A corrente de curto-circuito à saída, suportável pelo UPS, se tornou o tópico quente desde 14 de fevereiro de 2016, quando entrou em vigor a emenda A1:2013 à norma internacional IEC 62040-1:2008, com relação aos requisitos gerais e de segurança para UPS.
Esta emenda introduz requisitos específicos para a corrente de curto circuito à saída admissível. Especificamente, ela força aos fabricantes de UPS a garantir um valor mínimo, dependendo da classificação do UPS, para que os UPS possam ser comercializados. Fora as implicações práticas geradas por esta emenda, vamos tentar entender o que é uma corrente de curto-circuito e porquê ela é tão importante.
A corrente de curto-circuito potencial é um dado fundamental para projetar sistemas elétricos capazes de assegurar a segurança mesmo nas piores condições de falha. Portanto, para garantir a segurança de todo o sistema, os projetistas precisarão assegurar que a corrente de curto-circuito do UPS seja maior que o nível de corrente de falha do site. Para alcançar os níveis requeridos de segurança é necessário levar em consideração todos os componentes.
Considerar apenas a corrente de curto-circuito potencial da fonte pode ser penalizante porque a ação de abrandamento realizada pela impedância da conexão entre as entradas da fonte e do by-pass seriam deixadas de lado. Ao longo da trajetória da corrente, entre a entrada do by-pass e a saída do UPS, existem vários componentes e dispositivos pelos quais passa a corrente de curto-circuito. Seu design define indiretamente o limite máximo da corrente de curto-circuito presumida.
Dentre estes componentes e dispositivos podemos citar os cabos, os dispositivos seccionadores, os dispositivos estáticos (chamados SCR devido ao acrônimo de “Silicon Controlled Rectifiers”- Retificadores Controlados por Silício) e possíveis fusíveis.
Os efeitos da corrente de curto-circuito podem ser eletrodinâmicos ou térmicos. Os efeitos térmicos consistem na dissipação de calor sobre os condutores pelo efeito Joule e, como as correntes de curto-circuito são muito maiores que a corrente nominal, o componente sobreaquece e degrada.
Por outro lado, os efeitos eletrodinâmicos são ações mecânicas de atração ou repulsão entre os componentes e são funções do quadrado do pico de corrente. Quando há a necessidade da máxima proteção de dispositivos, é necessário o uso de fusíveis de alta velocidade. Este tipo de fusível é capaz de limitar o potencial pico de corrente de curto-circuito sempre que ele ultrapassar um determinado nível.
Uma solução válida para atingir um nível mais alto de corrente de curto-circuito é aumentar o tamanho do fusível as custas da proteção do SCR. Neste cenário, no caso raro de um curto-circuito ocorrer bem na saída do UPS, tanto o SCR como os fusíveis precisarão ser substituídos.
Até aqui consideramos todos os componentes em um cenário de um único UPS. Quanto o sistema elétrico for composto por mais de um UPS, conectados em paralelo, continua necessário considerar a corrente de curto-circuito suportável na saída do UPS, e neste caso a corrente de curto-circuito máxima potencial é igual a 80% do valor de uma UPS única multiplicado pelo número de UPS no sistema em paralelo (sem considerar qualquer redundância). 80% é uma margem de segurança que considera poder haver uma distribuição imperfeita da corrente de curto-circuito devido à assimetrias nas conexões dos equipamentos.
Apenas ao ler a breve explicação acima, fica claro que a correte de curto-circuito suportável por um UPS é um tema complexo, mas é também um tema delicado.
