Osnovni dijelovi sustava za neprekidno napajanje
Neprekidni sustav napajanja sastoji se od nekoliko komponenti ili uređaja. Najosnovniji uređaj bez kojeg nema neprekidnog napajanja je UPS (Uninterruptible Power Supply) uređaj. UPS je dovoljan za neprekidno napajanje jednog računala kod kuće ili na poslu, također pruža električnu energiju za rad čak i kada je mrežni napon potpuno isključen. Sljedeći članak o sustavu neprekidnog napajanja je DEA (diesel električni generator). ATS (automatski preklopni prekidač) je uređaj koji odabire izvor napajanja za UPS, bilo da je riječ o električnoj mreži ili agregatu.
UPS UREĐAJ
To je najosnovniji element sustava neprekidnog napajanja. Već za kućnu upotrebu, za osobno računalo ili manji poslužitelj, možete imati manji UPS uređaj. Takav uređaj služi za zaštitu povezanih korisnika od fluktuacije napona i prekida u dostavi električne energije. Uglavnom, sastoji se od ispravljača, baterije i pretvarača. Postoje dvije glavne skupine UPS uređaja, Standby i On-Line (Tehnologija dvostruke pretvorbe). Tehnika stanja pripravnosti podijeljena je u dvije skupine: pasivna ili off-line te aktivna ili Line-Interactive tehnologija. On-Line UPS predstavlja samo tehnologiju dvostruke pretvorbe, pri čemu je UPS izlaz potpuno neovisan o ulaznom naponu i frekvenciji.
Off-line modeli UPS-a (pasivno stanje pripravnosti)
UPS s ovom tehnologijom tehnički su najmanje zahtjevni. Pri normalnom radu, potrošači se napajaju izravno iz električne mreže. U slučaju prekida primarnog napona UPS-a s prekidom (4-10 ms) prebacuje se na rad baterije/a. U trenutku prekida primarnog napona inverter (pretvarač) se uključuje i potrošače opskrbljuje potrebnim naponom iz baterije/a. Po povratku napona UPS prekida normalni rad prekidanjem. Inverter je također isključen. Takvi prekidi mogu biti problematični, osobito kod komunikacijskih uređaja, ali i nekontrolirano isključivanje poslužitelja. Isto tako Off-Line modeli UPS-a ne mogu ukloniti frekvencijske oscilacije.
Line-interaktivne modeli UPS-a (aktivno stanje pripravnosti)
UPS s ovom tehnologijom, kao i kod Off-Line modela, potrošači koji su spojeni na UPS izravno se napajaju iz električne mreže. Međutim postoji razlika u odnosu na Off-line modele. Dodani su filteri i regulacija, kako bi se smanjila fluktuacija mrežnog napona. Područje koje UPS tolerira i ne prebacuje u način rada na baterije je između 176V i 282V. Uz takvu visoku toleranciju, izlazni napon isto tako ima visoku toleranciju. Prebacivanje u način rada na baterije i natrag u normalni rad jednako je kao kod Off-line modela UPS-a. Line-interaktivne modeli UPS-a također ne mogu ukloniti frekvencijske oscilacije.
On-Line modeli UPS-a (tehnologija dvostruke pretvorbe)
UPS s ovom tehnologijom, tehnologija dvostruke pretvorbe, je jedini UPS koji u pravom smislu te riječi. UPS s ovom tehnologijom neprekidno opskrbljuje potrošače, jer ne postoji prekid prilikom prelaska iz normalnog način rada u način rada na baterije (vrijeme uključivanja). UPS potrošače opskrbljuje konstantnim naponom koji ima oblik čistog sinusa i potpuno je neovisan o ulaznom naponu i frekvenciji. UPS u potpunosti eliminira frekvencijske fluktuacije i potrošače opskrbljuje određenom frekvencijom. Ove značajke uvelike produžuju život povezanih uređaja. Elektronika koja je zadužena za napajanje (ispravljač, pretvarač, itd.) cijelo vrijeme je aktivna. Raspon napona za normalan rad (bez baterija) visokokvalitetnih On-Line uređaja kreće se između 150V i 274 V. Zbog potrošnje energije i sa pripadajućih troškova, važna je učinkovitost uređaja koja s kvalitetnim On-Line UPS-om kreće se od 90 do 97 posto. UPS s ovom tehnologijom obično imaju ugrađenu automatski bypass (premosnicu) koja u slučaju nestanka struje na UPS-u, prebacuje na napajanje bez prekida napajanja. Neki uređaji, posebno oni većeg kapaciteta, imaju isto tako ručni bypass , koji se prvenstveno upotrebljava prilikom servisiranja ili održavanja uređaja. Rad UPS-a kontrolira procesor koji konstantno provodi mjerenja struje, napona, snage, frekvencije, temperature i dr.
Korisnost predstavljenih tehnologija
Off-line tehnologija – obično ne pruža podatkovnu vezu između programske kontrole uređaja i računala, vrlo je ograničena u njegovoj iskorištenosti. Koristi se za zaštitu najmanje zahtjevne elektronike.
Line-Interactive tehnologija – pruža podatkovnu vezu između programske kontrole uređaja i računala, ograničena je na manje zahtjevne uređaje u računalstvu i komunikaciji. Korisno je za zaštitu radnih stanica u računalnim mrežama i za manje zahtjevne komunikacijske uređaje.
On-Line, tehnologija dvostruke pretvorbe – najkorisnija tehnologija za UPS uređaje zbog svojih svojstava. Koristimo ga za zahtjevne aplikacije u računalima (poslužiteljima), komunikacijama, tehničkim procesima, odnosno svugdje gdje je potrebna najviša kvaliteta kontinuiranog napajanja.
Paralelni UPS uređaji – paralelni UPS uređaji koriste se za povećanje pouzdanosti rada i snage. Možemo spojiti veće UPS uređaje, najčešće 10 kVA i više. Postoje dva sustava paralelnog spajanja UPS uređaja, odnosno centralizirana i decentralizirana paralelna veze, također poznata kao Istinska redundantna paralelna arhitektura (True Redundant Parallel Architecture – TRPA). Prilikom stvaranja paralelnog centraliziranog povezivanja, bypass je zajednička točka spajanja i zbog nedostatka/nestalih redundancija, takvo spajanje predstavlja slabu kariku u sustavu. Prilikom stvaranja paralelnog decentraliziranog povezivanja (TRPA), svaki UPS ima vlastiti bypass i kontrole. Potrošnja se ravnomjerno distribuira na sve UPS-ove. U slučaju kvara, kontrolni UPS uređaj odvaja neispravni UPS i stavlja opterećenje na drugi UPS u svrhu preuzimanja tereta.
Autonomija UPS uređaja – Osnovna autonomija UPS uređaja na 100% opterećenja treba biti oko 8-10 minuta. Smanjenjem opterećenja, autonomija se povećava. Međutim, besmisleno je kupiti jače UPS uređaje zbog veće autonomije. Veća autonomija može se postići dodavanjem baterija u vanjskom baterijskoj kutiji. S dodatnom baterijskom kutijom/ormarićem možemo povećati autonomiju još nekoliko sati. Takva produljena autonomija može se razmotriti za zahtjevne uređaje, gdje ne bi trebalo biti prekida napajanja i gdje nema električnog generatora u pozadini.
