SAI¶

Instalación de equipos informáticos y de SAI

Introducción¶

Los continuos picos de tensión en la red, algún que otro corte y multitud de fluctuaciones en la corriente eléctrica que alimenta nuestro ordenador son los causantes en el 90% de los casos de que nuestra maquina funcione mal, pierda inesperadamente datos o interfiera con otros equipos.

El fluido eléctrico, alimentación vital de los números y bits, genera cada año unas perdidas de más de 23 billones de pesetas en el mundo, para paliar esto o gran parte de esto, es vital tener correctamente alimentado nuestro

ordenador y de formna permanente. La solución recibe el nombre de SAI, Sistema de Alimentación Ininterrumpida.

Según un estudio del National Power Quality Laboratory cada año se producen aproximadamente en un edificio de oficinas de cualquier ciudad del mundo unos 36 picos de tensión, 264 bajadas de red, 128 sobrevoltajes o subidas de tensión, 289 microcortes menores a 4 ms y aproximadamente de 5 a 15 apagones de red mayores a 10 segundos. Realmente, de cada 100 perturbaciones, 40 causan pérdidas de datos o incidencias en las cargas conectadas.

* Fenómenos naturales: Inundaciones, Tormentas y vientos fuertes que actúan sobre manera en el estado de la fluctuación de la red eléctrica, nonnalmente por las derivaciones de la corriente eléctrica.

* Problemas de utilización de la corriente propia: Principalmente basados en errores humanos o accidentes en líneas de alta tensión ocasionadas por trabajadores externos a la nave de trabajo. Cortes e interrupciones de la tensión por equívoco de térmico o diferencial. Actos de sabotaje y cortocircuitos.

* Interferencias generadas por cargas externas: Son las más usuales y éstas son producidas principalmente por ascensores y elevadores-grúa, equipos de soldadura por arco, equipos con variadores de velocidad, lavadoras, secadores de pelo o un simple taladro en la habitación de al lado.

Cada uno de estos tres factores mostrados efectua un resultado sobre la red eléctrica que puede catalogarse en diferentes grupos como cortes de luz, subidas o bajadas de tensión o ruidos e interferencias en ella. Cada uno de estos factores crea un resultado en la máquina, son lo que siguen:

Cortes de electricidad: Los cortes de suministro eléctrico imposibilitan trabajar con el ordenador, sin lugar a dudas, y esto da lugar a resultados desastrosos en una empresa: falta de atención al cliente (supermercados, agencias de viajes, etc.), no cumplir con la fecha de cierre de la revista, además de daños en el hardware, pérdida de datos, corrupción de ficheros, etc.

Bajadas de tensión: Las bajadas de tensión o la reducción de tensión provocan fallos de hardware prematuros, ficheros corrompidos o cuelgue de] ordenador en determinadas ocasiones.

Fluctuaciones de tensión: Las sobretensiones o infratensiones, picos y subidas, producen daños en la CPU y discos, circuitería y problemas de software como cuelgue de los mismos.

Ruidos y transientes: Los ruidos en el campo eléctrico sobreimpuesto en la línea o tensión, producen multitud de armónicos que afectan al hardware y los ficheros de datos, llegando a colgar los programas en ejecución.

Qué es y cómo funciona un SAI¶

Para paliar todos estos problemas se ha desarrollado un hardware externo capaz de mantener a linea la corriente eléctrica. Este elemento se llama SAI, Sistema de Alimentacion Ininterrumpida, y es un dispositivo que controla la tensión de entrada en modo Bypass y que actúa a partir de unas baterías cuando la corriente falla.

Además existen SAIs que estabilizan la corriente eléctrica evitando falsos picos que pueden trastomar el sistema informática. El modo de funcionamiento lo vemos a continuación. Un SAI, denominado tambien ondulador, consta de tres elementos básicos: un convertidor rectificador de tensión de entrada que es empleada para el control de la alimentación de la red, detección de fallos o cortes; una fuente de energía para cargar la segunda parte fundamental de un SAI, las baterias y por último un convertidor de corriente continua a corriente altema, esto es, un mecanismo que proporciona tensión de 220 voltios alterna a partir de una tension de 12 voltios proporcionada por la batería o conjunto de ellas.

El funcionamiento se desarrolla en los pasos que a continuación se siguen. El rectificador de corriente eléctrica transforma la tensión de 220 voltios de la red en 12 voltios continua. Un circuito electrónico trabajando en conjunto con un software especial, controla todas las variaciones de la tensión de entrada a partir de unos valores y, sobre todo, controla si la corriente de entrada se corta, pues si ello sucede se pone en marcha el grupo segundo.

Una batería suministra, en caso de corte de fluido eléctrico, una tensión que alcanza a un circuito que oscila 50 veces por segundo para generar una señal senoidal o alterna de 12 voltios, igual a la forma de onda de la tensión de la red eléctrica. La conformacion de esta onda es compleja y requiere de un delicado circuito de control. Después, esta tensión es elevada mediante un transformador o, últimamente, por transistores de potencia a una tensión de 220 voltios idéntica a la de la red eléctrica.

Todo este proceso debe hacerse en el tiempo récord de menos de 4 milisegundos, corte permitido para no perder datos en el ordenador. Cuando la corriente eléctrica de la red regresa, el circuito de control de entrada opera en modo Bypass, dejando pasar de nuevo la corriente eléctrica y desconectando la batería.

En el modo Bypass se hace por medio de una compleja electrónica de potencia para, entre otras cosas, estabilizar el rizado de la onda y la tensión nominal, esto es, ermitiéndose una mínima tolerancia.

Elección de un SAI¶

A la hora de elegir un SAI han de tenerse en cuenta aspectos relativos a la potencia necesaria, las características eléctricas y la fiabilidad.

Potencia necesaria¶

Se debe elegir un SAI con una potencia nominal igual o superior al 150% de la potencia consumida por la carga o la instalación que se desea alimentar (consumo que hay en el momento de la compra). De esta forma, se puede incrementar en cierto grado los equipos críticos conectados sin necesidad de cambiar el SAI.

Es necesario conocer de manera precisa las potencias según catálogo de los equipos críticos y sumarlas.

Si entre los equipos críticos conectados al SAI figuran algunos con una alta punta de intensidad de conexión o con un comportamiento muy alineal (como rectificadores, fuentes conmutadas, etc.), el porcentaje anterior debe ser aumentado.

Características eléctricas¶

Las características de salida del SAI deben ajustarse o superar a las que necesitan las cargas críticas conectadas a él.

Fiabilidad¶

Para cargas muy críticas hay que elegir un SAI con un tiempo medio entre fallos del orden de 100.000 horas/fallo y, para cargas poco críticas, de unas 20.000 horas/fallo.

Problemas críticos con los SAI y las cargas críticas¶

Los problemas más comunes en la alimentación de las cargas críticas, incluidos los equipos informáticos, son los siguientes:

a) Polución en la red

Las normas para reducir a un mínimo la polución de las redes de
distribución de energía eléctrica en baja tensión son muy severas.
En SAI medianos y grandes es muy importante mantener la distorsión
de la intensidad de entrada lo más baja posible.

b) Aislamiento galvánico

Muchos de los problemas de las cargas eléctricas críticas provienen
de ruidos en su alimentación. En este sentido, son preferibles los
SAI que disponen de aislamiento galvánico de su circuito de salida
respecto de la red.

c) Periféricos con puntas elevadas de arranque

En una instalación en la que hay conectado un ordenador varios
periféricos puede ocurrir que uno de éstos tenga una punta de
corriente al entrar en funcionamiento (punta de arranque)
desproporcionadamente grande en relación con su corriente de entrada
en régimen permanente, de tal forma que ese periférico arranca con
el ordenador funcionando, este último puede fallar debido a la caída
de tensión que se produce ocasionada por dicha punta de arranque.

La solución consiste en intercalar entre la salida del SAI y la
entrada del periférico un pequeño filtro que reduzca la punta de
intensidad de corriente solicitada al SAI, como se representa en la
figura.

Condiciones del edificio y de la sala¶

Local¶

A la hora de seleccionar el local y el lugar de instalación de la sala de ordenadores, se deben tener en cuenta las siguientes normas:

• Se debe tener libre de obstáculos el trayecto del equipo desde el lugar de recepción hasta la sala, teniendo en cuenta el espacio de puertas, pasillos, ascensores, etc.

• Se estimará el espacio suficiente para instalar tanto el equipo como las futuras ampliaciones

• La situación física del sistema deberá elegirse en lugares alejados de zonas de trabajo y tráfico de personas.

• Deberá existir la posibilidad de un suministro eléctrico fácil y suficiente.

• Se deberán respetar las distancias mínimas de servicio, es decir, 1 metro por cada lado del ordenador (pudiendo variar en función del tipo de ordenador.

• Es muy importante situar el sistema fuera de las zonas de cambios drásticos de temperatura, de la luz solar directa y de las zonas contaminantes. en caso de instalar el equipo en un lugar con ventanas, podrá ser necesario el empleo de dobles ventanas o persianas.

• Para pintar las paredes se utilizará pintura que no deje residuos.

• Se evitará instalar los equipos en aquellos lugares donde exista riesgo de vibraciones.

Falso suelo¶

El método más común en la realización del suelo de la sala de ordenadores es la construcción de un falso suelo.

La altura adecuada del falso suelo sobre el suelo de la sala (forjado) es de unos 30 cm como mínimo. El falso suelo deberá ser capaz de soportar una carga total de 1200 kg/m\(^2\) y cargas concentradas de 70 kg/cm\(^2\), según la Norma Básica de la Edificación NBE–MV101.

La utilización de un falso suelo tiene como ventajas la facilidad en la ampliación del equipo y en la instalación, colocación inmediata de los cables eléctricos, mejor distribución de los cables de datos, facilidad de mantenimiento, mejor aislamiento, mejor distribución del aire acondicionado, etc.

Recomendaciones en el uso de la sala¶

• Minimizar el tráfico de personal a través de la sala de ordenadores.

• No superar la temperatura recomendada de operación de 21\(^0 C\).

• Nunca se debe permitir comer, beber o fumar en la sala de ordenadores.

• No se deben almacenar ni guardar papeles ni cajas de cartón dentro de la sala de ordenadores.

• Situar todas las impresoras fuera de la sala de ordenadores, en una sala especialmente acondicionado para ello. Las impresoras deben situarse lejos de los dispositivos de almacenamiento. Se debe instalar una sala exclusiva de impresoras para eliminar la expansión del polvo producido por el papel y el tóner y para limitar los niveles acústico y de vibraciones.

• Los equipos, discos y cintas deben situarse fuera de los focos de calor, fuera de la exposición directa de los rayos de sol y de fuertes campos magnéticos.

• Guardar el material sensible en cámaras ignífugas o que aporten resistencia adecuada al fuego y a los aumentos excesivos de temperatura.

Aire acondicionado¶

Se recomienda la instalación de una unidad de aire acondicionado en la sala de ordenadores. El equipo de aire acondicionado no debe estar conectado a la línea de alimentación eléctrica del ordenador.

Las especificaciones ambientales que debe cumplir la sala de ordenadores son las siguientes:

• Temperatura de 18 a \(24^\circ C\) (nominal \(21^\circ C\)).

• Variación de temperatura: \(3^\circ C\)/hora, como máximo.

• Humedad relativa del 40 % al 60 % (nominal 50 %)

• Variación de humedad relativa: 6 % hora, como máximo.

Se recomienda el uso de medidores de temperatura y de humedad relativa.

En el cálculo de la potencia máxima para la refrigeración debe tenerse en cuenta no sólo la potencia disipada por el ordenador en forma de calor, sino también las calorías aportadas por el personal, iluminación, agentes externos, etc.

Para evitar la contaminación por entrada de polvo, se aconseja que el sistema de aire esté presurizado, es decir, que la sal tenga una sobrepresión respecto al exterior.

Es aconsejable colocar un sistema de corte de tensión al ordenador en el caso de un aumento crítico de la temperatura por encima de las especificaciones.

Si se utiliza algún tipo de humidificación, no debe ser del tipo de atomizador, ni de ningún otro tipo que pueda producir condensación en la sala.

Es recomendable que la distribución del aire acondicionado se realice mediante rejillas en el falso suelo.

Contaminación y limpieza de la sala¶

El polvo es el agente que en mayor medida asociado a los medios de soporte magnético. La protección contra el polvo se logra:

• Verificando la estanqueidad de las ventanas.

• Manteniendo las puertas cerradas.

• Limitando el acceso a la sala.

• Filtrando la renovación del aire del equipo de aire acondicionado.

• Colocando la sala con una cierta sobrepresión.

En las operaciones de limpieza de la sala, no se deberán utilizar cepillos de alambre de aluminio ni utilizar las tomas de tensión del equipo para conectar las aspiradoras u otros aparatos ajenos a la instalación.

Los armarios de almacenamiento de discos y cintas reducen la contaminación por el polvo.

Es recomendable la inspección periódica del falso suelo de la sala para detectar la posible presencia de humedad, suciedad, efecto de roedores, etc. Así mismo, se deberá limpiar periódicamente el falso suelo usando únicamente el aspirador.

Suministro eléctrico y tierras¶

Desde el punto de vista de la instalación eléctrica de alimentación a la sala de equipos se deben tener en cuenta los siguientes aspectos:

• Suministro eléctrico.

• Toma de tierra.

• Acometida eléctrica.

• Cuadro eléctrico.

• Distribución.

Suministro eléctrico¶

Para planificar la instalación eléctrica de la sala habrá que tener en cuenta los siguientes puntos:

• Se instalarán al menos dos tomas de corriente a \(220 V\) libres y próximas al ordenador, destinadas al servicio de alimentación

• Una vez finalizada la instalación eléctrica se deberá comprobar que las diferentes fases están equilibradas.

• Es recomendable la instalación de sistemas automáticos de alarma y de corte de fluido eléctrico en casos de emergencia, tales como exceso de temperatura, fuego, humedad, etc.

• La instalación interior deberá ajustarse al Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión, Instrucciones MIE BT 017 a MIE BT 021.

Toma de tierra¶

El sistema deberá estar unido a la tierra del edificio en un solo punto y con la menor impedancia posible. El cable de tierra será conducido por el camino más corto hasta el punto de puesta a tierra, debiendo ser la impedancia del conjunto inferior a \(10 \Omega\).

Si el sistema informático tiene terminales físicamente distantes, éstos podrán ser alimentados a partir de cuadros eléctricos diferentes bajo las siguientes condiciones imprescindibles:

• La toma de tierra será la misma que la del ordenador.

• La tensión tierra–neutro debe ser inferior a \(1,5 V\).

• La toma de tierra deberá ser revisada periódicamente, con objeto de mantenerla en buenas condiciones.

Acometida eléctrica¶

En la mayoría de los casos, la alimentación eléctrica de los equipos trifásicos deberá constar de 3 fases, neutro y tierra (conductor de protección), mientras que en los equipos monofásicos deberá constar de fase, neutro y tierra.

La acometida eléctrica en la sala será independiente desde el cuadro de entrada al edificio. Si la tensión de la red sufre alteraciones fuera de los límites especificados o sufre microcortes o pérdidas de tensión, será necesaria la instalación de un sistema de alimentación ininterrumpida.

Cuadro eléctrico¶

El cuadro eléctrico debe ser independiente para los equipos informáticos. Cada cabina será alimentada a través de un interruptor magnetotérmico, bipolar o tetrapolar, y la instalación protegida por un diferencial de \(0,3 A\) de sensibilidad.

Es recomendable dimensionar el cuadro con espacio suficiente para situar los interruptores magnetotérmicos y demás elementos de mando y protección de futuras ampliaciones (se aconseja dejar un 25 % de espacio libre).

Distribución¶

En los sistemas que estén situados y tendidos utilizando el falso suelo, los cables de salida del magnetotérmico deberán tener una longitud suficiente para prever futuras, modificaciones de la configuración.

Interferencias¶

La electricidad estática puede ser causa de interrupciones en el normal funcionamiento del sistema, así como del deterioro de la información o del propio equipo (principalmente de sus componentes lógicos). Los siguientes factores pueden favorecer o producir la aparición de electricidad estática: moqueta, suelo excesivamente encerado y ambientes excesivamente secos.

Al manipular en el interior de los equipos informáticos es recomendable de forma periódica tocar las masas del equipo (partes metálicas) conectadas a tierra para descargar la posible electricidad estática.

Otro tipo de interferencias son las que producen los propios equipos eléctricos y electrónicos en sus proximidades y que se propagan por los cables que les unen a la red de alimentación y a otros equipos (emisiones conducidas) o por el aire (emisiones radiadas) al comportarse como antenas que inducen corrientes perturbadoras en sus circuitos.

Estas interferencias de alta frecuencia (desde varios cientos de KHz hasta GHz) pueden afectar al funcionamiento de los equipos, llegando incluso a dañarlos, así como causar deterioros permanentes en la información almacenada en memorias, discos y cintas. Posibles agentes productores de estas interferencias son: equipos de electromedicina, equipos portátiles de radiocomunicación, máquinas de soldar por arco, tormentas eléctricas, emisoras de radio, líneas de alta tensión, transformadores y máquinas eléctricas en general.

Se recomienda que los sistemas estén instalados en áreas cuyo campo magnético no sea superior a \(2 V/m\) para frecuencias comprendidas entre 10 KHz y 1 GHz.

Seguridad de los equipos¶

El equipo puede ser dañado accidental o deliberadamente. Se deben seguir las siguientes medidas de protección:

• Instalación de dispositivos detectores de fuego y de sistemas de extintores automáticos.

• Instalación de un sistema de control de acceso de entrada.

• Las copias de seguridad deben estar almacenadas fuera de la sala y en contenedores especiales protegidos contra la humedad, las temperaturas excesivas y el fuego, los posibles sabotajes, etc.

• En zonas de fuerte actividad tormentosa, si no existen sistemas de protección adecuados, se debe interrumpir el funcionamiento del equipo y de sus terminales y se desconecten de la red mientras dure la tormenta.

• Se debe evitar almacenar los soportes magnéticos en lugares donde existan campos magnéticos o sean susceptibles a ellos.

• El personal debe estar entrenado para situaciones de emergencia como fuego, caídas de tensión, ausencia del responsable del sistema y en los procesos de parada programada.

El objetivo último de las medidas de seguridad es por tanto el evitar la discontinuidad de la actividad informática y proteger tanto la información como los equipos. Para ello, se deben establecer y detallar las medidas preventivas ante posibles riesgos para garantizar ese objetivo así como las acciones a posteriori que se deben tomar en caso de accidentes o fallos. Igualmente, se deben establecer las acciones alternativas que se deben tomar ante cualquier contingencia que sobrepase las medidas preventivas de tal forma que la discontinuidad de la actividad informática quede bajo control y sus efectos reducidos lo máximo posible.

El conjunto de las medidas preventivas a establecer y de las acciones alternativas a abordar se plasman en un conjunto de procedimientos que forman el denominado “Plan de Contingencias”, documento básico de cualquier sistema informático y de los planes de calidad de cualquier empresa.

Referencias¶

• Carpio, Lazcoz, Martínez y Rodríguez: Instalación y mantenimiento de equipos informáticos. UNED, 1997