UPS-kraft och strömförsörjning

En UPS primära roll är att ge tillfällig kraft när den ingående strömkällan inte längre matar utrustningen som är ansluten. Det kan handla om några minuter tills ett reservkraftverk kommit i drift eller under längre tid för att strömförsörja utrustning till den ordinarie strömmen återkommer. Vanliga tillämpningar av UPS-kraft är servers, PC, hissar, medicinsk utrustning, larmsystem mm.

Tar hand om andra vanliga problem

De flesta UPS-enheter kan också i varierande grad korrigera andra vanliga problem med den ingående strömmen. Det är en viktig faktor då "smutsig" ström kan förkorta livslängden på ansluten utrustning med driftavbrott och haverier som följd.

Exempel på problem med ström som en UPS kan åtgärda

  • Spänningstoppar eller ihållande överspänning
  • Tillfällig eller varaktig minskning i inkommande spänning
  • Spänningsbuller
    (definieras som en svängande eller hög frekvens som är övergående och som vanligen injiceras av närliggande utrustning)
  • Ostabil nätfrekvens
  • Harmonisk distorsion
    (definieras som en avvikelse från den perfekt sinusformade vågformen).

UPS-enheter är indelade i kategorier baserat på vilket av de ovan nämnda problemen de hanterar. Det krävs en annan typ av UPS-kraft för att strömförsörja en känslig server eller kommunikationsutrustning än vad som krävs för tex en hiss eller belysning på ett sjukhus. Racktech har lång erfarenhet av UPS-kraft och ett stort antal leverantörer att välja mellan. Vi är fabrikatsoberoende vilket gör att vi alltid kan erbjuda rätt lösning till varje behov.

Se mer om våra UPS lösningar

Teknik

Line-interactive

En UPS med en fristående växelriktare som måste göra en överkoppling vid strömavbrott, men som har snabbare överkopplingstider än en offline-UPS. Effektreglering och dämpning av spänningsstötar ingår för att skydda den anslutna lasten.

Online-UPS

En UPS där växelriktaren är påslagen under normal drift och försörjer lasten med reglerad elkraft via en växelriktare eller omformare som konstant styr UPS:ens utgående växelström, oberoende av den ingående nätströmmen. Vid strömavbrott sker övergången till strömförsörjning via batterier utan fördröjning.

Offline-UPS

En UPS-typ som strömförsörjer lasten direkt från nättuttaget och sedan överför batterikraft via en växelriktare om nätspänningen sjunker under ett fastställt värde. Tiden mellan strömavbrottet tills dess att växelriktaren startar kan vara så lång att det orsakar driftavbrott för vissa känsliga laster. Kallas även för standby-UPS.

De allmänna kategorierna av moderna UPS-system är: online, line-interactive eller standby. En online-UPS använder en så kallad dubbel konvertering som innebär att den skickar strömmen genom ett uppladdningsbart batteri och sedan inverterar tillbaka till 230 V för att driva den skyddade utrustningen.

Offline/standby

Offline/Standby UPS. Typisk skyddstid: 0-20 minuter.

Offline/Standby UPS (SPS) erbjuder endast de mest grundläggande funktionerna, ger överspänningsskydd och batteribackup. Den skyddade utrustningen ansluts normalt direkt till inkommande elkällan. När den inkommande spänningen sjunker under en förutbestämd nivå aktiveras SPS-enheten och börjar leverera ström från det anslutna batteriet. Sedan växlar SPS mekaniskt över från nätanslutning till batteridrift. Övergångstiden kan vara så lång som 25 millisekunder beroende på utrustningens utformning.

Line-interactive

Line-interactive UPS. Typisk skyddstid: 5-30 minuter. Med kapacitetsexpansion: flera timmar.

Line-interactive UPS liknar en Standby UPS, men med tillägg av en så kallad multi-tap variabelspänningstransformator. Detta är en speciell typ av transformator som kan öka eller minska utspänningen från transformatorn. Detta är också känd som en buck-boost-transformator.

Online/dubbel-konvertering

Online-UPS är idealisk för miljöer där elektrisk isolering är nödvändig eller för utrustning som är mycket känslig för fluktuationer i spänningen. Används ofta för utrustning från 500 watt eller mindre. Kostnaden för online-UPS kan vara något högre, men dess totalkostnad är generellt sett lägre på grund av längre batteritid. Online-UPS kan vara nödvändigt när det finns störningar i elnätet. Buller eller andra problem som strömavbrott, varierande spänning, spikar osv är vanliga för till exempel skydd av känslig IT-utrustning.

Den grundläggande tekniken av online-UPS är samma som i en offline- eller
Line-interactive-UPS.

Den största fördelen med online-UPS är dess förmåga att ge en elektrisk brandvägg mellan den inkommande elkällan och känslig elektronisk utrustning.

Konfigurering

N + 1

I stora driftmiljöer där tillförlitlighet är mycket viktigt kan en enda stor UPS också vara en risk som felkälla som kan störa många andra system. För att ge större tillförlitlighet kan flera mindre UPS-moduler och batterier kopplas samman för att tillhandahålla redundant strömförsörjning med ett skydd som motsvarar en stor UPS. N + 1 innebär att om lasten kan tillhandahållas av N moduler, kommer installationen att innehålla N + 1 moduler. Detta slags fel på en modul kommer inte påverka systemets funktion.

Redundans

Många datorservrar erbjuder möjlighet till redundant strömförsörjning. Om då ett power supply/kraftaggregat går sönder så kommer ett eller flera andra att fortsätta driva utrusningen. Detta är en kritisk punkt - varje kraftaggregat måste kunna drifta hela servern ensam.

Redundansen kan förstärkas ytterligare genom att varje kraftaggregat ansluts till en annan fas eller UPS. Detta ger dubbelt skydd från både kraftförsörjningsfel och ett fel i en UPS. Denna konfiguration kallas också 1 + 1 eller 2N-redundans. Om budgeten inte tillåter två identiska UPS-enheter är det vanligt att ansluta en strömförsörjning till elnätet och den andra till
en UPS-enhet.

Utomhusbruk

När ett UPS-system placeras utomhus skall det vara designat så att det tål väder utan någon inverkan på prestandan. Operativ temperatur för utomhus UPS kan vara cirka -40°C till + 55°C.

Standards

Mäta effektivitet

Hur effektivitet mäts varierar kraftigt på UPS-marknaden och det finns ett antal skäl för detta. Många UPS-tillverkare hävdar att de har den högsta nivån av effektivitet, ofta med olika uppsättningar av kriterier för att nå dessa siffror. Industrinorm kan sägas vara mellan 93-96% när en UPS är i fulldriftsläge, och för att nå dessa siffror försöker många tillverkare sätta sina UPS i ett idealiskt scenario vid en mätning. Effektiviteten är oftare närmare 90%.

Övervakning/larm

En UPS kan rapportera sin status till t.ex. en dator via en kommunikation över seriell port, Ethernet, GSM/GPRS eller USB. Ett delsystem i datorns operativsystem tar emot signalen och kan kontrollerat stänga ner datorn vid problem. Vissa UPS-tillverkare använder öppna kommunikationsprotokoll, medan andra tillverkare använder egna protokoll.

I vissa situationer är det användbart för en UPS att kunna kommunicera med flera skyddade enheter.

Visste du att Racktech har ett stort utbud av UPS enheter? Klicka här för en lista på Racktech:s produkter inom UPS och övervakning. Välkommen att kontakta oss!

Läs mer

Kontakta oss för mer information och prisuppgift