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Garantir a continuidade e a qualidade do abastecimento elétrico industrial envolve recorrer a diversos equipamentos entre os quais se destacam os Sistemas de Alimentação Ininterrupta (UPS/SAI), capazes tanto de proteger os ativos das numerosas perturbações elétricas, como de continuar a alimentar as instalações, se ocorrer um corte. A relevância destas perturbações é comparável às suas consequências económicas: a Associação Espanhola da Indústria Elétrica estimou há vários anos em mais de 6000 milhões de euros o custo anual dos cortes no abastecimento elétrico para a economia do país.

Uma particularidade do setor industrial é a heterogeneidade, pois inclui desde maquinaria pesada, fornos e outras cargas muito elevadas, até equipamentos muito mais sensíveis às variações de tensão como sistemas de controlo, sensores e acionamentos. Esta variabilidade representa uma exigência acrescida às especificações do UPS, que deve ser versátil e facilitar a escalabilidade.

Devemos ter em conta também as tendências mais recentes como a Indústria 4.0, que integra a análise de dados, a automatização avançada e a conectividade IoT no ambiente da produção. Esta combinação de elementos diversos faz com que uma flutuação imprevista da alimentação possa causar ineficiências e desajustes em sequência que comprometem o tempo de atividade e, portanto, a rendibilidade e a própria reputação da unidade industrial.

Face a estes riscos, surge a necessidade de implementar UPS com base na tecnologia on-line de dupla conversão, com capacidade de proteger processos de industriais de todo o tipo, como automatismos de mão e controlo, sistemas de fabrico contínuo, instrumentos e dispositivos de medição, entre muitos outros. Existem opções monolíticas, como o SLC CUBE3+, que conta com o THDi mais baixo do mercado, o SLC X-PERT ou também o SLC X-TRA. Como alternativas modulares, o SLC ADAPT2, que permite escalar segundo as necessidades da unidade. A exposição mitiga perturbações como subtensões e vazios de tensão, sobretensões (transitórias ou permanentes), cortes e microcortes, harmónicos, flutuações de frequência e rajadas de transitórios.

Os efeitos destas perturbações elétricas são muito diversos: o sobreaquecimento dos dispositivos, um funcionamento intermitente e até a paragem do processo, passando por um agravamento acelerado, reinícios inesperados e danos físicos irreversíveis. Alguns destes fenómenos transitórios são provocados, de facto, por instalações industriais e, em concreto, pelo arranque de motores de grande potência ou manobras de comutação na rede de média tensão.

Assim, o arranque de um motor de indução de elevada potência consegue absorver uma corrente que multiplica entre cinco e oito vezes o valor nominal. Este incremento tão acentuado e rápido da corrente provoca quedas de tensão e flutuações do sistema. Mitigá-lo implica instalar arrancadores progressivos, variadores de frequência e, de uma forma geral, as configurações de arranque apropriadas.

É apenas um exemplo de disfunção que pode prejudicar, em especial, equipamentos que encontramos frequentemente em toda a classe de setores industriais, como PLC (controladores lógicos programáveis) e HMI (interfaces homem-máquina). Uma interrupção de apenas uns milissegundos basta para desestabilizar a execução do software e causar erros de comunicação que põem em risco as operações até ao ponto de o processo parar.

A fraca qualidade elétrica provoca danos de tipo acumulativo que, frequentemente, passam despercebidos até que os seus efeitos são evidentes. Ocorre com a queda de tensão, conforme explicado antes, e também com os harmónicos, originados pela distorção da forma de onda da tensão e a corrente devido à presença de cargas não lineares. O sobreaquecimento excessivo de condutores e transformadores diminui a sua vida útil, prejudica o isolamento dos motores e degrada outros componentes passivos.

A instalação dos UPS apropriados e ligados de forma conveniente aos sistemas de controlo é a melhor maneira de impedir tudo isto. Os UPS proporcionam uma solução ideal quando a segurança, a viabilidade económica e a reputação estão em jogo no meio industrial.