15 1 0 4000 1 https://haktanbozer.com.tr 300

UPS Nedir?

Uninterruptible Power Supply (UPS) veya Türkçe hali ile Kesintisiz Güç Kaynağı,

Giriş güç kaynağı veya şebeke gücü kesildiğinde bir yüke acil durum gücü sağlayan bir elektrikli cihazdır. Bir UPS, bataryalarda, süperkapasitörlerde veya volanlarda depolanan enerjiyi sağlayarak giriş gücü kesintilerine karşı neredeyse anlık koruma sağlaması açısından yardımcı veya acil durum güç sisteminden veya yedek jeneratörden farklıdır. Kesintisiz güç kaynaklarının çoğunun pille çalışma süresi kısmen kısadır (yalnızca birkaç dakika), ancak beklemedeki bir güç kaynağını başlatmak veya korunan ekipmanı düzgün şekilde kapatmak için yeterlidir. Bir tür sürekli güç sistemidir.

UPS, tipik olarak, beklenmedik bir güç kesintisinin yaralanmalara, ölümlere, ciddi iş kesintilerine veya veri kaybına neden olabilecek bilgisayarlar, veri merkezleri, telekomünikasyon ekipmanı veya diğer elektrikli ekipman gibi donanımları korumak için kullanılır. UPS birimleri, video monitörü olmayan tek bir bilgisayarı korumak için tasarlanmış birimlerden (yaklaşık 200 volt-amper değerinde) tüm veri merkezlerine veya binalara güç sağlayan büyük birimlere kadar çeşitlilik gösterir. Fairbanks, Alaska’daki dünyanın en büyük UPS‘i olan 46 megavatlık Akülü Elektrikli Depolama Sistemi (BESS), kesintiler sırasında tüm şehre ve yakındaki kırsal topluluklara güç sağlar.

Yaygın Güç Sorunları

Herhangi bir UPS‘in birincil rolü, giriş güç kaynağı arızalandığında kısa vadeli güç sağlamaktır. Bununla birlikte, çoğu UPS birimi, yaygın yardımcı güç sorunlarını çeşitli derecelerde düzeltme yeteneğine de sahiptir:

  • Gerilim yükselmesi veya sürekli aşırı gerilim
  • Giriş voltajında anlık veya sürekli azalma
  • Gerilim sarkması
  • Yüksek frekanslı geçiş veya salınım olarak tanımlanan gürültü, genellikle yakındaki ekipman tarafından hatta enjekte edilir
  • Şebeke frekansının kararsızlığı
  • Hat üzerinde beklenen ideal sinüzoidal dalga biçiminden sapma olarak tanımlanan harmonik bozulmaBazı UPS ünitesi üreticileri, ürünlerini, ele aldıkları güçle ilgili sorunların sayısına göre sınıflandırır.

Teknolojileri

Modern UPS sistemlerinin üç genel kategorisi çevrimiçi, hat etkileşimli ve beklemedir:

  • Çevrimiçi bir UPS, AC girişini kabul etmek için bir “çift dönüştürme” yöntemi kullanır, yeniden şarj edilebilir pilden (veya pil dizilerinden) geçmek için DC’ye doğrultulur ve ardından korunan ekipmana güç sağlamak için 120 V / 230 V AC’ye geri döner.
  • Hat etkileşimli bir UPS, eviriciyi hat içinde tutar ve pilin DC akım yolunu normal şarj modundan güç kesildiğinde akım beslemeye yönlendirir.
  • Bir yedek (“çevrimdışı”) sistemde yük, doğrudan giriş gücünden beslenir ve yedek güç devresi yalnızca yardımcı güç kesintisi olduğunda çalıştırılır.

Bir kilovolt-amperin (1 kVA) altındaki UPS‘lerin çoğu, genellikle daha ucuz olan hat etkileşimli veya bekleme tipindedir.

Büyük güç birimleri için, bazen dinamik kesintisiz güç kaynakları (DUPS) kullanılır. Şebekeye bir jikle üzerinden bir senkron motor / alternatör bağlanmıştır. Enerji bir volanda depolanır. Şebeke gücü kesildiğinde, bir girdap akımı düzenlemesi, volanın enerjisi tükenmediği sürece yük üzerindeki gücü korur. DUPS bazen kısa bir gecikmeden sonra açılan bir dizel jeneratörle birleştirilir veya entegre edilerek dizel döner kesintisiz güç kaynağı (DRUPS) oluşturur.

Son yıllarda, güç kaynağı olarak hidrojen ve yakıt hücresi kullanılarak, potansiyel olarak küçük bir alanda uzun çalışma süreleri sağlayan bir yakıt hücresi UPS geliştirildi.

 

Çevrimdışı / Bekleme

Çevrimdışı / yedek UPS, yalnızca aşırı gerilim koruması ve akü yedekleme sağlayan en temel özellikleri sunar. Korunan ekipman normalde doğrudan gelen şebeke gücüne bağlanır. Gelen voltaj önceden belirlenmiş bir seviyenin altına düştüğünde veya üzerine çıktığında, UPS dahili bir aküden beslenen dahili DC-AC çevirici devresini açar. Ardından UPS, bağlı ekipmanı mekanik olarak DC-AC çevirici çıkışına geçirir. Yedek UPS‘in kayıp şebeke voltajını tespit etmesi için geçen süreye bağlı olarak geçiş süresi 25 milisaniye kadar uzun olabilir. UPS, kişisel bilgisayar gibi belirli ekipmanlara, bu cihazda herhangi bir sakıncalı düşüş veya kesinti olmaksızın güç sağlamak üzere tasarlanacaktır.

 

Hat Etkileşimli

Hat etkileşimli UPS, çalışma açısından beklemedeki bir UPS’ye benzer, ancak çok kademeli değişken voltajlı bir otomatik dönüştürücünün eklenmesiyle. Bu, elektrikli tel bobinlerini ekleyebilen veya çıkarabilen, böylece manyetik alanı ve transformatörün çıkış voltajını artıran veya azaltan özel bir transformatör türüdür. Bu aynı zamanda bir ototransformatörden farklı olan bir yükseltici transformatör ile de gerçekleştirilebilir, çünkü eski, galvanik izolasyon sağlamak için kablolanabilir.

Bu tip bir UPS, sınırlı yedek akü gücünü tüketmeden sürekli düşük gerilim kesintilerini ve aşırı gerilim dalgalanmalarını tolere edebilir. Bunun yerine, otomatik dönüştürücünün farklı güç musluklarını otomatik olarak seçerek telafi eder. Tasarıma bağlı olarak, ototransformatör musluğunun değiştirilmesi çok kısa bir çıkış gücü kesintisine neden olabilir ve bu da güç kaybı alarmı bulunan UPS’lerin bir an için “cıvıldamasına” neden olabilir.

Bu, en ucuz UPS’lerde bile popüler hale geldi çünkü zaten dahil edilen bileşenlerden yararlandı. Hat voltajı ile akü voltajı arasında dönüştürme yapmak için kullanılan ana 50/60 Hz transformatör, iki biraz farklı dönüş oranı sağlamalıdır: Biri akü çıkış voltajını (tipik olarak 12 V’un katları) hat voltajına dönüştürmek ve ikincisi dönüştürmek için hat voltajını biraz daha yüksek bir akü şarj voltajına (14 V’un katı gibi). İki voltaj arasındaki fark, bir pilin şarj edilmesi için bir delta voltaj gerektirmesidir (12 V’luk bir pili şarj etmek için 13–14 V’a kadar). Ayrıca, o taraftaki daha düşük akımlar nedeniyle transformatörün hat voltajı tarafında anahtarlama yapmak daha kolaydır.

Buck / boost özelliğini kazanmak için, gereken tek şey iki ayrı anahtardır, böylece AC girişi iki birincil kademe kademe bağlantısından birine bağlanabilirken, yük diğerine bağlanabilir ve böylece ana transformatörün birincil sargılarını bir ototransformatör. Pil, bir aşırı gerilim “yankılanırken” hala şarj edilebilir, ancak bir düşük gerilim “güçlendirilirken”, transformatör çıkışı, pilleri şarj etmek için çok düşüktür.

Otomatik dönüştürücüler, çok çeşitli değişken giriş voltajlarını kapsayacak şekilde tasarlanabilir, ancak bu, daha fazla kademe gerektirir ve UPS’in karmaşıklığını ve masrafını artırır. Otomatik dönüştürücünün 120 V güç için yalnızca yaklaşık 90 V ila 140 V aralığını kapsaması ve ardından voltaj bu aralıktan çok daha yüksek veya daha düşük olursa aküye geçmesi yaygındır.

Düşük voltaj koşullarında, UPS normalden daha fazla akım kullanacağından, normal bir cihazdan daha yüksek bir akım devresine ihtiyaç duyabilir. Örneğin, 120 V’ta 1000 W’lık bir cihaza güç vermek için UPS 8.33 A çekecektir. Bir kesinti olursa ve voltaj 100 V’a düşerse, UPS telafi etmek için 10 A çekecektir. Bu aynı zamanda ters yönde de çalışır, böylece aşırı gerilim durumunda UPS daha az akıma ihtiyaç duyar.

 

Çevrimiçi / Çift Dönüştürme

Çevrimiçi bir UPS‘de, piller her zaman eviriciye bağlıdır, böylece güç aktarım anahtarlarına gerek kalmaz. Güç kaybı meydana geldiğinde, redresör basitçe devreden düşer ve piller gücü sabit ve değişmeden tutar. Güç geri geldiğinde, doğrultucu yükün çoğunu taşımaya devam eder ve pilleri şarj etmeye başlar, ancak yüksek güçlü redresörün pilleri aşırı ısınmasını ve elektroliti kaynamasını önlemek için şarj akımı sınırlanabilir. Çevrimiçi bir UPS’in ana avantajı, gelen şebeke gücü ile hassas elektronik ekipman arasında bir “elektrik güvenlik duvarı” sağlama yeteneğidir.

Çevrimiçi UPS, elektrik izolasyonunun gerekli olduğu ortamlar veya güç dalgalanmalarına karşı çok hassas ekipman için idealdir. Bir zamanlar 10 kW veya daha fazla çok büyük kurulumlar için ayrılmış olmasına rağmen, teknolojideki gelişmeler artık 500 W veya daha az güç sağlayan ortak bir tüketici cihazı olarak kullanılmasına izin verdi. Çevrim içi UPS, güç ortamı “gürültülü” olduğunda, yardımcı güç kesintileri, kesintiler ve diğer anormallikler sık ​​sık olduğunda, hassas BT ekipman yüklerinin korunması gerektiğinde veya uzun süreli çalışan bir yedek jeneratörden çalıştırılması gerektiğinde gerekli olabilir.

Çevrimiçi UPS‘in temel teknolojisi, yedek veya hat etkileşimli bir UPS ile aynıdır. Bununla birlikte,  AC-DC akü şarj cihazı / redresörünün çok daha büyük akımına sahip olması ve iyileştirilmiş soğutma sistemleriyle sürekli çalışmak üzere tasarlanmış redresör ve invertör ile tipik olarak çok daha pahalıya mal olur. Normal AC akımından beslendiğinde bile redresörün doğrudan inverteri çalıştırması nedeniyle çift dönüşümlü UPS olarak adlandırılır.

Çevrimiçi UPS, güvenilirliği artırmak için tipik olarak Statik transfer anahtarına (STS) sahiptir.

Paylaş:
Ulam:Nedir?
Etiket:,
Önceki Yazı
İnverter Nedir?
Sıradaki Yazı
Inverter Klima Nedir?