PPS SAI

Universidad Nacional de Misiones

INGENIERIA ELECTRONICA

Práctica Profesional Supervisada

SISTEMA DE ALIMENTACIÓN
ININTERRUMPIDA REDUNDANTE PARA

NEONATOLOGÍA Y QUIRÓFANOS

Nombre del Alumno: Sergio Oscar Ariasgago
Nombre del Tutor por la Facultad: Ing. Christian Xiscatti Pérez
Nombre del Tutor por la Institución: Ing. José Guillermo Sebely

Oberá – Misiones – Argentina
2013

RESUMEN

En este documento se presentan los lineamientos generales en referencia al plan de trabajo a
realizarse en el Hospital S.A.M.I.C de Leandro N. Alem. El hospital actualmente tiene un sector
de neonatología y quirófano que no cuentan con un sistema de alimentación ininterrumpida.
Un sistema de alimentación ininterrumpida (SAI) permite convertir la corriente alterna en
corriente continua, la cual es almacenada, para luego volver a transformarla en corriente alterna.
El SAI en hospitales y sanatorios es necesario para asegurar la continuidad del suministro
eléctrico a determinadas cargas críticas durante un corte del suministro normal.

2

INDICE

RESUMEN ..............................................................................................................................................2
INDICE ....................................................................................................................................................3
LISTA DE FIGURAS..............................................................................................................................5
LISTA DE TABLAS ...............................................................................................................................7
GLOSARIO .............................................................................................................................................8
CAPITULO 1.........................................................................................................................................10
RELEVAMIENTO DE LOS SECTORES ............................................................................................10

Introducción .......................................................................................................................................10
1.1 Iluminación ..................................................................................................................................11
1.2 Cargas críticas..............................................................................................................................12
1.3 Potencia total relevada en los sectores.........................................................................................13
CAPITULO 2.........................................................................................................................................15
CÁLCULO PREVIO PARA LA SELECCIÓN DEL SAI ....................................................................15
Introducción .......................................................................................................................................15
2.1 Necesidades para la implementación de un sistema de alimentación ininterrumpida SAI..........16

2.1.1 Perturbaciones en un sistema de distribución convencional .................................................16
2.1.2 Requisitos eléctricos de las cargas sensibles.........................................................................16
2.1.3 Ventajas de los SAI estáticos de doble conversión...............................................................17
2.1.4 Principio de funcionamiento de los SAI estáticos de doble conversión ...............................17
2.2 Elementos necesarios para efectuar los cálculos de potencia ......................................................19
2.2.1 Corrientes de energización transitorias o para un cortocircuito aguas abajo ........................19
2.2.2 Configuraciones de SAI en paralelo .....................................................................................20
2.2.3 Niveles de potencia en configuraciones en paralelo redundantes.........................................21
2.3 Cálculos de potencia ................................................................................................................21
2.3.1 Potencia aparente y activa consumida por las cargas ...........................................................22
2.3.2 Potencia aparente nominal (Sn) de las unidades SAI de la configuración...........................22
2.3.3 Comprobar la potencia activa ...............................................................................................23
2.3.4 Porcentaje de carga ...............................................................................................................24

3

CAPITULO 3.........................................................................................................................................26
SELECCIÓN DEL SAI .........................................................................................................................26

3.1 características a considerar para seleccionar un SAI ...................................................................27
3.1.1 Características principales consideradas básicas para cualquier tipo de aplicación .............27
3.1.2 Ofertas de equipos UPS en el mercado nacional ..................................................................28

3.2 Presentación de la propuesta........................................................................................................34
3.2.2 Memoria técnica ...................................................................................................................34
3.2.3 Estándar del producto ofertado .............................................................................................35
3.2.4 Tablero de Rodeo..................................................................................................................36
3.2.5 Servicios y accesorios que presta la empresa VG Power S.r.l. .............................................36
3.2.6 propuesta comercial de la empresa VG Power S.r.l..............................................................38

3.3 Espacio físico necesario para la Instalación.................................................................................38
3.3 Características de la instalación eléctrica ....................................................................................40
CONCLUSION......................................................................................................................................42
Anexo I Características del sistema de iluminación ..............................................................................43
Anexo II Relevamiento del sector de maternidad..................................................................................45
Anexo III Relevamiento del sector de quirófanos .................................................................................58
Anexo IV SAI estático...........................................................................................................................71
Anexo IV Características consideradas para seleccionar un SAI ..........................................................76
Anexo V Especificaciones técnicas de los equipos.............................................................................82
BIBLIOGRAFIA .................................................................................................................................85

4

LISTA DE FIGURAS

Figura 2. 1 Esquema en bloques generico. ............................................................................................19
Figura 2. 2 Dos unidades conectadas en paralelo y armario con interruptor estático. ...........................21
Figura 3. 1. Espacio físico requerido por cada equipo...........................................................................39
Figura 3. 2 Croquis de la habitación que contendrá los SAI..................................................................40
Figura I. 1 Equipos de iluminación de 590mm y 1200mm....................................................................43
Figura I. 2 Comparativas entre bajo consumo e incandescentes........................................................... 44
Figura II. 1 Croquis del sector de maternidad........................................................................................45
Figura II. 2 Incubadora de terapia intensiva Medix PC-305..................................................................46
Figura II. 3 Servocuna Medix SM-401 America ...................................................................................47
Figura II. 4 Incubadora de transporte de alta complejidad Medix TR-306 y TA-04. ............................48
Figura II. 5 Oximetro de pulso AADEE Novametrix 520 A Oxypleth .................................................49
Figura II. 6 Bomba de infusión Medix Argus 707V. .............................................................................49
Figura II. 7 Oximetro Mindray PM-60 ..................................................................................................50
Figura II. 8 Humidificador calefactor electrónico Fisher & Paykel MR810. ........................................51
Figura II. 9 Monitor multiparámetros Mindray PM-9000. ....................................................................51
Figura II. 10 Luminoterapia a leds Servoasist LU600L.........................................................................52
Figura II. 11 Cargas en la habitacion de partos. ....................................................................................53
Figura III. 1 Croquis del sector de quirófanos .......................................................................................58
Figura III. 2 Balasto de la luminaria del pasillo de quirófano. ..............................................................59
Figura III. 3 Electrobisturí ALSA Excell 350 MCd...............................................................................59
Figura III. 4 Aspirador FUTURVAR de Ordisi.....................................................................................59
Figura III. 5 Monitor multiparámetro BLT M9500. ..............................................................................60
Figura III. 6 Cardioversor Dyne modelo UCP 100................................................................................60
Figura III. 7 Lámpara Cialítica THEUS 1. ............................................................................................61
Figura III. 8 Aparato de anestesia Elmec Ermin-377C..........................................................................61
Figura III. 9 Equipo de rayos x TECNIMED R-525. ............................................................................62
Figura III. 10 Monitor Portal DX 2020..................................................................................................62
Figura III. 11 Ventilador pulmonar Siare Omega 2000/s y monitor Siare M 3000 D. ..........................63
Figura III. 12 Electrobisturi Weros modelo I 15....................................................................................63
Figura III. 13 Aspirador Silfab. .............................................................................................................64
Figura III. 14 Lámpara Cialítica THEUS 1. ..........................................................................................64
Figura III. 15 Detector fetal Corionik modelo Fetaplus..........................................................................65
Figura III. 16 Saturómetro Mindray PM-600. .......................................................................................66
Figura III. 17 Cardioscopio Rhomicron 710 MD. .................................................................................66
Figura III. 18 Bomba de infusion PC18A10.............................................................................................67
Figura III. 19 Cardioversor Dyne CE-310R. .........................................................................................67
Figura IV. 1 SAI de doble conversion. ..................................................................................................72

5

Figura IV. 2 Curva de rendimiento típica de un SAI. ............................................................................79
6

LISTA DE TABLAS

Tabla 1. 1 Potencia debido a las cargas de iluminación en maternidad.................................................11
Tabla 1. 2 Potencia debido a las cargas de iluminación en quirófanos..................................................11
Tabla 1. 3 Potencia aparente total debido a cargas criticas en maternidad. ...........................................12
Tabla 1. 4 Potencia aparente total para los quirófanos de alta complejidad. .........................................12
Tabla 1. 5 Potencia aparente total para la sala de dilatación..................................................................13
Tabla 1. 6 Potencia aparente total para la sala de recuperación.............................................................13
Tabla 1. 7 Potencia total de los sectores relevados. ...............................................................................13
Tabla 2. 1 Proceso para el cálculo de la potencia de cada sector...........................................................22
Tabla 3. 1 Comparativas entre los equipos que se ofrecen el mercado argentino. ................................33
Tabla II. 1 Cargas relevadas en maternidad...........................................................................................55
Tabla II. 2 Potencia debido a las cargas de iluminación en maternidad. ...............................................55
Tabla II. 3 Potencia en cada sector de maternidad.................................................................................55
Tabla II. 4 Cargas críticas en el sector de neonatología.........................................................................56
Tabla II. 5 Carga critica promedio.........................................................................................................57
Tabla II. 6 Potencia total del sector de maternidad................................................................................57
Tabla III. 1 Cargas relevadas en todo el sector de quirófano.................................................................68
Tabla III. 2 Potencia debido a las cargas de iluminación.......................................................................69
Tabla III. 3 Potencia aparente total para los quirófanos de alta complejidad. .......................................69
Tabla III. 4 Potencia aparente total para la sala de dilatación................................................................70
Tabla III. 5 Potencia aparente total para la sala de recuperación...........................................................70
Tabla III. 6 Potencia total del sector. .....................................................................................................70

7

GLOSARIO

Términos que aparecen en el texto:

SAI: Sistema de Alimentación Ininterrumpida
AC: Altern Current – Corriente Alterna
DC: Discret Current – Corriente Continua

VFI: Voltaje y Frecuencia Independiente a la salida

VI: Voltaje Independiente a la salida

VFD: Voltaje y Frecuencia Dependiente a la salida

MTBF: Mean Time Between Failures

MTTR: Mean Time To Repair

MTC: Módulo de Transferencia de Carga

IGBT: Isolated Gate Bipolar Transistor
PWM: Pulse Width Modulation – Modulación por Ancho de Pulsos
SVPWM: Space Vector Pulse Width Modulation – Modulación por Ancho de Pulso de Vector
Espacial. Técnica para generar señales PWM mediante los 8 vectores de tensión sintetizables con
un ondulador trifásico.

TN: puesta a neutro. Esquema de conexión del punto estrella del secundario del transformador
MT/BT a la tierra y de las masas. En este caso, el neutro de la instalación se conecta directamente
a tierra. Las masas de la instalación se conectan a este punto por el conductor de protección. El
conductor de protección y el neutro pueden ser el mismo, TN-C, o diferente, TN-S.

TT: neutro a tierra. Esquema de conexión del punto estrella del secundario del transformador
MT/BT a la tierra y de las masas. En este caso, es el mismo neutro el que se une a tierra. Las
masas se unen a tierra por conexiones distintas.

8

ITC-BT: Instrucción Técnica Complementaria del Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión
MT: Media Tensión. Rango de tensión comprendida entre 25 kV y 1 kV.
BT: Baja Tensión. Nivel de tensión inferior a 1 kV

9

CAPITULO 1
RELEVAMIENTO DE LOS SECTORES

Introducción

En este capítulo se realizará el informe del relevamiento de los sectores de maternidad, en el cual
está incluido neonatología y quirófanos del hospital SAMIC de Leandro N. Alem. Esta
relevamiento comienza con el estudio del tipo de equipamiento que requieren estar conectados a
una fuente de alimentación eléctrica de forma ininterrumpida.
Se procederá a visitar estos sectores y gracias a la observación de los mismos se determinará
cuáles son los equipos que se deberán incluir como carga para el sistema de alimentación
ininterrumpida.
Se presentará la carga total de cada sector en base a un promedio que resultara del conocimiento
de los equipos electromédicos que deben estar conectados a un paciente, en el peor de los casos,
para luego multiplicarlos por la cantidad de pacientes que podrá recibir cada sector.

10

1.1 Iluminación

La iluminación en los sectores de maternidad y quirófanos es un factor clave para la correcta
atención de los pacientes que requieran de los servicios del hospital y para el desempeño eficiente
del personal en estos sectores.
Con base en lo dicho en el párrafo anterior, la luminaria es incluida en el relevamiento de cargas
para que personal pueda seguir con sus actividades de manera normal ante una falta del
suministro de energía eléctrica hasta la puesta en funcionamiento del grupo generador.

Los sectores relevados cuentan con iluminación basada en luz fluorescente con tubos de formato
T8 de dos longitudes: a) 0.60 metros con potencia de 18 Watts y b) 1.20 metros con potencia de
36 Watts. Los tubos fluorescentes están contenidos en plafones que permiten insertar dos
unidades. Se considera que todos los tubos presentes en estos sectores se encuentran funcionando
y consumiendo la potencia mencionada para cada tipo.
Existen habitaciones en donde se utilizan porta focos comunes y se estima que los mismos se
utilizan foco bajo consumo con una potencia de 26 Watts1.

Del relevamiento de la luminaria realizado en los sectores se obtuvieron los siguientes resultados.

Luminaria del sector maternidad (neonatología)2:

Cantidad Potencia Activa Total Potencia Aparente Total Eficiencia

Plafón 600mm. 31 1116W cosφ=0.50 2232VA 50%

Plafón 1200mm. 44 3168W cosφ=0.52 6093VA 52%

Foco bajo consumo 21 546W cosφ=0.9 630VA 90%
Proyector Quasar 150 2 300W 300VA

TOTAL 9255VA

Tabla 1. 1 Potencia debido a las cargas de iluminación en maternidad.

Luminaria del sector quirófanos (incluye sala de dilatación y recuperación)3:

Cantidad Potencia Activa Total Potencia Aparente Total Eficiencia

Plafón 590mm. 6 216W cosφ=0.50 432VA 50%

Plafón 1200mm. 40 2920W cosφ=0.52 5616VA 52%

Foco bajo consumo 3 78W cosφ=0.9 87VA 90%

Lámpara Cialítica 2 2200VA

TOTAL 8335VA

Tabla 1. 2 Potencia debido a las cargas de iluminación en quirófanos.

1 Para más información ver Anexo I.
2 Para más información ver Anexo II.
3 Para más información ver Anexo III.

11

1.2 Cargas críticas

Se relevaron los equipos de los sectores de maternidad y quirófano que deben estar conectados a
un suministro de energía eléctrica que no se interrumpa si la empresa prestadora del servicio en la
localidad sufre un corte en el suministro.
Se obtuvieron los siguientes resultados para los diferentes sectores.

Cargas críticas del sector de maternidad (neonatología)4:

Equipos en neonatología Cantidad Potencia Aparente
Total
-Servocuna SM-401 8
-Oximetro de pulso 520A 8 10320 VA
-Bomba de infusión Argus 707V 8 240 VA
-Oximetro Mindray PM-60 8 96 VA
-Humidificador Fisher & Paykel MR810 8 160 VA
-Monitor multiparámetros Mindray PM-9000 8 1600 VA
-Luminoterapia a leds Servoasist LU600L 8 880 VA
8 192 VA

POTENCIA APARENTE TOTAL 13488 VA

Tabla 1. 3 Potencia aparente total debido a cargas criticas en maternidad.

Cargas críticas del sector de quirófanos5:

Equipos (quirófanos) Cantidad Potencia Aparente

Total

Electrobisturí ALSA Excell 350 MCd 2 1320 VA

Aspirador FUTURVAR de Ordisi 2 600 VA

Monitor multiparámetro Portal DX 2020 2 480 VA

Cardioversor Dyne modelo UCP 100 2 1320 VA

Aparato de anestesia Elmec Ermin-377C 2 1000 VA

Equipo de rayos x TECNIMED R-525 1 3300 VA

Ventilador pulmonar Omega 2000 / monitor M 3000 D 2 200 VA

POTENCIA APARENTE TOTAL 8220 VA

Tabla 1. 4 Potencia aparente total para los quirófanos de alta complejidad.

Equipos (dilatación) Cantidad Potencia Aparente Total
Servocuna SM-401 1 1290 VA
Oximetro de pulso 520A 1 30 VA

4 Para más información sobre la obtención de estos valores ver Anexo II.
5 Para más información sobre la obtención de estos valores ver Anexo III.

12

Bomba de infusión Argus 707V 1 12 VA

Oximetro Mindray PM-60 1 20 VA

Humidificador Fisher & Paykel MR810 1 200 VA

Monitor multiparámetros Mindray PM-9000 1 110 VA

Luminoterapia a leds Servoasist LU600L 1 24 VA

Detector fetal Corionik Fetaplus 1 30 VA

POTENCIA APARENTE TOTAL 1716 VA

Tabla 1. 5 Potencia aparente total para la sala de dilatación.

Equipos (recuperación) Cantidad Potencia Aparente Total

Saturómetro Mindray PM-600 7 280 VA

Cardioscopio Rhomicron 710 MD 7 770 VA

Bomba de Infusión Peristáltica Apema PC18A10 7 140 VA

Monitor multiparámetros Mindray PM-9000 7 770 VA

Cardioversor Dyne CE-310R 1 500 VA

POTENCIA APARENTE TOTAL 2460 VA

Tabla 1. 6 Potencia aparente total para la sala de recuperación.

Se ha presentado hasta aquí todas las cargas consideradas críticas en los sectores relevados
tomando como referencia la conexión de los equipos electromédicos requeridos por un paciente
en el peor de los casos para cada una de las salas que integran estos sectores y teniendo en cuenta
que las mismas se encuentran en su máxima capacidad.

1.3 Potencia total relevada en los sectores

Con los datos obtenidos en los sectores relevados se presenta a continuación la potencia total de
estos sectores lo que incluye lo aportado por la luminaria y las cargas críticas de cada una de las
salas mencionadas.

SECTOR MATERNIDAD SECTOR QUIROFANOS

Iluminación 9255 VA iluminación 8335 VA

Cargas críticas 13488 VA Quirófano 8220 VA

TOTAL 22743 VA Dilatación 1716 VA
Recuperación 2460 VA

TOTAL 20731 VA

Tabla 1. 7 Potencia total de los sectores relevados.

Con los valores totales de potencia aparente consumida en cada sector se está en condiciones de
seleccionar un sistema de alimentación ininterrumpida que sirva para proporcionar la protección a las

13

cargas críticas de los sectores y la energía eléctrica necesaria hasta la puesta en marcha del grupo
generador del hospital en caso de un corte del servicio de la empresa prestadora de la localidad.
Se considera un factor de seguridad del 40% el que se va aplicar a los valores de potencia consumida por
el total de las cargas en los sectores relevados. Esto permite garantizar la protección a todas las cargas
consideradas como también cualquier carga que no fue relevada y se deba utilizar en estos sectores de
manera temporaria y cuya potencia no comprometa el máximo considerado.
Con el factor de seguridad aplicado, los valores de potencia aparente que se obtienen para la selección
del sistema alimentación ininterrumpida (SAI) son los siguientes:

⟶ = 1,4 × 22743 = 31840,2 ≅ 32
ó ⟶ = 1.4 × 20731 = 29023.4 ≅ 30

14

CAPITULO 2

CÁLCULO PREVIO PARA LA SELECCIÓN
DEL SAI

Introducción

Los sistemas de alimentación ininterrumpida actúan como el nexo entre la alimentación de
energía eléctrica general y las cargas críticas, protegiéndolas de las perturbaciones de la red. La
función de los SAI consiste en suministrar continuamente a las cargas conectadas a ella una
alimentación eléctrica de alta calidad independiente de la tensión de la red eléctrica de entrada,
esté o no presente la misma.
Los SAI suministran una tensión fiable, libre de todas las perturbaciones presenten la red, con
tolerancias compatibles con los requerimientos de los dispositivos electrónicos los cuales en este
sector son muy sensibles a cualquier perturbación en los valores característicos de la
alimentación. También pueden suministrar esta tensión de forma independiente utilizan una
fuente energía propia y que generalmente es suficiente para asegurar el funcionamiento de los
equipos y el personal hasta la puesta en marcha de un generador o la restitución de la energía
eléctrica principal.

15

2.1 Necesidades para la implementación de un sistema de
alimentación ininterrumpida SAI

En referencia a los problemas relacionados con la calidad y la disponibilidad de la energía
eléctrica la misma se convierte en un factor esencial debido al papel clave de los dispositivos
electrónicos en el desarrollo de numerosas aplicaciones de importancia crítica.
Las perturbaciones en los sistemas de distribución eléctrica (microcortes, interrupciones, bajada
de tensión, etc.) pueden tener como consecuencias peligros para la seguridad de la vida humana
en esta área.
Los SAI deben ser una parte integral de la alimentación auxiliar en un hospital. Su nivel de
disponibilidad y la calidad de alimentación que suministran afectan directamente a la continuidad
del servicio. La seguridad del paciente depende del funcionamiento correcto de los SAI.

2.1.1 Perturbaciones en un sistema de distribución convencional

La calidad de la electricidad suministrada por las redes públicas y privadas puede verse reducidas
a causa de diversas perturbaciones, inevitables debido a las distancias y a la variedad de cargas
conectadas.
Entre las causas que originan las perturbaciones se encuentran:

 El propio sistema distribución (condiciones atmosféricas, accidentes, etc.).
 Equipos varios (motores, dispositivos susceptibles de producir perturbaciones como

soldadoras, sistemas que incorporan electrónica de potencia, etc.).
Entre las perturbaciones hay microcortes, bajada de tensión, sobretensiones, variaciones de la
frecuencia, armónicos, ruido de alta frecuencia, parpadeos, hasta llegar a los cortes de larga
duración.

2.1.2 Requisitos eléctricos de las cargas sensibles

Los equipos digitales en estas áreas del hospital utilizan microprocesadores que funcionan a
frecuencias del orden de los megahercios o incluso gigahercios, esto es, realizan millones o miles
de millones de operaciones por segundo. Una perturbación de la energía eléctrica que no dure
más que unos pocos milisegundos puede afectar operaciones básicas de los equipos, y puede
tener como resultado errores de funcionamiento con consecuencias peligrosas.
Es por eso que muchas cargas, denominadas sensibles o críticas, requieren de un suministro
protegido contra perturbaciones del sistema de distribución.
Muchos fabricantes de equipos sensibles especifican tolerancias muy estrictas (mucho más que
las del sistema de distribución) para el suministro de sus equipos.

16

Los SAI son dispositivos eléctricos que se sitúan entre el sistema de distribución y las cargas
sensibles. Su función es proporcionar una alimentación mucho más fiable que la del sistema de
distribución, adaptada a las necesidades de las cargas sensibles en cuanto a calidad y
disponibilidad.

2.1.3 Ventajas de los SAI estáticos de doble conversión

Este es prácticamente el único tipo de SAI que se utiliza en las instalaciones de alta potencia,
debido a sus ventajas únicas sobre los demás tipos:

 Regeneración total de la alimentación suministrada a la salida.
 Aislamiento total de la carga del sistema de distribución y sus perturbaciones.
 Transferencia sin cortes (si procede) a un conducto de derivación.
 El principio de funcionamiento (¡Error! No se encuentra el origen de la referencia.) se

presenta más adelante.
 Durante el funcionamiento normal, un rectificador/cargador convierte la potencia de

entrada en CA en potencia en CC para alimentar un inversor y proporcionar carga de
flotación a una batería.
 El inversor regenera por completo una señal sinusoidal y convierte la potencia en CC de
nuevo en potencia en CA, pero libre de todas las perturbaciones y dentro de unas
tolerancias de amplitud y frecuencia rigurosas.
 En caso de fallo de la potencia de entrada en CA, la batería proporciona la alimentación
necesaria para el inversor durante un tiempo de autonomía especificado.
 Una derivación estática puede transferir la carga sin cortes en el suministro de
alimentación a un conducto de derivación para mantener la alimentación de la carga en
caso necesario (fallo interno, cortocircuito aguas abajo, mantenimiento). Este diseño "con
tolerancia a fallos" permite seguir suministrando alimentación a la carga en "modo
degradado" (la alimentación no pasa por el inversor) durante el tiempo necesario para
restablecer las condiciones normales.

2.1.4 Principio de funcionamiento de los SAI estáticos de doble conversión

Un SAI está pensado y diseñado para ser interconectado en conexión "paralelo" con otros SAI de
idénticas características (tensión, potencia, versión, etc.).
La conexión paralelo de varios equipos añade una serie de ventajas a las que ofrece un solo
equipo, entre las que se pueden destacar:

 La redundancia de equipos: en caso de que un SAI tenga alguna avería, éste se desconecta
del conjunto paralelo, y el resto de los SAI asumen el reparto de carga.

17

 La distribución de la carga y autonomía: en un sistema paralelo de SAI de N+1 equipos,
la carga máxima nominal será la de N equipos, pero puntualmente el sistema reparte la
carga entre los N+1 equipos. Asimismo, el hecho de tener dos o más equipos en paralelo,
aumenta la autonomía del sistema.

 La modularidad: se puede añadir capacidad a un sistema paralelo de SAI añadiendo
equipos de las mismas características, sin necesidad de remplazar los equipos ya
existentes.

El SAI es un sistema de doble conversión AC/DC, DC/AC con batería (interna o externa), siendo
ésta la estructura clásica en los SAI de mediana y gran potencia, es la que proporciona mayor
fiabilidad y protección en el suministro de salida.
La tensión AC de la entrada es convertida a DC a través de un rectificador controlado en puente.
La salida del rectificador regulada y filtrada se conecta a un bus DC que es compartido por el
inversor y el grupo de baterías (Figura 2. 1).
El grupo de baterías está permanentemente conectado al bus DC, en condiciones normales toma
la energía necesaria para mantener el estado de carga óptimo y en caso de fallo de red suministrar
la energía requerida por el inversor.
El inversor se encarga de transformar la tensión del bus DC y realizar la conversión AC
proporcionando una salida senoidal, alterna, estabilizada en tensión y frecuencia apta para
alimentar las cargas conectadas en la salida.
La estructura básica de doble conversión se complementa con dos bloques funcionales, el
conmutador de Bypass estático y él conmutador de Bypass manual.
El conmutador de Bypass estático conecta la carga de salida directamente a la red de Bypass en
circunstancias especiales tales como sobrecarga y sobretemperatura y la conecta de nuevo al
inversor cuando se restablecen las condiciones normales.
El conmutador de Bypass manual permite aislar el SAI de la red y de las cargas conectadas en la
salida de este modo se pueden realizar operaciones de mantenimiento en el interior del SAI sin
necesidad de interrumpir el suministro a las cargas6.

6 Para más información sobre SAI estático ver Anexo IV

18

Figura 2. 1 Esquema en bloques generico.

2.2 Elementos necesarios para efectuar los cálculos de potencia

Se debe considerar el tipo de cargas (lineales o no lineales) que serán alimentadas. Estas
características determinan el factor de potencia en la salida del SAI.
La potencia máxima consumida por la carga en condiciones de estado estable es otra
característica a considerar y está indicado por el valor nominal de la potencia que consume la
carga. Al haber varias cargas conectadas en paralelo a la salida del SAI, es necesario calcular la
carga total cuando todas funcionan al mismo tiempo.

2.2.1 Corrientes de energización transitorias o para un cortocircuito aguas abajo

La capacidad de sobrecarga de un sistema SAI depende del tiempo de duración de la sobrecarga.
Si se supera este límite temporal, el SAI transfiere la carga a la entrada de corriente alterna de
derivación si sus características de tensión están dentro de los valores de tolerancia. En este caso,
la carga deja de estar protegida contra perturbaciones en el sistema de distribución.
Según la calidad de la potencia en CA de derivación, es posible:

 Utilizar la entrada de CA de derivación para que se encargue de los picos de corriente
debido a la conmutación de los dispositivos o a un cortocircuito aguas abajo. De esta
forma se evita el sobredimensionamiento del sistema.

 Desactivar la transferencia automática (salvo en caso de fallos internos) y mantener la
posibilidad de transferencia manual (por ejemplo para mantenimiento).

La mayoría de los SAI en la actualidad funcionan en modo de limitación de corriente.

19

Mediante el espacio de tiempo que dura la conmutación de los dispositivos, es posible
generalmente administrar las corrientes de energización sin necesidad de transferir a la potencia
en CA de derivación. Si la corriente de energización supera el umbral de limitación durante unos
cuantos periodos la corriente del SAI queda limitada durante el tiempo necesario. Este método de
funcionamiento degradado puede ser aceptable en el caso de un arranque en frío (en ausencia de
la red eléctrica, con alimentación de batería).

2.2.2 Configuraciones de SAI en paralelo

La conexión en paralelo de varias unidades idénticas sirve para:
 Aumentar la potencia nominal.
 Establecer redundancia para aumentar el valor de MTBF7 y la disponibilidad.

Pueden conectarse en paralelo dos tipos de unidades SAI:
• Unidades SAI integradas en paralelo: cada unidad SAI incluye una derivación
automática y una derivación de mantenimiento manual. La derivación manual puede ser
común a todo el sistema y situarse en un armario externo.
• Unidades SAI en paralelo con un armario con interruptor estático: el armario con
interruptor estático consta de una derivación automática y una derivación de
mantenimiento que son comunes en diversas unidades SAI sin derivación (Figura 2. 2).

También existen sistemas en paralelo realmente modulares, que constan de módulos dedicados y
redundantes (alimentación, inteligencia, batería y derivación), en un diseño que facilita un
mantenimiento eficaz. Es posible añadir fácilmente módulos de potencia cuando sea preciso o
cuando se necesiten mayores niveles de disponibilidad.
Existen dos tipos de configuraciones en paralelo:

• Sin redundancia: se requieren todas las unidades SAI para alimentar la carga. El fallo
de una unidad implica el apagado de todo el sistema (no se recomienda).
• Con redundancia N+1, N+2, etc.: el número de unidades SAI que la carga requiere es
igual a N. Todas las unidades SAI (N+1, N+2, etc.) comparten la carga. Si se apaga una
unidad SAI, el resto de ellas (un número, como mínimo, igual a N) siguen compartiendo
la carga.

7

20

Figura 2. 2 Don unidades conectadas en paralelo y armario con interruptor estático.

2.2.3 Niveles de potencia en configuraciones en paralelo redundantes

En una configuración en paralelo redundante compuesta de unidades idénticas, las unidades
comparten la carga. La potencia nominal de cada unidad no depende del nivel de redundancia,
sino que se debe calcular para seguir alimentando la carga aunque la redundancia se pierda por
completo.
La redundancia activa:

 Mejora la disponibilidad.
 Incrementa la capacidad de sobrecarga.
 Reduce el porcentaje de carga en cada unidad SAI.

2.3 Cálculos de potencia

Un SAI se dimensiona empleando la potencia de salida nominal aparente Sn (kVA) y un factor de
potencia de salida de 0,8. Estas condiciones corresponden a una potencia activa nominal que se
expresa como Pn (kW) = 0,8 Sn (kVA).
En situaciones reales, un SAI alimenta diversas cargas con un factor de potencia global λ que con
frecuencia no es 0,8 debido a la presencia de cargas no lineales y de recursos para mejorar el
factor de potencia.

• Si λ ≥ 0,8, el SAI sigue estando limitado a Pn (kW).
• Si λ < 0,8, el SAI está limitado a λ Sn (kW) < Pn (kW).
En consecuencia, la selección de la potencia nominal en kVA debe tener en cuenta la potencia
activa suministrada a las cargas.
La potencia activa se determina mediante los cuatro pasos siguientes.

21

2.3.1 Potencia aparente y activa consumida por las cargas

El primer paso consiste en evaluar los requisitos de potencia de la carga.
La tabla siguiente se debe completar para las cargas k que deben alimentarse.

Carga Potencia nominal Factor de potencia de Potencia nominal
aparente (kVA) entrada λ (o cos ϕ)
Carga 1 S1 λ1 activa (kW)
Carga 2 S2 λ2 P1 = λ1 S1
… P2 = λ2 S2

Carga i Si λi Pi = λi S i
…

Carga k Sk λk Pk = λk S k
Total
Sλ P=λS

(1) S no es la suma (2) λ debe medirse o (3) P = λ S = Σ λi S i

de Si. calcularse.

(1) S no es la suma de Si porque:

- Sería necesario calcular la suma vectorial si todas las cargas fuesen lineales, utilizando los ángulos de los
diferentes cos ϕ.

- Algunas de las cargas son no lineales.
(2) λ Se debe medir in situ o evaluar a partir de la observación de las características del equipo.
(3) P = λ S = Σ λi Si porque la potencia activa se suma (sin desplazamiento).

Tabla 2. 1 Proceso para el cálculo de la potencia de cada sector.

El proceso para el cálculo de potencia mencionado se presentó en el capítulo uno y se detalla en
los anexos II y III. Debido a que en varios equipos no se puede determinar el factor de potencia y
la variación del factor de potencia que presentan las diferentes cargas relevadas en los sectores
varían entre 0.5 y 0.9 se toma como criterio el valor de λ como promedio obteniendo un valor
igual a 0.7 (λ =0,7).
Recordando que la potencia aparente total del sector de maternidad se estimó en 32kVA y en el
sector de quirófanos en 30kVA.

2.3.2 Potencia aparente nominal (Sn) de las unidades SAI de la configuración

Consideremos un nivel de redundancia N + K (por ejemplo, 1 + 1), lo que significa que:
 Se requieren N unidades (por ejemplo, 1) para alimentar la carga.
 K unidades (por ejemplo, 1 unidad adicional) garantizan la redundancia.

Cada unidad SAI se debe dimensionar de forma que el sistema en su conjunto pueda funcionar
sin redundancia, esto es, con N unidades operativas y K unidades apagadas.

22

En este caso, cada una de las N unidades debe tener una potencia aparente nominal Sn (kVA) tal
que:


( ) >
En la gama de SAI, se selecciona la potencia nominal Sn (kVA) justo por encima de S/N. Si se
necesita potencia de reserva y la nominal está demasiado próxima a S, se selecciona la
inmediatamente superior.
La solución de redundancia que se desea implementar en el hospital es con N=1 y K=1, en un
principio, lo que indica que se deben colocar dos UPS de iguales características en cada sector.
A continuación se presenta los valores de la potencia aparente de cada sector en base a la
potencia aparente total de las cargas y el valor de N.

Potencia aparente nominal de la UPS en el Potencia aparente nominal de la UPS en el
sector de maternidad ( ) sector de quirófanos ( )

( ) > ⟹ ( ) > 32 ( ) > ⟹ ( ) > 30
1 1

( ) = 32 ( ) = 30

En la gama de SAI, se selecciona la potencia nominal Sn (kVA) justo por encima de S/N. Si se
necesita potencia de reserva y la nominal está demasiado próxima a S, se selecciona la
inmediatamente superior.
Del estudio de la oferta de UPS en la Argentina se determinó que la potencia aparente que debe
presentar cada equipo es de Sn(kVA) = 40kVA. En el capítulo ¿? Se presentarán las diferentes
opciones de UPS que se encontraron en el mercado nacional para la potencia aparente nominal
seleccionada.

2.3.3 Comprobar la potencia activa

Para el valor nominal seleccionado, el SAI suministrará la potencia activa nominal:

( ) = 0.8 ( )

 Si λ ≥ 0,8, asegúrese de que Pn(kW) > P, es decir, que el SAI puede suministrar la
potencia adicional requerida; si no es así, seleccione el valor nominal inmediatamente
superior.

23

 Si λ < 0,8, la potencia suministrada por el SAI es suficiente, porque se tiene que la
potencia activa nominal será Pn(kW) > λ Sn(kVA), es decir, la selección es correcta.

Debido a que se consideró λ = 0,7 y las potencia aparente máxima de los sectores con el factor de
seguridad del 40% no supera los 32kVA, la selección de la potencia aparente nominal de 40kVA
para cada una de las UPS es correcta.

2.3.4 Porcentaje de carga

El cuarto paso es comprobar que el porcentaje de carga es aceptable ahora y en un futuro, según
las condiciones de funcionamiento deseadas.
El porcentaje de carga es:


(%) = ( )

Debe bastar para cubrir posibles incrementos de la carga o previsiones de ampliación del sistema
para hacerlo redundante.
Para cada uno de los sectores relevados el porcentaje de carga es el siguiente:

Porcentaje de carga en el sector de maternidad Porcentaje de carga en el sector de quirófanos

(%) = 32 × 100 = 80% 30
40 (%) = 40 × 100 = 75%

De los resultados obtenidos se puede decir que la selección de la potencia aparente nominal para
las UPS, Sn(kVA) = 40kVA, es correcta ya que existe un margen de al menos 20% de potencia
de reserva.

Con redundancia, las unidades SAI comparten la carga según la ecuación: S / (N+K).
El porcentaje de carga para cada unidad en caso de redundancia es, por tanto:


(%) = ( + ) ( )

Este valor indica cómo se reparten la carga total relevada entre las UPS con el criterio de
redundancia seleccionado. El porcentaje de carga con redundancia N=1 y K=1 que deberá
soportar cada UPS para los distintos sectores será:

24

Porcentaje de carga con redundancia en el Porcentaje de carga con redundancia en el
sector de maternidad sector de quirófanos

32 30
(%) = (2)40 × 100 = 40% (%) = (2)40 × 100 = 37,5%

Los valores de los porcentajes de carga con redundancia en cada uno de los sectores indica que en
maternidad cada una de las UPS estará trabajando al 40% de su capacidad y en el sector de
quirófanos al 37.5% de la capacidad de cada una de las UPS instaladas.
Como se puede apreciar en la Figura IV. 2 en el anexo IV el rendimiento de cada una de las UPS
que se instalen en estos sectores se encuentran dentro de los márgenes aceptables.

25

CAPITULO 3
SELECCIÓN DEL SAI

Después de analizar las necesidades de los sectores de maternidad y quirófanos del hospital
SAMIC de Leandro Alem, se determinan las especificaciones a cumplir por los sistemas de
alimentación ininterrumpida, SAI. Para poder evaluar las diferentes ofertas de SAI recibidas se
presenta, primero, las características más importantes que se deben tener en cuenta en los
equipos.
Se procederá luego a hacer las comparativas entre los equipos para tener los fundamentos
necesarios a la hora de la selección definitiva de los mismos.

26

3.1 características a considerar para seleccionar un SAI

Una vez conocido el estado del arte de los sistemas de alimentación ininterrumpida estáticos, es
decir, las normativas que rigen su diseño y aplicación, lo importante de la información que se
presenta a continuación sirve como ayuda para poder valorar objetivamente cual de las opciones
existentes es la mejor para asegurar la funcionalidad de la instalación en la cual se ha pensado
implantar este sistema, a fin de obtener la continuidad y calidad de suministro deseada.

3.1.1 Características principales consideradas básicas para cualquier tipo de aplicación

La tipificación de los SAI se hace a partir de sus características estáticas y dinámicas. Las
primeras hacen referencia a parámetros de funcionamiento en régimen estacionario o modo
normal de funcionamiento sin variaciones bruscas de las cargas asociadas. Las segundas indican
el comportamiento del equipo ante variaciones bruscas de las cargas y cambios entre los
diferentes modos de trabajo8.

 Características estáticas.
o Tipo de filtro de entrada.
o Ruido acústico.
o Superficie ocupada por potencia.
o Accesibilidad.
o Transformador a la salida.
o Protección antirretorno (feed-back).
o Sobre carga permisible.
o Uso de las baterías.
o Factor de potencia a la entrada.
o THDi a la entrada.
o Rendimiento.
o THDu a la salida.
o Servicio técnico.
o Plazo de entrega.

 Características dinámicas.
o Dependencia de la salida en modo normal de operación.
o Forma de onda de la salida.
o Comportamiento dinámico de la tensión de salida.

8 La información detallada sobre las características estática y dinámicas encuentran en el anexo IV

27

3.1.2 Ofertas de equipos UPS en el mercado nacional

Se consultaron a diferentes empresas del rubro sobre los equipos que entreguen una potencia
aparente nominal de 40 kVA y que cuenten con una autonomía igual o superior a los 15 minutos
o superior. A continuación se presentan los resultados de estas consultas, enumerando a cada una
de las empresas que respondieron satisfactoriamente al pedido.

KOLFF Argentina S.A.

 Contacto:
o Dirección: Paraguay 419 piso 2 Of. 34, Ciudad de Buenos Aires – Argentina.
o Teléfono: (011) 4313 1836.
o Pagina web: http://www.kolff.com.ar/

Al ser consultada esta empresa, responde ofreciendo una UPS marca Emerson; modelo Liebert
NXa de 40kVA y un banco de baterías con 40 unidades de la marca Emerson H12V140A que
brinda una autonomía de 17 minutos aproximadamente a 33kVA.
Las características principales del equipo son:

 Entrada
o Tipo de rectificador: IGBT.
o Potencia: 40 kVA
o Voltaje: 380/400/415 Vac.
o Frecuencia: 50 Hz.
o THDi: < 3% (sin filtro de entrada).
o Factor de potencia: ≥ 0.99 (sin filtro de entrada).

 Salida
o tipo de inversor: IGBT.
o Potencia: 32 kW.
o Voltaje: 380/400/415 Vac +/- 0.5 regulación.
o Frecuencia: 50 Hz.
o THDu: 1% (máximo).
o Máximo factor de cresta: 3:1.
o Máximo factor de potencia en la carga: arriba de 0.9.
o Máxima sobrecarga: 110% para 60 minutos, 125% para 10 minutos, 150% para 1
minuto.

 Eficiencia: arriba del 96%.
 Parámetros físicos

o ancho: 648 mm.
o Profundidad: 972 mm.
o Altura: 2000 mm.

28

o Peso aproximado sin baterías: 341 kg.
 Parámetros medioambientales

o Temperatura de operación: 0° a 40°.
o Humedad relativa entre cero y el 95% (sin condensación).
o Ruido: ≤ 61dB/metros.
 Batería
o Tipo: VRLA.
o Capacidad: 140w/cell@15min(12V33Ah).
o Dimensiones (L x W x H): 197 mm. x 132 mm. x 187 mm.
o Peso: 13 kg.
o Peso por 40 unidades: 520 kg.
o Temperatura de operación: 0° a 25°.
o Dimensiones del Rack para baterías (ancho x profundidad x altura): 828 mm x 700

mm x 1400 mm.
 Accesorios

o cable paralelo de 5 m.
o Tarjeta SNMP.
o Rack para el montaje de baterías.

El precio cotizado el día 14 agosto del 2013 para dos(2) unidades UPS y un(1) banco de baterías
es de u$s 52794. El precio no incluye el IVA, el plazo de entrega es de 30 días aproximadamente
y los equipos se encuentran en el país. La forma de pago es un 40% de adelanto y el resto contra
entrega. El tipo de cambio es el oficial BNA al momento de la facturación.

Smart power Argentina Srl.

 Contacto:
o Dirección: Av. Nazca 3606, Ciudad de Buenos Aires – Argentina.
o Teléfono: (011) 4504-5095/3403.
o Pagina web: www.spargentina.com.ar

Al ser consultada esta empresa, responde ofreciendo una UPS marca APC by Schneider Electric;
modelo Smart-UPS VT de 40kVA y un banco de baterías SUVTXR2B6S de la marca APC
compatible con la UPS mencionada que según el proveedor brinda una autonomía de 12 minutos
aproximadamente.

Las características principales del equipo son:
 Entrada
o Tipo de rectificador: IGBT.
o Potencia: 40 kVA

29

o Voltaje: 380/400/415 Vac.
o Frecuencia: 40-70 Hz.
o THDi: < 5% (a plena carga).
o Factor de potencia: 0.98 (a carga > 50%).
o Maxima corriente: 55 A.
 Salida
o tipo de inversor: IGBT.
o Potencia: 32 kW.
o Voltaje: 380/400/415 Vac configurable.
o Frecuencia: 47-53 Hz para 50 Hz nominal.
o THDu: <5% (a carga completa).
o Máximo factor de cresta: 3:1.
o Máximo factor de potencia en la carga: arriba de 0.8.
o Máxima sobrecarga: 110% continuo, 125% para 10 minutos, 150% para 1 minuto.
 Eficiencia: arriba del 96%.
 Parámetros físicos
o ancho: 560 mm.
o Profundidad: 813 mm.
o Altura: 1500 mm.
o Peso aproximado: 623 kg.
o Incluye cuatro módulos de baterías VRLA.
 Parámetros medioambientales
o Temperatura de operación: 0° a 40°.
o Humedad relativa entre cero y el 95% (sin condensación).
o Ruido: ≤ 55dB/metros.
 Batería SUVTXR2B6S
o Tipo: VRLA.
o Capacidad VA/hora: 5530
o Peso: 430 kg.
o Temperatura de operación: 0° a 40°.
o Dimensiones del Rack para baterías (ancho x profundidad x altura): 523 mm x 925

mm x 1500 mm.
o Duración: 3-5 años
 Accesorios
o Interface Port(s): DB-9 RS-232, Smart-Slot
o Tarjeta pre instalada: AP9631 UPS Network Management Card 2 with

Environmental Monitoring.

30

El precio cotizado el día 13 agosto del 2013 para dos(2) unidades UPS por un valor de
(2x)u$s16955 y un(1) banco de baterías (1x)u$s6759 dando un total de u$s40669. El precio no
incluye el IVA, el plazo de entrega es de 60 días aproximadamente a partir de la operación
concretada. El tipo de cambio es el oficial BNA al momento de la facturación.

VG Power Srl.

 Contacto:
o Dirección: Alem 3168 – Munro – Vte Lopez, Buenos Aires – Argentina.
o Teléfono: (011) 4721-9128.
o Pagina web: http://www.vgpower.com.ar

Al ser consultada esta empresa, responde ofreciendo una UPS marca Eaton; modelo E-Series
40KVA 3:3 y un banco de baterías de 400 Vca que según el proveedor el conjunto brinda una
autonomía de 20 minutos aproximadamente.
Las características principales del equipo son:

 Entrada
o Tipo de rectificador: IGBT.
o Potencia: 40 kVA
o Voltaje: 220/380/400/415 Vac.
o Frecuencia: 40-65 Hz (auto seleccionable 50 Hz).
o THDi: < 5% (a plena carga).
o Factor de potencia: >0.99.

 Salida
o tipo de inversor: IGBT.
o Potencia: 32 kW.
o Voltaje: 220/380/400/415 Vac configurable.
o Frecuencia: 50 Hz.
o THDu: <5% (a carga completa).
o Máximo factor de cresta: 3:1.
o Factor de potencia: 0.8.
o Máxima sobrecarga: 110% 10 minutos mínimo, 125% 1 minutos mínimo, 150%
0,5 segundos (después de estos tiempos se transfiere la energía por by-pass y
suena una alarma).

 Eficiencia: arriba del 92%.
 Parámetros físicos

o ancho: 470 mm.
o Profundidad: 700 mm.
o Altura: 1753 mm.
o Peso aproximado: 515 kg.

31

o Incluye cuatro módulos de baterías VRLA.
 Parámetros medioambientales

o Temperatura de operación: 0° a 40°.
o Humedad relativa entre 20 y el 90% (sin condensación).
o Ruido: ≤ 55dB/metros.
 Batería EDX40K4EBI
o Tipo: VRLA.
o Baterías internas.
o Temperatura de operación: 0° a 40°.
o Duración: 3-5 años
 Accesorios
o Interface Port(s): RS-232, RS-485
o Tableros de E/S individual y general.
o Bus conector para la paralelización.

El precio cotizado el día 12 agosto del 2013 es de u$s 38572,75 para dos equipos conectados en
paralelo redundante, el precio incluye provisión, conexión de bancos y puesta en marcha. No
incluye traslado de logística ni la ubicación y colocación de tableros, estas características quedan
pendientes a cotizar. El precio no incluye el IVA, a las UPS se le aplicarán el 10.5% y al resto el
21%. El plazo de entrega es de 30 días hábiles a partir de la operación concretada. El tipo de
cambio es el oficial BNA al momento de la facturación.

A continuación se presentará una tabla en donde se comparan algunas de las características
principales de los equipos ofrecidos, si bien, la mayoría de las características son equivalentes
hay algunas que no lo son y éstas determinarán la selección del equipo a instalar.

32

EMPRESA Baterias Eficiencia Cantidad de 2
EQUIPO Externa ≥96% unidades 1
2 UPS
KOLFF Argentina S.A.
Liebert NXa 40kVA 1 Rack Bat.

Smart power Argentina Srl. ≥96% 2 UPS 1
APC Smart-UPS VT 40kVA Externa (4 mod. bat.) 1
1 Rack Bat.

VG Power Srl. 2 UPS 1
Eaton E-Series 40KVA
Interna ≥92%

Tabla 3. 1 Comparativas entre los equip

En base a lo especificado por cada ofertante, y como se puede ve
en la que brinda la empresa VG Power Srl.
El espacio es un factor crítico en las instalaciones del hospital, y

Tamaño (Al. x An. x Pr.) Autonomia Precio en

Peso Kg (Conjunto) U$S

2000mm x 648mm x 972mm

341 Kg 17 min 42350

1400mm x 828mm x 700mm

530 Kg

(Peso total 1212 Kg)

1500mm x 560mm x 813mm

623 Kg 12 min 40669

1500mm x 523mm x 925mm

430 Kg

(Peso total 1676 Kg)

1730mm x 470mm x 700mm

600 Kg 20 min 38573

(Peso total 1200 Kg)

pos que se ofrecen el mercado argentino.

er en la tabla, la opción que optimiza precio, espacio y autonomía
la opción elegida es la óptima para la aplicación.

33

3.2 Presentación de la propuesta

3.2.1 Objetivo

se presenta la propuesta en base a la solicitud de un sistema de energía ininterrumpida a
implementar en el hospital SAMIC de Leandro N. Alem.
La solución requerida son dos UPS conectada en paralelo para alimentar una carga total de 32
kVA en el sector de maternidad y 30 kVA en el sector de quirófanos.

3.2.2 Memoria técnica

La configuración propuesta es la configuración redundante que consiste en la conexión en
paralelo de 2 UPS´s Eaton E-Series 40 KVA 3:3 en cada sector, este sistema será diagramado
para lograr una potencia de 40 KVA redundantes. De este modo aseguramos que la carga critica,
en el eventual caso de falla de un equipo o mantenimiento requerido por el mismo continúe
protegida por el equipo a él asociado. Asi mismo, de darse un crecimiento en la carga de los
sectores, el cliente podrá incrementar la potencia de carga sumando hasta un total de 8 unidades
de potencia de idénticas características logrando asi una multiplicación sustancial de potencia sin
requerir un cambio de equipamiento.
Este sistema contara con una llave de rodeo individual respecto de cada equipo, así mismo,
poseerá una llave de mando y rodeo del sistema general, de forma tal que la carga nunca sufra
modificación y cada ups, o el sistema en su totalidad, indistintamente puedan ser des-energizados
sin des-alimentar la carga.
El equipo propuesto protegerá la carga de los 9 problemas eléctricos más típicos, a saber:

1-Cortes de Energía
2-Caida de Tensión.
3-Picos de Tensión.
4-Baja Tensión Continua.
5-Alta Tensión Continua.
6-Ruidos de Línea.
7-Transitorios de Línea.
8-Distorsion Armónica.
9-Disturbios sobre la Frecuencia.

La autonomía de diseño para la carga antes informada será de: 20 minutos con el sistema
redundante, ya que cada equipo aportara 9 minutos de autonomía.

34

3.2.3 Estándar del producto ofertado
35

3.2.4 Tablero de Rodeo

Tableros de Rodeo Gral e Individual - Descripción del Sistema
Cada UPS deberá de acuerdo a las reglas de la buena técnica, contar con un sistema de rodeo
seccional y cada sistema redundante deberá asimismo contar con un tablero general, de modo de
poder operar en mantenimiento o control des-energizando de los equipos, sin afectar la carga.
Los Tableros de Rodeo cuentan con una llave o conjunto de llaves especialmente diseñadas para
evitar maniobras incorrectas que puedan dañar al equipo y/o a los consumos. La misma cuenta
con diversas posiciones, las cuales son normalmente utilizadas para hacer un “By-pass” al
equipo, sin des-energizar la carga y permitiendo así maniobras de mantenimiento y/o emergencia
sin errores.

Descripción de Tablero de Rodeo Individual
Tablero realizado en gabinete IP65, conteniendo llaves termo magnéticas tripolares marca Eaton
Moeller.
Las funciones de las llaves son, protección de entrada de UPS, salida de UPS, By-pass y rodeo
externo del UPS.
Para poder operar la llave de rodeo externo, es necesario que el UPS se encuentre previamente en
bypass estático/mecánico, de este modo no se produce corte de suministro a la carga y no sufre
deterioro el inversor del UPS.

Descripción de Tablero de Rodeo General
Tablero realizado en gabinete metálico, conteniendo llaves termo magnéticas tripolares de marca
Eaton Moeller.
Las funciones de las llaves son, protección de entrada, salida, By-pass y rodeoexterno del sistema
redundante.

3.2.5 Servicios y accesorios que presta la empresa VG Power S.r.l.

 Servicios
o Traslado y Logística del Equipamiento.
o Ubicación y Colocación de Tablero/s de Rodeo
o Provisión, conexión y colocación de Bancos de Baterías.
o Start Up, puesta en marcha, UPS.

Logística y colocación en sitio
Traslado a Sitio, colocación en sitio con posibilidad de ingreso y accesos liberado (no se tiene en
cuenta modificación alguna de estructura edilicia para el paso del equipamiento). TENER EN
CUENTA QUE CADA EQUIPO PESA 600KG.

36

Ubicación y colocación de tablero de rodeo
El tablero, que deberá ubicarse y colocarse sobre la pared estará directamente vinculando a la
UPS con la carga crítica, de modo que esta última en ningún caso tenga riesgos de des-
energización durante mantenimiento.

Provisión, conexión y colocación de banco de baterías
Se proveerán los bancos de baterías asociados a la UPS para brinda una autonomía redundante de
20 minutos de continuidad para la carga descripta. El servicio comprende conexión de baterías,
provisión de conectores y protecciones de continua.

Conexión y puesta en marcha
Conexionado y puesta en Servicio.
Instalación del equipo, la misma comprende la conexión del equipamiento y verificación del
correcto funcionamiento.
Deberán para ello encontrarse los cables de conexión a pie de máquina, y el equipo ubicado en
sitio de instalación.

Aclaraciones
 La instalación que se practicara de lunes a viernes de 9 a 19 hs.
 Se deberá contar con una carga horaria disponible para desconexión de 9 a 18 hs en
intervalos según sector.
 Se tiene en cuenta en el valor cotizado los costos de materiales necesarios para la
instalación.
 Conexionado sobre acometidas provistas por el usuario.

Exclusiones
 Se excluye la instalación eléctrica previa o inserción en tableros o transformadores no
tenidos en cuenta en este presupuesto.
 Se excluye cualquier modificación del sistema eléctrico existente.
 Desarrollo de conductores eléctricos para CA & CC
 Desarrollo de bandejas porta conductores
 Instalación eléctrica
 Bocas de red
 Proyecto y Dirección

37

3.2.6 propuesta comercial de la empresa VG Power S.r.l.

3.3 Espacio físico necesario para la Instalación

A través de la consulta del manual del equipo se presenta a continuación las características físicas
que deberá tener el lugar donde será instalado el SAI para cada sector en el hospital.
Se debe tener en cuenta los espacios necesarios entre los equipos para la correcta ventilación de
los mismos.
Debido a los requerimientos de temperatura y humedad que requieren estos equipos para su
correcto funcionamiento se debe tener en cuenta la posibilidad de instalar un sistema de aire
acondicionado en el lugar donde están instaladas las UPS.

38

Figura 3. 1. Espacio físico requerido por cada equipo.
En base a lo presentado en la Figura 3. 1 la habitación que contendrá al SAI deberá tener las
siguientes dimensiones mínimas (Figura 3. 2):

 Largo: 2140 mm.
 Profundo: 1900 mm.
 Alto: 2253 mm.
En base a estos valores la superficie mínima necesaria para la instalación de las UPS debe ser de
4 m².

39

Figura 3. 2 Croquis de la habitación que contendrá los SAI.

3.3 Características de la instalación eléctrica

En esta sección se presenta de manera básica la forma de distribuir las cargas eléctricas en los
distintos sectores relevados.
Se considera como cargas críticas toda la luminaria del sector, además, en el sector de
neonatología se destinarán seis toma corriente en ocho bocas para alimentar las cargas críticas.
Para el sector quirófano toda la luminaria, la cual incluye las lámparas Cialíticas, están
consideradas como cargas críticas. Los sistemas de aire acondicionado deberán ser excluidos de
la red de alimentación del SAI.
En la habitación de dilatación se destinarán una boca con seis toma corrientes para alimentar las
cargas críticas utilizadas en este lugar y son mencionadas en el capítulo uno.
En la habitación de recuperación se destinan ocho bocas con seis toma corrientes cada una para
alimentar las cargas críticas de cada una de las camas que se encuentran en el lugar.
En cada una de las habitaciones de cirugía de alta complejidad se deben implementar dos bocas
con seis toma corrientes para la alimentación con el SAI de las cargas críticas aquí utilizadas y
dos toma corrientes especiales para conectar el equipo de rayos X con el que cuenta el hospital.
Éstos toma corriente estarán diferenciados y señalados con color rojo para indicar que los
mismos cuentan con la alimentación de calidad del SAI y serán utilizados únicamente para
alimentar alguno de los equipos de uso vital que se encuentran mencionados en el capítulo
uno.

40

Sector maternidad y quirófanos
41

CONCLUSION

Los SAI son la opción más usada actualmente para conseguir la fiabilidad y calidad de suministro
para las cargas más críticas. Aunque no se trata de una fuente de suministro de energía perfecta,
sí asegura que las cargas están siendo alimentadas dentro de las tolerancias de tensión y
frecuencia exigibles, con un perfil de onda perfectamente sinusoidal y libre de perturbaciones.
Pero no se encuentra siempre disponible, pues tiene una limitación de autonomía.
Una vez tomada la decisión de selección, conviene mantener un control de la instalación para
conocer que ocurre y que es lo que necesita la aplicación si hay problemas. Se debe pensar por lo
tanto en la monitorización. De esta manera se pueden reunir datos significativos que permitan
tomar una decisión cuando surja un problema o realizar un mantenimiento predictivo y
preventivo, con el consecuente ahorro económico.

42

Anexo I Características del sistema de iluminación

Para hacer el relevamiento de los sectores de maternidad, en el cual está incluido el sector de
neonatología, y quirófanos se procedió a visitar estos sectores y observar cuáles son los equipos
que se deben incluir como carga para el sistema alimentación ininterrumpida.
La iluminación de estos sectores se debe incluir como carga para qué el personal pueda seguir
con sus actividades de manera normal cuando se produzca una falta del suministro eléctrico hasta
la puesta en funcionamiento del grupo generador.
Todos los sectores relevados cuentan con una iluminación basada en luz fluorescente de dos
tipos:

 Formato T8 de 18W y 590mm de longitud el cual utiliza un balasto con las siguientes
características de consumo; 0.43 A y un factor de potencia de 0.50. Los plafones que se
utilizan en el hospital llevan dos tubos de 18W lo que da una potencia total de 36W con
un factor de potencia de 0.50.

 Formato T8 de 36W y 1200mm de longitud que utiliza un balasto con un consumo de 0.
43A y factor de potencia de 0.52. El hospital cuenta con plafones para dos tubos
fluorescentes de 36W lo cual da una potencia total de 72W con un factor de potencia de
0.52.

Figura I. 1 Equipos de iluminación de 590mm y 1200mm.
Se aclara que en algunas habitaciones los plafones son para un solo tubo fluorescente pero al ser
la cantidad de estos mínima, se sobredimensiona considerando a todo los plafones como dobles.

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Existen sectores que cuentan con porta focos, para ellos se considera que se utilizarán focos de
bajo consumo con una potencia de 26 Watt, la selección de la potencia se debe a que la misma
está en promedio en un valor alto para este tipo de focos.

Figura I. 2 Comparativas entre bajo consumo e incandescentes
La potencia aparente total que consume uno de estos focos se estima en 30 VA.

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Anexo II Relevamiento del sector de maternidad

Se presenta a continuación un croquis del sector de maternidad en donde se puede apreciar la
distribución aproximada de las habitaciones.

REFERENCIAS

1.- Acceso al sector de maternidad.
2.- Tablero eléctrico seccional de
distribución.
3.- Primer pasillo de acceso.
4.- Segundo pasillo de acceso.
5.- Sector de incubadoras.
6.- Guardia.
7.- Otra parte de la guardia
8.- Baño del sector de guardia.
9.- Baño del sector parto.
10.- Pieza de descanso.
11.- Sector de descanso para la paciente en
trabajo de parto.
12.- Sector de parto.
13.- Depósito.
14.- Sala de espera.
15.- Baño del sector de espera.
16.- Baño.
17.- Sala de espera.
18.- Habitación con dos camas.
19.- Habitación con cuatro camas.
20.- Habitación para médicos.
21.- Enfermería y descanso para el personal.
22.- Vestuario.
23.- Procedimiento.
24.- Pasillo.

Figura II. 1 Croquis del sector de maternidad.

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Enumerando las cargas en función de su tipo, potencia que consumen y su ubicación en el sector
de maternidad, utilizando el croquis anterior, se tiene el siguiente listado:
1.- Acceso al sector de maternidad:

Se tiene como carga un plafón de 1200mm y el tablero eléctrico seccional (2) del sector.
3.- Primer pasillo, acceso:

Cuenta con dos plafones de 590mm como carga eléctrica.
4.- Segundo pasillo, acceso:

Esta sección cuenta también con dos plafones de 590mm como carga.
5.- Sector de incubadoras:

Esta sección tiene como carga eléctrica de iluminación siete plafones de 1200mm y el
equipamiento necesario para asistir al recién nacido el cual se describe a continuación.
Incubadora de terapia intensiva Medix PC-305
Es una incubadora que provee un ambiente seguro para la terapia intensiva del neonato
prematuro. El sector cuenta con cuatro equipos.
De las especificaciones técnicas se observa que el consumo del equipo es de 250 Watts.
Del control de calidad hecho en los equipos se determinó que la corriente promedio es de un
Ampere y la potencia promedio de 205 Watts.

Figura II. 2 Incubadora de terapia intensiva Medix PC-305.
250 VA es la potencia que se considera consumida por este tipo.

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Servocunas Medix SM-401 América
Facilita la realización de los procedimientos durante los primeros momentos de vida del bebe,
manteniéndolo en óptimas condiciones ambientales. El hospital cuenta con tres unidades.

El equipamiento básico está constituido por:
- Módulo de control electrónico.
- Display de temperatura de piel y de temperatura de control.
- Módulo calefactor radiante desplazable.
- Sensor de temperatura de piel.
- Luz de examen 12V – 20W.
- Toma corrientes para equipos auxiliares.

Cuenta además con los siguientes equipos opcionales:
- Sistema de calefacción del colchón SMC-40.
- Fototerapia LU-4 A.
- Sistema de ajuste de altura variable, eléctrica, a botonera o pedalera SMC-37.

La alimentación eléctrica es de 220 VAC - 50/60 Hz.

El consumo de energía es el siguiente: 580 VA.
EQUIPO BÁSICO 100 VA.
Opcional calefactor colchón (SMC40) 150 VA.
Opcional fototerapia (LU-4 A) 460VA.
Opcional sistema de ajuste de altura (SMC37)

El equipo consume un total de energía igual a 1290 VA9.

Figura II. 3 Servocuna Medix SM-401 America

9 Los datos fueron tomados del manual de usuario del equipo.

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Se observa en la Figura II. 3 la placa de características del equipo básico donde se corrobora la
potencia aparente que utiliza el mismo.
Incubadora de transporte de alta complejidad Medix TR-306
Ha sido diseñada para proporcionar un entorno de terapia intensiva durante el traslado dentro y
fuera del hospital. El sector de neonatología cuenta con un equipo.
Del equipo se obtienen las características eléctricas necesarias para obtener la potencia aparente
que utiliza.
220-240 VAC ~ 1.25 A ―> 230 V x 1.25 A = 287.5 VA.
Del control de calidad eléctrico hecho en el equipo se observa que la corriente eléctrica absorbida
es de 1.01 A y una potencia de 215.44 W.
Se considera la potencia aparente consumida por el equipo igual a 290 VA.
Cuenta además con un equipamiento auxiliar, el módulo de baterías con cargador TA-04 del cual
consumo una potencia activa de 71.02 Watts para una corriente de 0.41 Amperios. Considerando
80 VA como potencia aparente consumida.

Figura II. 4 Incubadora de transporte de alta complejidad Medix TR-306 y TA-04.
En conjunto los equipos consumen 370 VA de potencia.

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Oximetro de pulso AADEE Novametrix 520 A Oxypleth
Utilizado para monitorear la saturación de oxígeno de manera no invasiva. El hospital en este
sector cuenta con un equipo.
Como se puede observar a continuación, el equipo no brinda las características eléctricas
necesarias para estimar el consumo de energía.

Figura II. 5 Oximetro de pulso AADEE Novametrix 520 A Oxypleth
Donde la única información eléctrica es: Fusibles (2)250mA x 250V.
En la página web de SOMA technology10, la cual fabrica este equipo, se obtiene información
sobre las especificaciones y se observa que el consumo de potencia es de 30 VA.
Bomba de infusión Medix Argus 707V
Esta bomba de infusión es adecuada para la administración de grandes volúmenes de
medicamentos en cualquier campo terapéutico. El hospital cuenta con cinco bombas de infusión

Figura II. 6 Bomba de infusión Medix Argus 707V.

De las especificaciones técnicas se obtiene como valor máximo 12 VA de potencia consumida
por este equipo.

10 http://www.somatechnology.com

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