Riscos e custos de não instalar um UPS industrial

Garantir a continuidade e a qualidade do fornecimento elétrico na indústria implica recorrer a diversos equipamentos, entre os quais se destacam os Sistemas de Alimentação Ininterrupta (SAI/UPS), capazes de proteger os ativos contra as inúmeras perturbações elétricas e de continuar a alimentar as instalações em caso de falha de energia. A importância destas perturbações é comparável às suas consequências económicas: há vários anos, a Associação Espanhola da Indústria Elétrica estimou em mais de 6000 milhões de euros o custo anual das interrupções do fornecimento elétrico para a economia do país.

Uma das particularidades do setor industrial é a sua heterogeneidade, uma vez que abrange desde maquinaria pesada, fornos e outras cargas de potência muito elevada até equipamentos muito mais sensíveis às variações de tensão, como sistemas de controlo, sensores e acionamentos. Esta variabilidade representa uma exigência adicional para as especificações do UPS, que deve ser versátil e permitir a escalabilidade.

Importa também considerar as tendências mais recentes, como a Indústria 4.0, que integra a análise de dados, a automatização avançada e a conectividade IoT no ambiente de produção. Esta combinação de elementos distintos faz com que uma flutuação imprevista da alimentação elétrica possa gerar ineficiências e desajustes em cadeia, comprometendo o tempo de funcionamento e, consequentemente, a rentabilidade e a própria reputação da unidade industrial.

Perante estes riscos, torna-se necessário implementar UPS baseados na tecnologia online de dupla conversão, capazes de proteger processos industriais de todos os tipos, como sistemas de automatização e controlo, sistemas de fabrico contínuo, instrumentos e dispositivos de medição, entre muitos outros. Existem soluções monolíticas, como o SLC CUBE3+, que apresenta o THDi mais baixo do mercado, o SLC X-PERT e o SLC X-TRA. Como alternativa modular, destaca-se o SLC ADAPT2, que permite aumentar a capacidade de acordo com as necessidades da instalação. A utilização destes equipamentos permite mitigar perturbações como subtensões e cavas de tensão, sobretensões (transitórias ou permanentes), cortes e microcortes de energia, harmónicas, flutuações de frequência e picos transitórios.

Os efeitos destas perturbações elétricas são muito diversos: sobreaquecimento dos dispositivos, funcionamento intermitente e até paragem dos processos, bem como desgaste acelerado, reinicializações inesperadas e danos físicos irreversíveis. Algumas destas perturbações transitórias são, inclusivamente, provocadas pelas próprias instalações industriais, nomeadamente pelo arranque de motores de elevada potência ou por manobras de comutação na rede de média tensão.

Por exemplo, durante o arranque, um motor de indução de elevada potência pode absorver uma corrente cinco a oito vezes superior à sua corrente nominal. Este aumento acentuado e rápido da corrente provoca quedas de tensão e flutuações no sistema. Para minimizar estes efeitos, é aconselhável instalar arrancadores suaves, variadores de frequência e, de um modo geral, adotar configurações de arranque adequadas.

Este é apenas um exemplo de uma anomalia que pode afetar particularmente equipamentos comuns a diversos setores industriais, como os PLC (controladores lógicos programáveis) e as HMI (interfaces homem-máquina). Uma interrupção de apenas alguns milissegundos pode ser suficiente para desestabilizar a execução do software e provocar erros de comunicação que coloquem as operações em risco, podendo mesmo levar à paragem do processo.

A má qualidade da energia elétrica provoca danos cumulativos que, muitas vezes, passam despercebidos até os seus efeitos se tornarem evidentes. É o que acontece com as quedas de tensão, como explicado anteriormente, e também com as harmónicas, que resultam da distorção da forma de onda da tensão e da corrente devido à presença de cargas não lineares. O sobreaquecimento excessivo dos condutores e transformadores reduz a sua vida útil, compromete o isolamento dos motores e degrada outros componentes passivos.

A instalação de UPS adequados e devidamente integrados com os sistemas de controlo é a melhor forma de prevenir estas situações. Os UPS constituem uma solução adequada para os ambientes industriais em que a segurança, a viabilidade económica e a reputação estão em jogo.