Zasilanie pod kontrolą. ABC UPS – działanie, rodzaje i wybór odpowiedniego zasilacza

Zasilacze UPS służą do zapewnienia ciągłości zasilania w przypadku awarii sieci energetycznej lub wystąpienia nieprawidłowych parametrów napięcia. W zależności od potrzeb użytkownika i specyfiki instalacji, dostępne są różne rodzaje zasilaczy UPS, które można dobrać pod kątem warunków technicznych, środowiskowych oraz dostępnego budżetu. Jak zatem wybrać odpowiedni model UPS, aby skutecznie zabezpieczyć kluczowe urządzenia?

Zasilacze UPS

i

Autor: Andriej Żurawlow / Getty Images Dostępnych jest wiele rozwiązań zasilaczy UPS, które umożliwiają dobór do określonych warunków technicznych i możliwości finansowych inwestora
Robot murarski Walter

Co to jest zasilacz UPS?

Akumulatory zasilacza UPS ładują się w czasie, gdy napięcie w sieci jest prawidłowe. Przełączanie źródła zasilania odbywa się zazwyczaj bezprzerwowo (Line-interactive (VI) i offline (VFD) – mogą mieć krótką przerwę), a po przejęciu zasilania czas podtrzymania napięcia przez zasilacz UPS zależy od pojemności akumulatorów i poboru energii.

Zasilacz UPS to urządzenie, które zapewni bezpieczeństwo zarówno odbiorcom indywidualnym (domowe komputery), małym przedsiębiorcom (sieci komputerowe, serwery, urządzenia sieciowe), a także systemom informatyczno-telekomunikacyjnym o najwyższym znaczeniu krytycznym.

Przy czym im większa jest sieć, tym skutki nagłej przerwy w dostarczaniu energii do urządzeń elektrycznych i straty spowodowane awarią mogą być kosztowne, a w w przypadku urządzeń medycznych tragiczne.

Rodzaje zasilaczy UPS – krótka charakterystyka

Zasilacze awaryjne UPS dzielimy ze względu na wzajemną zależność wartości napięcia wejściowego i jego częstotliwości od parametrów napięcia na wyjściu układu.

Na rynku dostępne są zasilacze typu:

  • off-line (VFD – Voltage and Frequency Dependent),
  • line-interactive (VI – Voltage Independent),
  • on-line (VFI – Voltage and Frequency Independent).

Czym charakteryzują się poszczególne rodzaje zasilaczy UPS?

Mówiąc najprościej, zasilacz UPS typu off-line to najprostsze i najtańsze urządzenie. Zapewnia najbardziej podstawowy poziom ochrony sieci komputerowej. Zasilacz UPS off-line zabezpiecza przed zanikiem prądu w gnieździe zasilania. Ze względu na cenę polecany dla mniejszych firm oraz klientów indywidualnych.

Zasilacz UPS line-interactive jest bardziej rozbudowany, może chronić nie tylko przed zanikami napięcia, ale także przed zakłóceniami w dostarczaniu energii. Doceni je wielu przedsiębiorców, którzy poszukują ekonomicznego, a wydajnego rozwiązania.

Najdroższy, ale również najwyższej jakości urządzeniem jest zasilacz UPS on-line. Sprawdzi się w połączeniu z urządzeniami o największej wrażliwości. Zapewni najlepszą ochronę i niezawodność.

Gdzie stosuje się zasilacze UPS?

Najczęściej stosowane rozwiązania zasilaczy UPS

Typ układu Zastosowanie
VFD (off-line) domowe, pojedyncze komputery, stacje robocze itp.
VI (line-interactive) serwery, komputery, małe sieci komputerowe, urządzenia sieciowe itp.
VFI (on-line) urządzenia wymagające bezprzerwowego zasilania, serwerownie, sieci komputerowe, urządzenia automatyki przemysłowej, sterowniki przemysłowe itp.
Układy redundantne UPS odbiory o znaczeniu krytycznym, centra przetwarzania danych, ośrodki obliczeniowe, serwerownie, urządzenia przeznaczone do pracy ciągłej w ciągu roku itp.
Podwójne systemy zasilania, współbieżne, bez pojedynczych punktów awarii systemy informatyczno-telekomunikacyjneo najwyższym znaczeniu krytycznym itp.
Co najmniej dwa układy zasilania gwarantowanego odbiorniki z redundantnymi zasilaczami wewnętrznymi

Czego wymagają zasilacze UPS o dużych mocach?

Zasilacze UPS dużych mocy wymagają jednak wydzielonych, klimatyzowanych pomieszczeń (m.in. ze względu na wpływ temperatury na trwałość baterii) oraz wykonania specjalnej instalacji elektrycznej gwarantującej bezprzerwowe zasilanie. Gniazda zasilające takiej instalacji powinny być chronione przed podłączeniem do nich innych urządzeń (grzejniki, czajniki, odkurzacze itp.) niewymagających zabezpieczenia.

Jaki zasilacz UPS do firmy?

Zasilacz UPS dla firmy powinien charakteryzować się kilkoma najważniejszymi cechami:

  • sygnalizowanie problemów z zasilaniem,
  • możliwość kontrolowania parametrów zasilania,
  • odpowiednio duża ilość gniazd wyjściowych,
  • możliwość zarządzania,
  • odpowiednia moc i kształt napięcia wyjściowego,
  • możliwość samodzielnej wymiany akumulatorów.

Prawidłowy dobór i eksploatacja zasilacza UPS ma kluczowe znaczenie dla jego poprawnej pracy. Najważniejsze elementy to: wybór konfiguracji, dobór mocy oraz baterii akumulatorów. Ponadto, należy zwrócić uwagę na ładowarkę baterii akumulatorów, możliwość monitorowania pracy zasilacza i stanu baterii oraz współczynnik szczytu czy zawartości harmonicznych THDi na wejściu.

Konsekwencje niewłaściwie dobranego UPS-a

Konsekwencje niewłaściwego doboru zasilacza UPS mogą być zróżnicowane i prowadzić do pozbawienia układu zasilania funkcji napięcia gwarantowanego. W przypadku zasilacza UPS pracującego samodzielnie wiąże się to z jego niewłaściwym działaniem lub poważnymi zakłóceniami, także z wyłączeniem. W przypadku zasilacza UPS pracującego w układzie agregat prądotwórczy – UPS zdarza się, że zasilacz UPS po przyłączeniu do niego napięcia z zespołu prądotwórczego nie chce z nim współpracować albo zespół prądotwórczy zatrzymuje się z bliżej nieokreślonych przyczyn.

Szczególnie niekorzystne dla użytkowników są takie zjawiska, jak:

  • udary prądowe – gwałtowne wzrosty prądu, które mogą uszkodzić elektronikę,
  • prądy harmoniczne – zniekształcenia sygnału prądu, powodujące przegrzewanie i awarie,
  • wahania napięcia i częstotliwości – niestabilność sieci zasilającej, prowadząca do błędów i uszkodzeń.
Murowane starcie
Fotowoltaika – na dachu czy na działce? MUROWANE STARCIE
Murator Plus Google News
Źródło: Zasilanie bez przerwy. ABC UPS – jak działa zasilacz UPS i który wybrać?