili da parte di qualsiasi utente senza bisogno di interrompere il funzionamento dei gruppi.

Si tratta di un accorgimento il cui valore è in buona parte propagandistico, in quanto  l’operazione é necessaria solo CIRCA ogni 4 o più anni (fino a 5/6 per le migliori batterie), in dipendenza dalle condizioni d’uso. Per questa ragione spesso  le batterie sono garantite solo per un anno, o al massimo due. (da notare che ONLINE offre  l’estensione della garanzia sulle batterie fino a QUATTRO ANNI ).  Dopo questo periodo è comunque raccomandabile una revisione dell'UPS.

Una eccellente strategia per una installazione con un certo numero di gruppi di continuità (UPS) può essere quella di tenere un gruppo di ricambio, ed inviare a rotazione, ogni 4-5 anni, i gruppi per una revisione completa presso il laboratorio Online, oppure approfittare di un’offerta speciale per sostituire il gruppo con uno di tecnologia più recente, e di prestazioni superiori.

Estensione autonomia

E’possibile aggiungere agli UPS (con l’eventuale eccezione dei modelli di minor potenza della famiglia), dei pacchi batterie per aumentare l’autonomia. Il numero massimo di pacchi è limitato però, in pratica, dal fatto che il caricabatterie all’interno del gruppo di continuità non ha una capacità infinita. Il tempo di ricarica cresce infatti con il numero di batterie da caricare. Concretamente, il numero massimo è limitato a due o tre. L’autonomia, naturalmente, cresce al decrescere del carico, in modo più che inversamente proporzionale. A basse correnti di scarica infatti, le batterie sono molto più efficienti.

Protezioni (linea telefonica o LAN)

Le linee telefoniche, che connettono la rete con Internet, percorrono lunghi tratti all’aperto, e sono quindi ancor più sensibili ai disturbi, e specialmente alle sovratensioni. E’ sufficiente che un fulmine cada entro un centinaio di metri da una centralina telefonica per danneggiare tutti i computer dei dintorni. Molti UPS estendono il concetto di protezione rendendo disponibile una presa in cui inserire la spina telefonica e una presa di uscita per il cavo telefonico che va al server. 

Tolleranza della tensione in ingresso

In zone industriali la tensione può variare anche al di fuori delle tolleranze. In particolare, poi, gli impianti che richiedono lunghe autonomie impiegano degli UPS con autonomia breve (economia) , più dei moto-generatori che subentrano automaticamente alla rete elettrica quando le batterie degli UPS stanno per esaurirsi. La regolazione fine dei motori di questi moto generatori è complicata, e spesso tensione e frequenza ne risentono, uscendo dalle strette tolleranze della rete elettrica.
In questi casi un UPS “normale” potrebbe segnalare erroneamente un guasto alla rete elettrica, eventualmente anche fermandosi.

Tolleranza della tensione in ingresso

In zone industriali la tensione può variare anche al di fuori delle tolleranze. In particolare, poi, gli impianti che richiedono lunghe autonomie impiegano degli UPS con autonomia breve (economia) , più dei moto-generatori che subentrano automaticamente alla rete elettrica quando le batterie degli UPS stanno per esaurirsi. La regolazione fine dei motori di questi moto generatori è complicata, e spesso tensione e frequenza ne risentono, uscendo dalle strette tolleranze della rete elettrica.
In questi casi un UPS “normale” potrebbe segnalare erroneamente un guasto alla rete elettrica, eventualmente anche fermandosi.

Intelligenrt Battery Management

Si tratta di un sottosistema dedicato che controlla costantemente lo stato delle batterie e le protegge da sovraccarico o da scarica eccessiva. Inoltre permette la ricarica veloce, nel giro di una o due ore. Bisogna considerare infatti che la durata della batteria dipende (oltre che dalla temperatura) dal numero di scariche e ricariche e dalla intensità di corrente implicata. La ricarica non si verifica solo dopo un blackout. La batteria può intervenire anche in caso di sottotensioni o sovratensioni. Bisogna considerare anche la normale autoscarica. La batteria quindi periodicamente può trovarsi in stato di carica/scarica. Questo può ridurre sensibilmente la sua vita utile.

Interfaccia RS-232

L'interfaccia RS232 serve per connetere un cavo di comunicazione con un PC su cuui girerrà il software di controllo DATAWATCH.
E' integrata direttamente nel gruppo di continuità (escluso BASIC P e YUNTO P).

Lo standard seriale RS-232 risale agli albori dell’informatica (quando non erano disponibili i microprocessori). Questa è anche la sua forza, perché è ancora diffusissimo. Forse per questa ragione i sistemi professionali tendono a preferire una porta RS-232, dedicata. Prevede l’impiego di un massimo di ben 25 conduttori, di cui 3 fondamentali per i dati (trasmessi, ricevuti, e massa), più altri 22 riservati ai comandi necessari a controllare un modem. In genere si utilizza un sottoinsieme di 15 conduttori, od anche solo 9 conduttori, a seconda delle funzioni desiderate. Nel caso di un gruppo di continuità sono necessari solo i 3 conduttori fondamentali per i dati.

Interfaccia a contatti privi di potenziale

Quando il gruppo di continuità deve comandare apparati che non includono necessariamente un computer, il “dialogo” con l’UPS si riduce ai minimi termini. Come esempio, si può pensare di comandare una sirena di allarme al verificarsi del blackout. In tal caso è necessario solo il chiudersi di un contatto. Per la massima sicurezza, è raccomandato di utilizzare dei contatti isolati, come quelli di relé o di un fotoaccoppiatore. L’interfaccia si può anche usare anche per comunicare con il software DataWatch su un PC. L’UPS in questo caso utilizza due contatti per segnalare al PC il blackout e l’esaurirsi delle batterie. Il PC invece, usa un altro contatto per comandare all’ UPS lo spegnimento.

L'interfaccia  può essere presente su una scheda opzionale (ZINTO A, XANTO S, XANTO SR, XANTO RT) oppure essere integrata direttamente nel gruppo di continuità (YUNTO P).

In generale si utilizza lo stesso tipo di connettore dell’interfaccia RS-232 utilizzando alcuni dei conduttori usati per i comandi. Nel caso della famiglia ZINTO A l’interfaccia a contatti privi di potenziale condivide lo stesso connettore della interfaccia RS-232, utilizzando solo i connettori riservati ai comandi, e lasciando i 3 conduttori dei dati alla RS-232

Protezioni EMI-RFI sovratensioni cortocircuito sovraccarico

EMI (ElectroMagnetic Interference) e RFI (Radio Frequency Interference) sono disturbi trasmessi mediante onde radio. La protezione EMI/RFI si basa su filtri che lasciano passare le frequenza di rete (50 Hz) ma riducono enormemente le frequenze radio (sopra i 100.000 Hz). Le protezioni contro sovraccarico e cortocircuito sono concettualmente simili a dei fusibili, ma sono spesso ripristinabili. La protezione per le sovratensioni è anch’essa simile ad un fusibile. In genere è un componente (Varistore) che si brucia al verificarsi della sovratensione, cortocircuitandola a massa.

Interfaccia USB

L'interfaccia USB (Universal Serial Bus) è l'interfaccia più  comunemente usata per connettere ad un PC i vari apparati (stampanti, DVD, Scanner, UPS)  
La porta USB, progettata quando i microprocessori erano già di impiego comune (1996), ne usa uno per codificare tutti i dati (anche quelli per i modem!) sotto forma dei più svariati messaggi.Al contrario della RS-232, invia i comandi sotto forma di messaggi e non come valori di tensione su appositi fili (uno per ogni comando).
Utilizza solo 4 fili:

• dati trasmessi
• dati ricevuti
• alimentazione (a 5 Vcc per le periferiche)
• massa comune.
  
  

Inoltre ha una struttura BUS (fino a 127 apparati si connettono “appesi” alla stessa porta di uscita del PC) invece che punto-a-punto. Questo significa anche che  le porte sul PC possono essere "moltiplicate" connettendovi mediante un cavo USB uno o più  "Hub" (letteralmente: "mozzo di ruota") con molte porte secondarie.

Per quanto riguarda i Gruppi di Continuità (UPS) la circuiteria interna termina in un connettore per un cavo di comunicazione tra UPS ed un PC su cui girerà il software di controllo DATAWATCH.

Display LED

Indica lo stato del gruppo, il suo normale funzionamento, il funzionamento in modo batteria, i sovraccarichi e eventuali guasti.

Alcune famiglie di gruppi di continuità sono dotate di un alloggiamento in cui inserire schede di interfaccia aggiuntive, opzionali. Le più comuni sono la scheda a contatti privi di potenziale e la scheda per connessione di rete con protocollo SNMP.
NB: Nel caso della famiglia ZINTO A lo slot per inserire le schede è presente solo nei modelli ZA 1500 e superiori.

EPO (Emergengy Power Off)

La caratteristica di Emergency Power Off serve per facilitare lo spegnimento immediato del gruppo in caso di emergenze. Fa la stessa funzione dell’interruttore di accensione/spegnimento del gruppo, ma permette di portare l'interruttore in una posizione facile da raggiungere. Consiste generalmente in una coppia di contatti aggiuntivi a cui si può connettere un cavo lungo quanto necessario, che termina in un semplice interruttore. 

Avviamento a freddo

Si riferisce alla possibilità di avviare l’UPS anche in assenza della rete elettrica, utilizzando l’energia delle batterie. Questa caratteristica si rende utile in situazioni particolari. Per esempio, permette di usare l’UPS come generatore di tensione in situazioni dove non è presente la rete, oppure, nel caso si debba assolutamente usare il sistema durante un blackout.

Avvio automatico UPS

Gli UPS , durante blackout lunghi, si spengono, per conservare la carica delle batterie ad un livello sufficiente per non danneggiarla, scaricandola oltre misura. Alcuni UPS necessitano di un livello minimo di tensione  per il funzionamento dei microcontrollori, e richiedono, per la ripartenza, l'azionamento manuale. Altri, invece sono predisposti per ripartire comunque, indipendentemente dalla durata del blackout.