Zasilacze UPS On-line

UPS online nie czeka, aż napięcie zniknie albo wyjdzie poza dopuszczalny zakres. Przez cały czas zasila odbiorniki za pośrednictwem własnego falownika. Energia pobrana z sieci jest najpierw zamieniana z prądu przemiennego na stały, a następnie ponownie na przemienny o parametrach wymaganych przez podłączone urządzenia. Stąd określenie UPS z podwójną konwersją.

Gdzie rzeczywiście potrzebny jest UPS online?

Podwójna konwersja ma sens wszędzie tam, gdzie nawet bardzo krótka przerwa, spadek napięcia albo zmiana częstotliwości może zatrzymać proces lub wprowadzić urządzenie w stan błędu.

Dotyczy to między innymi:

• serwerów obsługujących systemy o wysokiej dostępności,
• macierzy dyskowych i infrastruktury centrów danych,
• aparatury laboratoryjnej,
• systemów telekomunikacyjnych,
• sterowników przemysłowych,
• linii produkcyjnych i urządzeń pomiarowych,
• systemów bezpieczeństwa,
• infrastruktury medycznej, po wcześniejszym potwierdzeniu wymagań konkretnej aparatury.

W małym biurze, gdzie UPS zabezpiecza komputer i router, technologia online może nie dać korzyści proporcjonalnych do ceny i zużycia energii. Przy instalacji, w której zatrzymanie urządzenia oznacza utratę danych, przerwę w produkcji albo konieczność ponownego uruchamiania całego procesu, liczy się już nie tylko podtrzymanie baterii. Potrzebna jest również stała kontrola parametrów napięcia.

Co dzieje się z zakłóceniami po stronie sieci?

Przepięcia, zapady napięcia, odkształcony przebieg czy niestabilna częstotliwość nie są przekazywane bezpośrednio na wyjście. Prostownik i falownik tworzą między siecią a odbiornikami barierę, dzięki której urządzenia otrzymują napięcie o ustalonej wartości i częstotliwości.

Nie oznacza to, że każdy UPS online zachowa się identycznie w każdej instalacji. Zakres napięcia wejściowego, przeciążalność falownika, jakość napięcia wyjściowego i współpraca z agregatem zależą od konkretnego modelu. Sama etykieta „online” mówi o sposobie pracy, ale nie zastępuje analizy parametrów.

Zasilacze UPS online marki COVER należą do klasy VFI. Oznaczenie wskazuje, że napięcie i częstotliwość na wyjściu pozostają niezależne od wartości występujących na wejściu w granicach przewidzianych przez producenta. Modele BASIC 1K i CORE ONE 1–3K wykorzystują technologię True On-Line Double Conversion i mają kod klasyfikacyjny VFI-SS-111 zgodnie z EN 62040-3.

Bypass nie jest zapasowym akumulatorem

W profesjonalnych zasilaczach UPS online pracuje również tor bypass. Przejmuje zasilanie, gdy falownik zostanie przeciążony, ulegnie awarii albo urządzenie osiągnie zbyt wysoką temperaturę.

Odbiorniki nadal otrzymują energię, ale przestają być wówczas zasilane przez podwójną konwersję. Trafia do nich napięcie z toru obejściowego, dlatego pojawienie się bypassu powinno być traktowane jako stan wymagający sprawdzenia, a nie zwykły tryb pracy.

Bypass serwisowy pełni inną funkcję. Pozwala odłączyć UPS do przeglądu lub naprawy bez wyłączania instalacji. W przypadku systemów pracujących przez całą dobę jego obecność potrafi zdecydować o tym, czy konserwację uda się wykonać bez planowanego przestoju.

Oferta od 1 kVA do systemów przemysłowych

Zasilacze awaryjne online nie są jedną grupą urządzeń różniących się wyłącznie mocą. Mały model jednofazowy może chronić pojedynczy serwer, kasę samoobsługową albo aparaturę laboratoryjną. Przemysłowy UPS online zasila już całe układy technologiczne, rozdzielnie, centra danych lub odbiorniki trójfazowe.

Oferta COVER obejmuje między innymi:

• BASIC 1K o mocy 1 kVA w konfiguracji 1:1,
• CORE ONE w zakresie 1–3 kVA,
• CORE 6–10K oraz FLIX 6K,
• PS 10–40K z kilkoma dostępnymi konfiguracjami faz,
• FRAME 60–200K,
• serie HS o mocach sięgających kilkuset kVA.

Wśród dostępnych konstrukcji znajdują się modele jednofazowe oraz systemy 3:1 i 3:3. Zakres obejmuje więc zarówno zabezpieczenie pojedynczego stanowiska, jak i zasilanie rozbudowanej infrastruktury przemysłowej.

Moc w VA nie wystarczy do dobrania UPS-a

Dwa urządzenia opisane jako 10 kVA mogą oferować inną moc czynną, inną przeciążalność i zupełnie inny czas podtrzymania. Przed wyborem trzeba sprawdzić przede wszystkim wartość podaną w kilowatach oraz współczynnik mocy wyjściowej.

CORE ONE 1–3K ma współczynnik mocy równy 1, dlatego model 3 kVA może dostarczyć 3 kW mocy czynnej. BASIC 1K oferuje 1 kVA i 0,9 kW. Sama wartość w VA nie pokazuje więc całej dostępnej mocy.

Do obliczeń trzeba dołożyć:

• normalny pobór energii,
• krótkotrwałe prądy rozruchowe,
• możliwe przeciążenia,
• planowaną rozbudowę instalacji,
• wymaganą rezerwę mocy,
• rodzaj obciążenia.

Silnik, serwer i zasilacz impulsowy zachowują się inaczej, nawet jeśli na tabliczce znamionowej widnieje podobna wartość. W instalacjach przemysłowych dobór „z katalogu”, bez znajomości odbiorników, szybko kończy się przewymiarowaniem albo problemami przy rozruchu.

Czas podtrzymania zaczyna się od scenariusza awarii

Pytanie „ile działa UPS?” bez podania obciążenia nie ma jednej odpowiedzi.

Najpierw trzeba ustalić, co ma się wydarzyć po zaniku sieci. Czy system powinien pracować jeszcze przez dziesięć minut? Czy wystarczy czas na kontrolowane wyłączenie? A może baterie muszą utrzymać instalację do chwili uruchomienia agregatu?

CORE ONE przy pełnym obciążeniu pracuje na bateriach wewnętrznych przez około 4 minuty. Dołożenie jednego modułu bateryjnego wydłuża ten czas, zależnie od wersji, do około 20–21 minut. Przy obciążeniu wynoszącym połowę mocy wartości rosną do około 11–12 minut na bateriach wewnętrznych i 46–51 minut z dodatkowym modułem.

Moc UPS-a i czas autonomii są osobnymi parametrami. Większy zasilacz nie musi działać dłużej, jeśli ma podobny zestaw baterii i zasila większe obciążenie.

Sprawność online i tryb ECO

Podwójna konwersja powoduje straty energii, które zmieniają się w ciepło. Przy zasilaczu 1 kVA różnica może być niewielka, ale w systemie o mocy kilkudziesięciu lub kilkuset kVA wpływa już na rachunki oraz zapotrzebowanie na chłodzenie.

CORE ONE osiąga sprawność powyżej 94% w trybie online. BASIC 1K przekracza 90%. Oba urządzenia mają również tryb ECO o sprawności do 99%.

Tryb ECO nie działa jednak tak samo jak pełna podwójna konwersja. Odbiorniki są w nim zasilane z toru o wyższej sprawności, a falownik pozostaje w gotowości. Ograniczenie strat odbywa się kosztem części ochrony charakterystycznej dla stałej pracy online. Decyzja o jego użyciu powinna wynikać z jakości sieci i wrażliwości sprzętu, a nie wyłącznie z chęci zmniejszenia zużycia energii.

Współpraca z agregatem, automatyką i systemem nadzoru

Szeroki zakres napięcia i częstotliwości wejściowej ogranicza niepotrzebne przechodzenie na baterię oraz ułatwia współpracę z agregatem. Nie zwalnia jednak z prawidłowego doboru generatora. Jego moc, jakość regulacji oraz zachowanie przy zmianach obciążenia muszą odpowiadać wymaganiom UPS-a.

Komunikacja staje się równie ważna jak sam tor mocy. Porty USB i RS-232 wystarczą przy pojedynczym urządzeniu. Karta SNMP pozwala kontrolować kilka zasilaczy przez sieć, odbierać alarmy i automatycznie reagować na spadek pojemności baterii. W instalacjach przemysłowych wykorzystywane są również Modbus, styki bezpotencjałowe AS-400 oraz sygnał EPO do awaryjnego wyłączenia. Zakres interfejsów zależy od wybranego modelu i wyposażenia opcjonalnego.

Sam podgląd komunikatu „UPS działa” daje niewiele. Administrator powinien widzieć obciążenie, pozostały czas autonomii, stan akumulatorów, temperaturę, tryb pracy i historię alarmów.

Profesjonalne zasilacze UPS online wymagają dobrego projektu

Przy większych mocach urządzenia nie kupuje się jak wyposażenia biurowego. Trzeba sprawdzić miejsce ustawienia, nośność podłoża, wentylację, trasy kablowe, zabezpieczenia, uziemienie, możliwość wniesienia urządzenia oraz dostęp serwisowy.

Dochodzi do tego konfiguracja faz. Układ 1:1 ma jednofazowe wejście i wyjście. Wariant 3:1 pobiera energię z trzech faz, ale zasila odbiorniki jednofazowe. Model 3:3 pracuje w całości w instalacji trójfazowej. Błędny wybór może utrudnić równomierne obciążenie faz albo wymusić późniejszą przebudowę zasilania.

COMEX prowadzi dobór, montaż i uruchamianie systemów UPS. Zakres obsługi obejmuje również przeglądy, naprawy, diagnostykę i wymianę akumulatorów.

Przy systemie, który ma działać kilkanaście lat, dostęp do serwisu i części jest równie istotny jak parametry wpisane do karty katalogowej.

FAQ