Napięcie wejściowe
Napięcie wejściowe, dla którego zaprojektowano UPS. Parametr ten również prawie określa rodzaj sieci - różne napięcia odpowiadają różnej liczbie faz:
-
1 faza (230 V). Podłączenie ze zwykłymi sieciami domowymi o napięciu 230 V. Z tych sieci korzysta większość urządzeń zasilanych z zasilaczy awaryjnych: komputery, sprzęt wideo i audio, kotły gazowe, klimatyzatory, sprzęt medyczny itp. Dlatego przeważająca większość nowoczesnych zasilaczy UPS jest zaprojektowanych specjalnie na napięcie 230 V. Jednocześnie modele o stosunkowo małej mocy mogą pracować bezpośrednio z gniazdka, lecz w przypadku urządzeń o wysokiej maksymalnej mocy wyjściowej - od 3,5 kVA - może być wymagany specjalny format podłączenia (bezpośrednio do rozdzielnicy).
-
3 fazy (400 V). Podłączenie do sieci trójfazowych 400 V. Takie sieci służą do zasilania potężnych urządzeń przemysłowych, a także do dostarczania energii z podstacji na całe segmenty sieci elektrycznej (na przykład cały budynek). W związku z tym, w przypadku zasilacza UPS sensowne jest stosowanie takiego napięcia wejściowego tylko w najmocniejszych modelach zaprojektowanych do dużych obciążeń - na przykład całe centrum danych lub warsztat przemysłowy o wysokich wymaganiach dotyczących ciągłości procesu. Moc skuteczna takich zasilaczy awaryjnych wynosi od 4 kW, a napięcie wyjściowe (patrz poniżej) może być jedno- lub trójfazowe.
- 1 faza (230 V)/3
...fazy (400 V). Urządzenia bezprzerwowe, które umożliwiają podłączenie do dowolnego z typów sieci opisanych powyżej. Większość z tych urządzeń to w rzeczywistości modele na trzy fazy, uzupełnione o możliwość pracy od 230 V. Należy pamiętać, że do pracy z sieci jednofazowej takie modele zwykle wymagają bezpośredniego podłączenia do rozdzielnicy, a moc wyjściowa przy takim połączeniu może być niższa od deklarowanego maksimum (ten wątek nie zaszkodzi wyjaśnić osobno).Zakres napięcia wejściowego
W danym przypadku chodzi o zakres napięcia wejściowego, w którym UPS jest w stanie dostarczyć do obciążenia stabilne napięcie tylko dzięki własnym regulatorom, bez przełączania się na baterię. W przypadku zasilaczy awaryjnych UPS (patrz "Rodzaj") ten zakres jest dość mały, od 190 do 260 V; w przypadku zasilaczy interaktywnych, a zwłaszcza inwerterowych - jest znacznie szerszy. Niektóre modele zasilaczy UPS umożliwiają ręczne ustawienie zakresu napięcia wejściowego.
Bypass (podłączenie bezpośrednie)
Bypass(by-pass) oznacza tryb pracy UPS, przy którym zasilanie jest dostarczane do obciążenia bezpośrednio ze źródła zewnętrznego - sieci elektrycznej, generatora diesel itp. - z niewielkim przetwarzaniem lub bez przetwarzania w samym UPS. Ten tryb można aktywować zarówno automatycznie, jak i ręcznie.
— Automatyczny bypass jest rodzajem środka bezpieczeństwa. Włącza się, gdy UPS w trybie normalnym nie może zasilać obciążenia - na przykład, gdy UPS jest przeciążone z powodu gwałtownego wzrostu poboru mocy obciążenia.
— Ręczny bypass umożliwia włączenie tego trybu na żądanie użytkownika, niezależnie od parametrów pracy. Może to być konieczne, na przykład, w celu wymiany baterii "na gorąco" (więcej szczegółów poniżej) lub w celu uruchomienia sprzętu, którego moc rozruchowa przekracza moc UPS. Z technicznego punktu widzenia może on również pełnić rolę środka bezpieczeństwa, lecz systemy automatyczne są pod tym względem bardziej niezawodne.
Niektóre zasilacze UPS są zdolne do przełączania się między dwoma wariantami bypassu.
Nominalna moc wyjściowa
Moc skuteczna UPS to w rzeczywistości maksymalna moc czynna obciążenia, które można podłączyć do urządzenia.
Moc czynna jest zużywana bezpośrednio na pracę urządzenia; jest określana w watach. Pomimo niej, większość urządzeń prądu przemiennego pobiera również moc bierną, która daremnie (relatywnie rzecz biorąc) jest zużywana przez cewki i kondensatory. Całkowita moc (wyrażona w woltoamperach) jest akurat sumą mocy czynnej oraz biernej; to właśnie tę cechę należy wykorzystywać do dokładnych obliczeń elektrotechnicznych. Zobacz „Maksymalna moc wyjściowa”, aby uzyskać szczegółowe informacje; tutaj zauważamy, że wybierając UPS do stosunkowo prostego zastosowania, całkiem możliwe jest posługiwanie się tylko samą mocą efektywną. Jest to co najmniej łatwiejsze niż przeliczanie watów, zadeklarowanych w charakterystyce podłączonych urządzeń na woltampery pełnej mocy.
Najskromniejsze współczesne zasilacze UPS wytwarzają
nie więcej niż 500 W.
501 - 1000 W można uznać za wartość średnią,
1,1 - 2 kW -powyżej średniej, a w najmocniejszych modelach wskaźnik ten
przekracza 2 kW i może osiągać bardzo imponujące wartości (do 1000 kW lub więcej w poszczególnych UPS klasy przemysłowej).
Całkowita pojemność baterii
Pojemność baterii zainstalowanej w UPS. W przypadku modeli z kilkoma akumulatorami jest to zarówno całkowita pojemność użyteczna, jak i pojemność każdego pojedynczego akumulatora: akumulatory w takich urządzeniach są zwykle połączone szeregowo, tak aby ich łączna pojemność odpowiadała pojemności każdego pojedynczego ogniwa.
W teorii większa pojemność baterii oznacza możliwość dłuższego zasilania obciążenia o określonej mocy. Jednak w praktyce parametr ten ma raczej charakter referencyjny niż praktyczny. Faktem jest, że rzeczywista ilość energii zgromadzonej przez baterię zależy nie tylko od pojemności w amperogodzinach, lecz także od napięcia w woltach; napięcie to często nie jest określone w charakterystyce, a jego znajomość jest niezbędna do dokładnych obliczeń. Dlatego przy wyborze należy skupić się na bardziej realistycznych cechach – przede wszystkim na deklarowanym bezpośrednio czasie pracy w różnych trybach (patrz wyżej).
Rodzaj baterii
- Kwas ołowiowy. Konstrukcyjnie akumulatory kwasowo-ołowiowe oparte są na kombinacji elektrod wykonanych ze związków ołowiu zanurzonych w ciekłym elektrolicie, którego rolę pełni wodny roztwór kwasu siarkowego. Zaletami tego typu są prostota i niski koszt, niskie samorozładowanie, brak „efektu pamięci” oraz zachowanie wydajności w szerokim zakresie temperatur. Jednocześnie im mniej ładunku pozostaje w takich bateriach, tym mniej wytwarzają prądu. Również akumulatory kwasowo-ołowiowe boją się głębokich rozładowań, długo się ładują, mają duże gabaryty i wagę w porównaniu z innymi typami.
- Kwas ołowiowy (AGM). Zaawansowany typ akumulatora kwasowo-ołowiowego z elektrolitem w stanie galaretowatym. Elektrolit w żelu zapewnia maksymalny kontakt z płytkami ujemnymi i dodatnimi przy zachowaniu jednolitej konsystencji w całej objętości. Akumulatory AGM przekonują wysoką niezawodnością, niskim samorozładowaniem, odpornością na głębokie rozładowanie i długą żywotnością. Są jednak wrażliwe na jakość ładowania, zwarcia i ujemne temperatury.
— Litowo-jonowy. Akumulatory litowo-jonowe charakteryzują się dużą pojemnością przy niewielkich wymiarach i wadze. Nie podlegają „efektowi pamięci”, są w stanie ładować się dość szybko, mogą pochwalić się znakomitą rezerwą na cykle ładowania-rozładowania. Baterie Li-Ion mają też wady – przede wszystkim to wrażliwość na niskie lub wysokie temperatury, a przy przeciążeniu taka bateria może się zapalić, a nawet eksplodować. Jednak...ze względu na zastosowanie wbudowanych kontrolerów prawdopodobieństwo wystąpienia takich „wypadków” jest niezwykle małe i generalnie zalety tej technologii znacznie przeważają nad wadami.
Zimny start
Możliwość włączenia zasilacza awaryjnego w trybie „zimny start”.
Zimny start nazywany jest trybem włączania, w którym nie ma zewnętrznego źródła zasilania, a obciążenie podłączone do UPS jest zasilane natychmiast z baterii zasilacza (którą oczywiście należy naładować). Ten tryb jest szczególnie przydatny w sytuacjach awaryjnych – na przykład, gdy potrzebujesz pilnie wydrukować dokument, ale nie ma światła.
Zabezpieczenia
Funkcje zabezpieczające przewidziane w konstrukcji zasilacza UPS.
—
Zabezpieczenie przed zwarciem. Zwarcie to gwałtowny spadek rezystancji obciążenia do krytycznie małych wartości, przez co zwiększa się natężenie prądu i zasilacz UPS doświadcza znacznych przeciążeń, które mogą uszkodzić urządzenie, a nawet spowodować pożar. Może to być spowodowane awarią podłączonego urządzenia, słabą izolacją, ciałami obcymi itp. W takiej sytuacji system przeciwzwarciowy wyłącza UPS, zapobiegając nieprzyjemnym konsekwencjom.
—
Zabezpieczenie przed przeciążeniem. Przeciążenie w danym przypadku nazywane jest nadwyżką poboru mocy obciążenia nad mocą wyjściową UPS. Praca w tym trybie może również prowadzić do nieprzyjemnych konsekwencji, aż do awarii i pożaru; aby tego uniknąć, zainstalowany jest system zabezpieczający, który wyłącza UPS w przypadku przeciążenia.
—
Zabezpieczenie przed przeładowaniem akumulatora zewnętrznego. Funkcja zabezpieczająca przed przeładowaniem zapobiega gromadzeniu się nadmiaru energii w akumulatorze, z którego UPS pracuje w trybie autonomicznym. Przeładowanie jest wysoce niepożądane w przypadku każdego rodzaju akumulatora. Może to prowadzić do różnych nieprzyjemnych konsekwencji — od pogorszenia wydajności po przegrzanie i pożar akumulatora. Zabezpieczenia znajdujące się w zasilaczu UPS odcinają zasilanie po całkowitym naładowaniu akumulat
...ora. Zapobiega to przedostawaniu się „dodatkowego” prądu do akumulatora, co mogłoby go uszkodzić. Jest to wygodne, gdyż akumulator można pozostawić na ładowaniu przez długi czas bez obawy o jego przeładowanie.
— Filtracja zakłóceń. System, który tłumi zakłócenia o wysokiej częstotliwości w sieci elektrycznej - mogą to być zarówno pojedyncze skoki napięcia podczas włączania i wyłączania potężnych urządzeń elektrycznych, jak i długotrwałe zakłócenia ze stałych źródeł, takich jak silniki elektryczne. Zakłócenia te mogą niekorzystnie wpłynąć na działanie elektroniki podłączonej do sieci (aż do widocznych usterek); System filtrowania pozwala temu zapobiec. Takie systemy są dość proste, dlatego jest w nie wyposażana większość współczesnych zasilaczy UPS.
— Ochrona linii transmisji danych. System ochrony przed zakłóceniami o wysokiej częstotliwości, podobny do filtrowania zakłóceń (patrz wyżej) - stosowany zaś nie w sieci elektrycznej, tylko w sieci telefonicznej lub przewodowej sieci komputerowej (LAN). Takie sieci są również podatne na zakłócenia pochodzące z różnych źródeł promieniowania elektromagnetycznego, które mogą powodować nieprawidłowe działanie podłączonych do nich urządzeń: komputerów PC, drukarek, faksów itp. Zasilacze UPS z tą funkcją mają co najmniej dwa złącza LAN (wejście i wyjście), które umożliwiają podłączenie odpowiednich kabli sieciowych lub telefonicznych (LAN zgodnych z RJ-11).
— Złącze wyłączania awaryjnego. To złącze umożliwia podłączenie zasilacza UPS do systemu awaryjnego wyłączania. Tak więc, w sytuacji awaryjnej (na przykład w przypadku pożaru) całe pomieszczenie, w tym z rezerwą zasilania, może być całkowicie odłączone od zasilania poprzez wciśnięcie jednego przycisku. Bez tego zasilacz UPS po prostu przełączyłby się na akumulator podczas przerwy w dostawie prądu i pozostawiłby sprzęt pod napięciem, co mogłoby prowadzić do katastrofalnych konsekwencji.
— Alarm dźwiękowy. System, który emituje sygnały dźwiękowe w różnych ważnych sytuacjach. Najczęściej służy do zgłaszania awarii zasilania i przełączania UPS na zasilanie bateryjne. Bez sygnału dźwiękowego w ogóle nie dałoby się tego zauważyć (światło w pomieszczeniu nie zawsze jest włączone i gaśnie w przypadku awarii sieci, może zniknąć prąd w samym gniazdku itp.), co jest obarczone nagłym wyłączeniem sprzętu, utratą danych i awariami. Alarm dźwiękowy może być również używany do innych zdarzeń - niski poziom naładowania baterii, koniec ładowania, włączenie/wyłączenie bypassu itp.Wyświetlacz
Obecność w UPS własnego
wyświetlacza, sprawia, że sterowanie jest wygodniejsze. Zewnętrzny ekran może wyświetlać różne charakterystyki pracy: napięcie i częstotliwość prądu w sieci, tryb pracy, poziom obciążenia, stan naładowania baterii, stan bypassu itp.