مقالات

 

 

یوپی‌اس چیست؟

یوپی‌اس یا Uninterruptible Power Supply به معنی منبع تغذیه بدون وقفه، دستگاهی است متشکل از قطعات Solid که بین منبع برق ورودی و بار وصل شده و از بروز آسیب اختلالات برق ورودی از جمله قطع کامل آن به مصرف کننده جلوگیری می‌نماید.

این دستگاه برق مورد نیاز برای استفاده دستگاه‌هایی مانند کامپیوتر، ادوات پزشکی، تجهیزات امنیتی و… را مستقل از این‌که برق ورودی وجود داشته باشد یا خیر، برای مدت محدودی تامین می‌کند. همچنین شرایط برق ورودی را از نظر سطح ولتاژ، تغییرات ولتاژ و جهش‌های ناگهانی بهبود می‌دهد. در واقع ترکیبی از مبدل‌ها, کلیدها و ذخیره کننده انرژی (باتری) است که سیستم قدرتی را برای حفظ و نگهداری پیوستگی توان بار در حالتی که نقصی در توان ورودی پیش آید، تشکیل می‌دهد.

سیستم‌های مولد برق اضطراری (UPS) کامل‌ترین تکنولوژی برای جلوگیری از نوسانات ولتاژ و فرکانس برق تولیدی شهرها می‌باشد که با توجه به نوع تکنولوژی، قابلیت حذف و اصلاح یک یا چند مورد از ایرادات مربوط به برق‌های تولیدی را دارا می‌باشد.

انواع یوپی‌­اس

  • Off-Line یا Standby
  • Fero Resonant Standby
  • Line-Interactive
  • On-Line یا Double Conversion
  • Delta Conversion

یوپی‌اس Off-Line

یوپی‌­اس Off-Line یا Standby ساده ترین و ارزان‌ترین نوع UPS است که معمولا در کامپیوتر‌های شخصی از آن استفاده می‌شود

در این مدل، بارهای حساس از مسیر بای‌پس تغذیه شده و اگـر تغذیـه مسیر بای‌پس قطع شود یا ولتاژ آن خارج از محدوده قابل قبول و مجاز قرارگیرد، مسیر اینورتر جایگزین آن می‌شود. در طی عملکرد عادی دستگاه، هر اختلالی که در محدوده قابل قبول ولتاژ بای‌پس باشد به بار منتقل می‌شود. در بسیاری از مدل‌های این یو‌پی‌اس، در مسیر بای‌پس از فیلترهای RF (فرکانس رادیویی) جهت جلوگیری از افزایش شدید و ناگهانی ولتاژ (Spike )  استفاده می‌شود.

یوپی‌اس لاین اینتراکتیو Line Interactive

متداول‌ترین نوع برای سرورهای کوچک تجاری، اداری و وب می‌باشد. این نوع یو‌پی‌اس شامل دستگاه‌هایی می‌شود که در آن‌ها سعی شده با اضافه کردن سیستم تنظیم ولتاژ در مسیر بای‌پس، عملکرد بهتری نسبت به سری Off-Line ارائه شود. دو نوع از متـداول‌ترین سیستم‌های این رده، یو‌پی‌اس مجهز به ترانس Buck/Boost و ترانس fero Resonant می‌باشد. مشابه مدلهای Off-Line یو‌پی‌اس مدل Line-Interactive بار خــود را از طـریق مسیر بای‌پس تغذیه می‌کند و بر اثر هر حادثه ای که سبب قطع برق شهر شود آن را به اینورتر انتقال می‌دهد. در بخش‌های باتری، شارژر و مدار اینورتر نیز با سیستم Off-Line مشابه است اما به خاطر اضـافه شدن مدار تنظیم ولتاژ در مسیر By pass بار کمتر به اینورتر انتقال می‌یابد. چنین سیستمی تاثیر بیشتری درکاهش هزینه‌ها داشته و عمر مفید باتری در مقایسه با Off-Line بیشتر می‌شود.

یوپی‌­اس سه فاز یا تک فاز؟

جنبه­‌های بسیاری وجود دارد که بر انتخاب یوپی‌اس سه­‌فاز یا تک‌فاز تاثیر می­گذارد. به‌طور کلی یوپی­‌اس­‌های با ورودی تک­فاز به ندرت بیش از 20kVA در دسترس هستند. برای توان‌های بالاتر لازم است از برق ورودی سه‌فاز برای تغذیه ورودی یکسو­کننده استفاده شود، حتی اگر خروجی اینورتر تک‌فاز باشد. هنگام تغذیه این نوع یوپی‌اس از برق شهر یا ژنراتور مهم است به یاد داشته باشید که به‌دلیل تک‌­فاز بودن مسیر بای­‌پس، جریان بیشتری از یک فاز ورودی (در حالت بای‌پس) کشیده می­شود. دستگاه­های ورودی و خروجی سه‌فاز قابلیت توزیع بهتری با ژنراتورها داشته و می­توانند برای تغذیه بارهای تک‌فاز نیز استفاده شوند. در این‌حالت با توزیع بار متقارن در خروجی، نیاز به افزایش توان دستگاه مرتفع می­گردد.

اجزای اصلی یک سیستم UPS چیست؟

یکسو کننده یا Rectifier: ولتاژ AC را به ولتاژ DC تبدیل می­کند، باتری را شارژ و ولتاژ شناور را تأمین می­نماید. اضافه بار را پشتیبانی و بازه گسترده ولتاژ ورودی را می­پذیرد.

اینورتر(Inverter): ولتاژ DC را به ولتاژ AC رگوله شده تبدیل می­نماید.

سوئیچ استاتیک (Static Switch): در صورت بروز خطا در دستگاه یا اضافه بار، به‌صورت خودکار بار را به منبع تغذیه ورودی متصل می­نماید.
باتری: وظیفه تامین توان را در زمان بروز ایراد برق ورودی بر عهده دارد.

سیستم‌های موازی یا Parallel

این سیستم شامل دو یا چند یوپی­‌اس است که به‌صورت موازی انرژی الکتریکی یک گروه بار مشترک را تامین می‌کنند و عموماً برای سیستم‌های On-Line  که محدوده توان متوسط یا بالائی دارند، قابل اجرا است.

واحد‌های تشکیل دهنده چنین سیستم گسترده‌ی اغلب عملکردی نظیر یکدیگر دارند زیرا هنگام کار کردن به‌صورت منفرد نیز، روش کار آن‌ها مانند یکدیگر است. در واقع برخی از سازندگان، یو‌پی‌اس‌های خود را به‌گونه‌ای طراحی می‌کنند که بتوان آن‌ها را در هر وضعیتی مورد استفاده قرار داد بدون این‌که نیازی به انجام تغییرات پیچیده داشته باشند.

انواع سیستم­‌های پارالل

  • سیستم ظرفیت کامل Capacity or Power Parallel

این سيستم از تعدادی یوپی‌اس با مدل‌های مشابه، به گونه‌ای طراحی مي‌شود که زمانی‌که تمامی آن‌ها با هم کار می‌کنند توان مورد نياز بار تاُمين مي‌شود. برای مثال سه دستگاه یوپی‌­اس با توان 100KVA ممکن است برای تاُمين بار 240KVA بکار رود. در شرايط معمولی هر دستگاه حداکثر توان 80KVA را تاُمين می‌کند اما اگر يکی از یوپی‌اس ها خراب شود دو دستگاه ديگر بايد 120KVA را تاُمين کنند بنابر‌اين قطعاُ اضافه بار بوجود خواهد آمد. در اين حالت بار بلافاصله به مسير بای­پس منتقل مي‌شود. اگر دستگاهی که دچار ايراد شده نتواند سوئيچ استاتيک مسير بای­پس خود را به‌کار اندازد، سيستم قادر است به وسيله سوئيچ استاتيک دستگاه‌های سالم، تمام جريان را تاًمين کند. پس از برطرف شدن ايراد و به‌کار افتادن مجدد سيستم، بار به‌صورت خودکار از مسير بای­‌پس به اينورتر‌ها منتقل مي‌شود.

  • سیستم موازی جایگزین Parallel Redundant

در یک سیستم موازی Redundant تعداد یوپی‌اس‌های تشکیل دهنده سیستم موازی، حداقل یک دستگاه بیشتر از تعداد مورد نیاز ظرفیت اصلی سیستم می‌باشد. در شرایط عادی و نرمال، تمامی یوپی­‌اس‌ها به‌صورت همزمان با تقسیم اتوماتیک جریان بار، مصرف کننده را تغذیه می‌نمایند. در صورت خرابی یک یا چند دستگاه (بسته به نوع سیستم پارالل)، خروجی دستگاه معیوب خاموش شده و دستگاه­های دیگر وظیفه تامین بار را بر عهده خواهند گرفت.

دستگاه‌ها توسط ارتباط کابلی جایگزین دو طرفه، اطلاعاتی نظیر وضعیت عملکرد و سیگنال همزمانی (سنکرون) را با یکدیگر مبادله می‌کنند. جایگزین (Redundant) دو طرفه بدین معناست که حتی در زمان قطع هر دو کابل ارتباطی، تنها UPS ی که کابل آن قطع شده، خاموش می‌شود در حالی‌که بقیه دستگاه‌ها بدون اخلال در عملکرد، به کار خود ادامه می‌دهند.
از متداول‌ترین سیستم‌های پارالل جایگزین می‌توان به سیستم (N+1, N+2, 2N, 2N+1, 2N+2, 2(N+1 اشاره نمود که بسته به حساسیت مصرف کننده‌ها و نحوه طراحی، از آن‌ها استفاده می‌شود.

سیستم آبشاری یا Cascade

در سیستم آبشاری یک دستگاه بار را تغذیه نموده و دستگاه دیگر (پشتیبان) در مسیر بای پس دستگاه اصلی قرار می­گیرد که وظیفه تآمین بار را در زمان بروز ایراد دستگاه اصلی، بر عهده می­گیرد. در زمان قطع برق اصلی، دستگاه اصلی بار را بوسیله باتری‌ها تغذیه نموده و در صورت تخلیه باتری‌ها، بار از مسیر بای‌پس دستگاه اصلی بوسیله یوپی­‌س پشتیبان و باتری­های مربوطه، تغذیه می­شود.

انتخاب یوپی‌­اس ترانس‌بیس یا بدون ترانس

تکنولوژی مبتنی بر ترانسفورماتور (Transformer-Based)، معمولا از 10kVA در دسترس بوده و مناسب برای کاربردهای صنعتی و نیازمند حفاظت گالوانیکی استفاده می­شوند. معمولا از این دستگاه­ها در توان­‌های بالای 100kVA استفاده می­شود.

تکنولوژی استاندارد بدون ترانس (Transformer-Less) معمولا تا توان 120kVA موجود می­باشد. این دستگاه‌ها دارای راندمان بالا، هزینه کمتر، اندازه کوچک­ و وزن کمتر بوده و برای مصارف IT مناسب است.

چرا ترانس ایزوله بای پس؟

زمانی که از ژنراتور استفاده می­کنیم به­دلیل آن­که معمولا در مدار Changeover آن­ها از کلید یا کنتاکتور چهار پل استفاده می­شود، در زمان سوئیچ این قطعات، اتصال بین نول و ارت قطع می­گردد. این امر سبب می­گردد که ولتاژ فاز به طور قابل ملاحظه‌ای افزایش یابد که می­تواند به مصرف‌کننده‌های تک‌فاز حساس آسیب وارد آورد. با اضافه کردن یک ترانس ایزوله، می­توان خروجی یوپی‌اس را به ارت متصل نمود که می­تواند از بروز این ایراد جلوگیری نماید.

همچنین در سیستم­‌های تک‌فاز که نیاز به اتصال نول و ارت در خروجی یوپی‌اس وجود دارد، می­توان از ترانس ایزوله استفاده نمود.

ECO MODE چیست؟

حالت ECO که اغلب به عنوان حالت “آماده به کار فعال” نامیده می­شود، عمدتا در سایت­هایی استفاده می­شود که برق آن نسبتا پایدار است و یا بار به اغتشاشات شبکه، حساس نیست. در شرایط نرمال یوپی‌­اس بر روی بای‌پس عمل نموده و در صورت ایراد برق ورودی بدون وقفه بر روی اینورتر منتقل می­گردد. این حالت باعث بهبود راندمان سیستم تا حدود 98٪ می­گردد.

کلید بای‌پس چیست؟

سوئیچ بای­پس استاتیک در صورت بروز خطا در دستگاه یا اضافه بار، به­‌صورت خودکار بار را به منبع تغذیه ورودی متصل می­نماید.

کلید بای‌پس دستی برای ایمنی در زمان سرویس دستگاه مناسب است و برای سرویس‌کار/ تعمیرکار این امکان را فراهم می­آورد که بدون قطع برق مصرف کننده‌ها، یوپی‌اس از مدار خارج گردد.

کلید بای‌پس دستی خارجی، برای جداسازی کامل یوپی‌اس از سایت استفاده می­شود.

آیا می­توان کولر یا سیستم تهویه مطبوع (A/C) را از یوپی‌­اس تغذیه نمود؟

تهویه مطبوع (Air Conditioner) به دلیل سوئیچینگ مداوم، موجب ایجاد ضربه و و اغتشاش ولتاژ و جریان می­گردد؛ از این­رو می تواند به عنوان یک بار “نامناسب” در نظر گرفته شود. یوپی‌­اس می­تواند سطح مشخصی از اضافه بار را برای یک دوره کوتاه تحمل نماید، در صورتی­که میزان ضربه جریان سیستم تهویه بسیار بیشتر از قابلیت تحمل یوپی‌­اس است، بنابراین توصیه می­شود به ژنراتور متصل گردد نه یوپی‌­اس. در صورت ضرورت، برای اتصال A/C به یوپی‌­اس می­بایست جریان اینورتر پنج الی شش برابر جریان نامی A/C بیشتر محاسبه گردد (برای A/C دارای اینورتر این مقدار 1.5 برابر است). در صورت امکان بهتر است برای کاهش ریسک، یوپی‌­اس بارهای حساس و A/C مشترک نباشد.

Autonomy به چه معناست؟

مدت زمانی­ که یوپی‌اس در حالت باتری می­تواند بار مشخصی را تغذیه نماید، به عنوان Autonomy یا زمان استقلال باتری نامیده می­شود. باتری UPS  می­تواند برای پشتیبانی بار از چند دقیقه تا چند ساعت، انتخاب شود.  با این حال هزینه یک باتری بزرگ در سطح بار بالا می­تواند گاهی اوقات به این معنی باشد که بهتر است یک دیزل ژنراتور خریداری گردد. افزایش زمان برق‌دهی با اضافه کردن باترهای اتصال موازی امکان­پذیر می­باشد. با این حال مهم است که قابلیت شارژ  UPS نیز در نظر گرفته شود.

در انتخاب باتری به چه نکاتی باید توجه داشت؟

نوع بدنه و محفظه، سیلد یا دریچه‌دار (Vented) بودن، عمر مفید 5، 8 تا 10 سال یا بالای 10 سال، دارای استاندارد جهانی یا ملی، زمان برق‌دهی، وزن و دمای محیط.

 

تأثیر دمای محیط بر باتری

یکی از عوامل بسیار مهم در طول عمر و کارایی باتری، دمای محیط نصب باتری است.

بهینه دمای محیط برای باتری­های VRLA، 20 الی 25 درجه سانتی­گراد می­باشد دمای بالاتر از این محدوده کارایی باتری را افزایش داده اما سبب کاهش عمر باتری می­گردد.

دمای 20 درجه، دمای مناسب باتری است، در دمای 30 درجه عمر مفید آن نصف خواهد شد.در صورتی که دمای محیط باتری کنترل شده نباشد، باتری‌ها زودهنگام آسیب دیده و منتج به تحمیل هزینه زیاد تعویض باتری و به مخاطره افتادن سیستم می­گردد.

خرابی باتری به علت دمای بیش از حد می تواند منجر به نارسایی کامل سیستم شود و تنها زمانی آشکار می شود که باتری در هنگام قطع برق در حال تغذیه بار می­باشد.

شارژر جبران کننده دما چیست؟

تغییرات دمای محیط، بیشترین آسیب را به باتری­‌ها وارد می­نماید. مدارات ویژه­ای دریوپی‌اس تعبیه می­گردد تا هرگونه تغییرات دمای محیط را بوسیله افزایش یا کاهش جریان شارژ، جبران نماید. (دمای بالاتر، جریان شارژ کمتر) این ویژگی عملکرد بهینه باتری را تضمین نموده و طول عمر آن­را افزایش می­دهد.

استابلایزر چیست؟

استابلایزر دستگاهی‌ست برای تنظیم و تثبیت ولتاژ جهت جلوگیری از آسیب تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی در برابر افزایش، کاهش، نوسان و پرش‌های ناگهانی برق شهر. استابلایزر با داشتن سیستم میکروپروسسوری، ولتاژ ورودی را اندازه‌گیری نموده و با توجه به کاهش یا افزایش ولتاژ در ورودی، ولتاژ ثابتی را در خروجی ارائه می دهد. این دستگاه در بازار به نام ترانس محافظ برق نیز شناخته می‌شود.

انواع استابلایزر

  1.  استابلایزرهای رله ای یا پله‌ای (ReleSYS) که عمل اصلاح ولتاژ از طریق تغییر انتخاب خروجی مناسب اتوترانس داخلی با کمک رله های موجود، انجام می‌پذیرد.
  2. استابلایزرهای سروو موتوری (ServoSYS) که عمل اصلاح ولتاژ توسط سیستم میکروپروسسوری و از طریق تغییر تعداد دور سیم‌پیچ‌های موجود بر روی هسته‌های حلقوی و استوانه‌ای صورت می‌پذیرد. دقت، پیوستگی خطی و ولتاژ خروجی ثابت از خصوصیات بارز اینگونه دستگاه‌هاست.

 

موارد استفاده از استابلایزر

شش

SOHO مصارف خانگی و اداری جهت حفاظت از کامپیوتر، تلویزیون، یخچال و …
E-MEDICAL بیمارستان‌ها و آزمایشگاه‌ها
DATACENTER دیتا سنتر
TRANSPORT حمل و نقل
EMERGENCY اضطراری
INDUSTRY صنعت
دریافت کاتالوگ استابلایزر


فوریه 26, 2018