Um brownout não é um corte breve de energia, mas sim uma tensão baixa que pode durar de vários minutos até mesmo horas, e é um dos problemas de qualidade de energia mais comuns nas Filipinas. Um UPS pode manter a carga durante um apagão, mas não foi concebido para um brownout de duas horas. Mesmo que o fornecimento nunca chegue a zero, a bateria descarrega-se por completo.
A abordagem prática consiste em tratar os dois problemas separadamente: utilizar um AVR para corrigir a tensão e um UPS para que as cargas críticas ultrapassem as interrupções reais do fornecimento.
O que é um brownout e em que difere de um blackout?
Um brownout é uma subtensão sustentada. A tensão pode cair de 220 V para 180 V ou mesmo menos, e manter-se durante vários minutos ou mesmo várias horas. As luzes diminuem de intensidade, os motores reduzem a velocidade e os equipamentos eletrónicos podem reiniciar-se ou ficar danificados.
Um blackout, por outro lado, é a perda total do fornecimento. A tensão cai para 0 V e o UPS assume a carga a partir da bateria até esta se esgotar ou até o gerador arrancar.
Distinguir os dois casos é importante porque a resposta dos equipamentos é completamente diferente. Um AVR pode corrigir um brownout e manter a carga alimentada pela rede; um UPS não pode corrigir um brownout: assim que a entrada sai da sua janela, passa para bateria e consome a bateria.
| Condição | Duração | Tensão | Equipamento adequado |
|---|---|---|---|
| brownout | de minutos a horas | 160–200 V | AVR / estabilizador servo |
| Queda de tensão transitória | milissegundos | 150–200 V | UPS |
| blackout | de minutos a horas | 0 V | UPS + baterias / gerador |
| Sobretensão (surge) | microssegundos | >300 V | SPD |
| Frequência instável | minutos | 60 Hz ± | UPS em linha |
Porque é que um UPS esgota a bateria durante um brownout?
Um UPS tem uma janela de tensão de entrada. Enquanto a entrada permanece dentro dessa janela, o UPS funciona a partir da rede e a bateria mantém-se carregada; quando a entrada cai abaixo da janela, o UPS passa para bateria. Se o brownout durar muito tempo, o UPS pode funcionar com bateria durante todo o evento e acabar por descarregá-la completamente.
Este é o modo de falha oculto da solução “apenas UPS”: o local tem UPS, a bateria está saudável, mas a autonomia é de apenas cinco minutos. Um brownout de 30 minutos continuará a deixar a carga sem energia.
Os UPS em linha com uma janela de entrada ampla conseguem atravessar quedas de tensão mais profundas sem recorrer à bateria. Por isso, em locais onde os brownouts são frequentes, a gama de entrada importa mais do que o tempo de transferência. Ao selecionar um equipamento, convém verificar diretamente a gama de entrada na ficha técnica, em vez de assumir que todos os UPS em linha toleram a mesma queda.
Como resolve um AVR o brownout?
Um AVR corrige a tensão sem utilizar baterias. Um estabilizador do tipo servo com uma gama de entrada de 160–260 VAC pode manter a saída em 220 V ±2 % enquanto a entrada percorre todo o intervalo do brownout. Um AVR do tipo contacto tem uma janela de aproximadamente ±20 %, suficiente para corrigir quedas moderadas, mas não cobre necessariamente os brownouts mais profundos.
O AVR instala-se a montante do UPS ou no quadro de distribuição. Se for instalado a montante do UPS, o UPS vê uma entrada estável e continua a funcionar a partir da rede; se for instalado no quadro de distribuição, protege também as cargas que não são alimentadas pelo UPS.
Um AVR não garante alimentação de reserva. Apenas corrige a tensão e não consegue suportar a carga durante um apagão; as interrupções reais continuam a ser responsabilidade do UPS.
| Equipamento | brownout | blackout | Sobretensão |
|---|---|---|---|
| AVR servo | Corrige | Não aplicável | Não aplicável |
| UPS | Pode esgotar a bateria | Alimenta a carga | Limitado |
| AVR + UPS | Corrige + alimenta a carga | Alimenta a carga | Adicionar SPD |
| Gerador | Não aplicável | Alimenta a carga | Não aplicável |
Que capacidade de AVR e UPS é necessária para uma habitação ou escritório nas Filipinas?
Num escritório em casa podem somar-se o computador, os monitores, o router e a iluminação. Um UPS de 1–3 kVA cobre os equipamentos eletrónicos críticos e um AVR monofásico de 5–10 kVA cobre cargas de maior dimensão. Uma configuração habitual em pequenos escritórios é um UPS de 10 kVA com um AVR de 15–30 kVA.
Uma fábrica ou um edifício comercial pode exigir simultaneamente um AVR trifásico e um UPS trifásico. O AVR protege motores e equipamentos de controlo contra as flutuações de tensão; o UPS protege os equipamentos eletrónicos críticos contra os apagões.
| Aplicação | Carga crítica | UPS | AVR |
|---|---|---|---|
| Escritório em casa | 0.5–2 kW | 1–3 kVA | 5–10 kVA |
| Escritório pequeno | 3–8 kW | 5–10 kVA | 15–30 kVA |
| Comércio / restaurante | 5–15 kW | 10–20 kVA | 30–50 kVA |
| Clínica / laboratório | 5–15 kW | 10–20 kVA | 20–50 kVA |
| Fábrica | 20–80 kW | 20–100 kVA | 50–100 kVA |
Quando o local opera a 60 Hz, é imprescindível confirmar que tanto o UPS como o AVR estão configurados para 60 Hz e não para 50 Hz. Um modelo de 50 Hz pode funcionar, mas a configuração da frequência, a velocidade dos ventiladores e a calibração da saída têm de estar corretas.
Como proteger-se contra as sobretensões associadas aos tufões?
As Filipinas registam uma atividade de trovoadas frequente. A seguir a um brownout ou ao restabelecimento do fornecimento surgem habitualmente sobretensões, e os relâmpagos próximos também podem acoplar-se à cablagem do edifício. Um AVR não é um protetor de sobretensão. Deve instalar-se um protetor de sobretensão (SPD) na entrada de serviço e, se necessário, um nível adicional de proteção no quadro de distribuição.
Em locais críticos pode utilizar-se um SPD Tipo 1 no quadro principal e um SPD Tipo 2 no quadro secundário que alimenta o UPS. Se o UPS tiver baterias externas, o circuito de bateria de CC também deve ser protegido. Inspecione os SPD no final de cada época de tufões e substitua o módulo quando a janela indicadora mostrar o fim da sua vida útil.
Que documentação é necessário confirmar?
As Filipinas aplicam, a muitos produtos, os processos PS (Philippine Standard) e ICC (Import Commodity Clearance). Antes do envio, deve confirmar-se com o importador a classificação do produto, os relatórios de ensaio e os requisitos de marcação; a autoridade competente é o Bureau of Philippine Standards (BPS).
Deve solicitar-se o relatório de ensaio IEC 62040 correspondente ao modelo exato, o relatório CE, o relatório UN38.3 da bateria e a lista de embalagem. A tensão e a frequência devem corresponder a 220 V / 60 Hz. Não são aceites certificados genéricos que não indiquem o modelo.
Lista de verificação para a proteção contra brownouts
- Tratar o brownout e o blackout como dois problemas separados.
- Corrigir a tensão com um AVR e fazer face às interrupções com um UPS.
- Verificar a janela de entrada do UPS; quanto mais ampla, menos bateria se consome.
- Configurar tanto o AVR como o UPS para 220 V / 60 Hz.
- Adicionar SPD para proteger contra relâmpagos e sobretensões de religação.
- Confirmar com o importador o processo documental PS/ICC.
- Testar a autonomia da bateria com a carga de projeto a cada 12–24 meses.
Um local com brownouts frequentes necessita da combinação de dois equipamentos, não de um UPS maior. O AVR corrige a tensão, o UPS assume as cargas críticas e o SPD protege ambos contra os transitórios que chegam depois.
