Una UPS con transformador de aislamiento incorpora un transformador que separa galvánicamente la carga de la red de alimentación: entre ambos lados no existe conexión eléctrica directa, solo acoplamiento magnético. Esta separación permite definir un neutro propio para la carga, atenuar ruido de modo común y limitar la propagación de perturbaciones. La UPS con transformador de aislamiento para industria se especifica en plantas, faenas mineras, recintos hospitalarios y en cualquier sistema de respaldo UPS industrial donde el régimen de neutro o la calidad de la red lo exigen.
Cómo funciona una UPS con transformador de aislamiento para industria#
Existen dos grandes arquitecturas de UPS industriales de respaldo de energía:
- UPS con transformador: el inversor entrega su tensión a través de un transformador de salida, integrado en el equipo o en un gabinete adicional. Históricamente fue la construcción estándar de las UPS de gran potencia.
- UPS sin transformador: el inversor genera directamente la tensión de salida con electrónica de potencia. Es más compacta, liviana y eficiente, y hoy domina el mercado en potencias bajas y medias.
Una UPS sin transformador puede recibir aislamiento galvánico agregando un transformador externo en la entrada, en la salida o en el bypass. La ubicación del transformador depende del problema que se busca resolver. En ambos casos, la tecnología de conversión de referencia para cargas críticas es la doble conversión.
Cuándo conviene el aislamiento galvánico#
- Régimen de neutro distinto: cuando la instalación aguas arriba y la carga requieren esquemas de conexión a tierra diferentes, o cuando la red no dispone de neutro.
- Neutro de la carga: el transformador crea un neutro local, referido a tierra en el punto de la carga, lo que reduce la tensión entre neutro y tierra que perturba a equipos electrónicos.
- Ruido y perturbaciones: atenúa ruido de modo común y transitorios provenientes de variadores, arranques de motores y maniobras de la red.
- Adaptación de tensión: permite pasar de una tensión de red a otra distinta en la carga.
- Recintos sensibles: en hospitales, los sistemas de alimentación aislados para recintos médicos se diseñan con transformadores de aislamiento según la normativa aplicable; ver Hospitales.
Ventajas y costos del transformador#
El transformador agrega robustez frente a corrientes de cortocircuito y cargas desequilibradas, y aporta una barrera física entre la red y la carga. A cambio, suma peso, volumen y pérdidas propias, que reducen la eficiencia global del sistema y aumentan el calor que debe retirar la climatización. Por eso el análisis compara ambas soluciones en el punto de operación real y considera el costo de energía durante toda la vida útil del equipo.
Integración con otras características críticas#
El aislamiento suele combinarse con otras exigencias. En sistemas redundantes se decide si el transformador va por unidad o en la salida común; ver UPS con tolerancia a fallas. El bypass industrial debe mantener el mismo régimen de neutro para que una transferencia no altere la referencia de la carga. En recintos industriales con polvo o humedad, el gabinete del transformador también se especifica con su grado de protección; ver UPS con normativa y seguridad especial. La instalación responde a la NCh Elec. 4/2003 y a los pliegos técnicos RIC de la SEC.
Métrica trabaja con Eaton y Riello UPS, fabricantes con líneas de UPS con transformador y opciones de aislamiento externo, y desde 1994 diseña, instala, pone en marcha y mantiene sistemas de respaldo en todo Chile. El resto de las configuraciones está en Respaldo de energía con UPS.
Preguntas frecuentes#
¿Qué es el aislamiento galvánico en una UPS?#
Es la separación eléctrica entre la red y la carga mediante un transformador. La energía pasa por acoplamiento magnético, sin conexión conductora directa entre ambos lados.
¿Una UPS sin transformador es menos confiable?#
Las UPS sin transformador son confiables y más eficientes. El transformador se agrega cuando la aplicación requiere aislamiento, un neutro propio o adaptación de tensión.
¿Se puede agregar un transformador a una UPS existente?#
Sí. Se instala un transformador de aislamiento externo en la entrada, la salida o el bypass, según el problema que se busca resolver.
¿El transformador reduce la eficiencia de la UPS?#
Sí, agrega pérdidas propias. Por eso se evalúa la eficiencia del conjunto en el punto de carga real.
Para determinar si su instalación requiere una UPS con transformador de aislamiento, Métrica puede realizar una evaluación técnica del régimen de neutro y de las cargas.