Podstawy UPS

Baza wiedzy UPS

Podstawy UPS

Poniższe Podstawy UPS powinny pomóc każdemu nowicjuszowi w świecie UPS lepiej zrozumieć, dlaczego i jak działa UPS. Tutaj można znaleźć ogólne pytania dotyczące zasilaczy UPS, które mogą pomóc w podjęciu decyzji, jakiego rodzaju zasilacza UPS potrzebujesz!

Informacje o marce

BlueWalker GmbH jest niemiecką firmą z ponad 15-letnim doświadczeniem na rynku EMEA. Nazwa ta została spopularyzowana w krajach niemieckojęzycznych.

PowerWalker to marka firmy BlueWalker oferująca profesjonalne rozwiązania w zakresie zasilaczy bezprzerwowych. We wszystkich innych krajach marka PowerWalker wyrobiła sobie własną nazwę.

Logo PowerWalker to koło zamachowe. Urządzenie służące do przekształcania energii kinetycznej w rezerwowe źródło zasilania prądem stałym, stosowane zwykle w dużych obiektach przemysłowych. Filozofia, która się za tym kryje, polega na tym, by zawsze pozostawać w ruchu, zawsze iść.

Nasza marka PowerWalker koncentruje się na niezawodności i jakości produktów UPS przy zachowaniu doskonałego stosunku ceny do jakości dla naszych klientów.

Ze względu na nasze rozmiary jesteśmy znacznie bliżej naszych klientów i dlatego jesteśmy w stanie zapewnić im indywidualne i ukierunkowane rozwiązania. Oferujemy szeroką gamę produktów, a także obsługujemy i wspieramy naszych klientów, korzystając z wewnętrznej infolinii serwisowej.

Stale aktualizujemy nasze istniejące modele i udoskonalamy to, co mamy, aby rosnąć i rozwijać się wraz z rynkiem i naszymi klientami.

Ogólne informacje o zasilaczu UPS

Objaśnienia techniczne można znaleźć na stronie Lexicon . Zasilacze UPS typu Off-Line są przeznaczone do zastosowań przy małych obciążeniach.

Zalety:

Instalacja jest łatwa i szybka

Niskie koszty dla mniej krytycznych obciążeń

Cicha (brak wentylatorów do chłodzenia)

Niewielkie własne zużycie energii

Kompaktowy UPS

Kons:

Zazwyczaj wytwarzają one symulowaną falę sinusoidalną

Czas transferu nie jest płynny

Obciążenia będą otrzymywać niefiltrowane napięcie

Zakres zastosowań: Dom, Biuro i Sklepy.

Objaśnienia techniczne znajdują się w naszym Leksykonie. Zasilacze UPS Line-Interactive są przeznaczone do zastosowań o średnich kosztach i umiarkowanych poziomach obciążenia.

Zalety:

Wyższa ochrona i więcej funkcji

Rozwiązanie opłacalne

Przeważnie milczy. Wentylatory działają, gdy nie są w trybie normalnym

Opcjonalnie dostępna jest pełna fala sinusoidalna (w zależności od modelu)

Dostępne są niektóre akcesoria (w zależności od modelu)

Ochrona przed wahaniami napięcia

Kons:

Nadal występują niewielkie czasy transferu

Nie ma zabezpieczenia przed stanami przejściowymi

Nie ma korekcji ani regulacji częstotliwości

Zakres zastosowań: Dom, biuro, sklepy oraz rozwiązania IT i danych.

Objaśnienia techniczne znajdują się w naszym Leksykonie. Zasilacze UPS On-Line są przeznaczone do obciążeń o znaczeniu krytycznym.

Zalety:

– Podwójna konwersja, zawsze czyste wyjście

– W przypadku zapotrzebowania na dużą moc i w przypadku wrażliwych urządzeń

– Czysta fala sinusoidalna w każdych warunkach

– Częstotliwość można regulować w razie potrzeby

– Zerowe czasy transferu w operacjach standardowych

– Dostępnych jest wiele akcesoriów (w zależności od modelu)

Kons:

– Wentylatory są zawsze włączone

– Produkty te wymagają przestrzeni i wiedzy technicznej

– Wysokie własne zużycie energii

– Wysokie nakłady inwestycyjne

Zakres zastosowań: Sklepy, rozwiązania informatyczne i teleinformatyczne, sprzęt medyczny, rozrywka, sytuacje kryzysowe oraz przemysł i budownictwo.

Przerwy w dostawie prądu: Znane również jako blackout, całkowite przerwanie dostaw energii elektrycznej. W zależności od czasu trwania, przerwa może być natychmiastowa, chwilowa, tymczasowa lub długotrwała.

Wahania napięcia: Najczęściej spotykane są przepięcia i podnapięcia. W obu przypadkach mamy do czynienia z przedłużonym zwisem i rozdęciem. Zarówno zwisy, jak i zaniżenia napięcia to obniżenie napięcia przemiennego w określonym czasie. Zarówno spiętrzenia, jak i przepięcia są wzrostem napięcia przemiennego w obwodzie.

Stany przejściowe: Najbardziej szkodliwe zakłócenia elektryczne. Transjent impulsu to nagły szczyt, powszechnie znany jako przepięcie lub pik. Transjenty oscylacyjne, jak sama nazwa wskazuje, będą pęcznieć i kurczyć się w formie oscylacyjnej (jak wykrywacz kłamstw).

Najczęstsze konsekwencje to uszkodzenie elementów elektrycznych, zatrzymanie lub wyłączenie systemu, skrócenie czasu eksploatacji produktu, przegrzanie, migotanie, zakłócenia komunikacji lub całkowita utrata danych i sprzętu.

Aby uzyskać idealny produkt UPS, zalecamy, aby klient odpowiedział na następujące pytania:

Jakim zakłóceniom elektrycznym chcesz zapobiec? Przed jakimi zakłóceniami elektrycznymi chcesz chronić swoje urządzenia? W zależności od tego będziemy zalecać różne technologie zasilaczy UPS. Każda technologia tłumi różne zakłócenia w zasilaniu (patrz zakłócenia elektryczne).

Gdzie będzie znajdował się zasilacz UPS? W gospodarstwie domowym, w biurze, w pomieszczeniu z zamkniętymi serwerami czy na placu budowy? Pomaga to również w podjęciu decyzji o wyborze odpowiedniej technologii.

Które elementy elektryczne chcesz zabezpieczyć? Czy wiesz, jaka jest przybliżona wielkość obciążenia w kVA? Określa to, jak mała lub duża powinna być pojemność zasilacza UPS. Należy również wziąć pod uwagę prądy rozruchowe oraz charakterystykę obciążenia (indukcyjną lub pojemnościową).

Czy potrzebny jest czas rezerwowy? Jeśli wymagany jest długi czas podtrzymania, ważny powinien być zasilacz UPS z możliwością stosowania zestawów baterii lub modułów EBM. Pomoże to określić, ile dodatkowego czasu podtrzymania UPS powinien zapewnić odbiornikom o znaczeniu krytycznym.

I na koniec, ale nie mniej ważne. Czy potrzebujesz dodatkowych lub specyficznych funkcji? Komunikacja specjalna, monitorowanie lub zarządzanie.

– Układy elektroniczne UPS są zaprojektowane tak, aby działały przez wiele lat. Prawidłowa konserwacja zapobiegawcza i optymalny stan eksploatacyjny dodatkowo wydłużą ten czas.

– Jeżeli zasilacz UPS jest wyposażony w wentylatory, należy wziąć pod uwagę, że projektowany okres eksploatacji tego elementu obrotowego wynosi 5 lat.

– Jeżeli zasilacz UPS jest wyposażony w filtr przeciwpyłowy, należy sprawdzić i wymienić go, gdy tylko zostanie zatkany.

Należy upewnić się, że zasilacz UPS pracuje w dozwolonym środowisku. Wartości graniczne mogą się różnić w zależności od modelu, ale bezpieczne warunki obejmują:

– 0°C – 40°C (aby wydłużyć żywotność baterii, należy utrzymywać UPS w temperaturze otoczenia 25°C)

– 20% – 80% wilgotności względnej bez kondensacji

– Brak stojącej lub bieżącej wody w pobliżu

– Nie wystawiać na bezpośrednie działanie promieni słonecznych ani urządzeń grzewczych

– Odpowiednie wejście elektryczne TN-S 230V z uziemieniem

– Zapewnij odpowiednią ilość miejsca na cyrkulację powietrza; nigdy nie zakrywaj otworów wentylacyjnych ani wentylatorów

– Sprzęt jest przeznaczony wyłącznie do użytku wewnętrznego! Stopień ochrony IP 20!

Zasilacz UPS jest zaprojektowany do pracy bezobsługowej. Niemniej jednak, pewne kroki pozwolą przedłużyć jego żywotność! Zalecamy następujące czynności:

– Regularnie sprawdzać, czy środowisko pracy urządzenia nadal mieści się w zalecanych warunkach

– Aby zapewnić najlepszą konserwację zapobiegawczą, należy utrzymywać obszar wokół zasilacza UPS w czystości i bez kurzu. Jeśli atmosfera jest bardzo zapylona, należy oczyścić zewnętrzną stronę zasilacza UPS za pomocą odkurzacza.

– Przed przystąpieniem do czyszczenia należy odłączyć UPS od zasilania i nie używać detergentów w płynie lub w sprayu.

– Do czyszczenia panelu przedniego i części plastikowych należy używać suchych, miękkich ubrań. Należy zwrócić szczególną uwagę na wloty powietrza, aby wentylatory działały prawidłowo.

– Aby utrzymać optymalny poziom naładowania baterii, należy pozostawić UPS podłączony do gniazda prądu zmiennego przez cały czas.

– Projektowany okres eksploatacji baterii wynosi 3-5 lat, licząc od daty produkcji baterii, co oznacza, że efektywny czas eksploatacji liczony od daty zakupu/instalacji może być krótszy. Po upływie dwóch lat zaleca się ścisłe i częste (np. raz na trzy miesiące) kontrolowanie stanu akumulatora. Jeśli czas rozładowania w pełni naładowanych akumulatorów jest krótszy niż 50% wartości znamionowej, należy je wymienić.

– Istnieje wiele czynników, które mogą wpływać na ilość energii wymaganej przez system komputerowy. Aby zapewnić wystarczający margines bezpieczeństwa w przypadku nagłych skoków zużycia, należy utrzymywać obciążenie dorywcze na poziomie około 75% mocy znamionowej urządzenia (system będzie działał stabilniej).

– Biorąc pod uwagę wewnętrzne zużycie energii przez zasilacz UPS, w celu uzyskania optymalnej wydajności systemu należy utrzymywać obciążenie dorywcze zasilacza UPS na poziomie powyżej 25%. Jeśli obciążenie jest mniejsze, warto rozważyć wybór mniejszego urządzenia o mniejszym poborze mocy w celu zaoszczędzenia energii.

Zależy to od wielkości zasilacza UPS. W każdej karcie katalogowej moc maksymalna jest podawana w watach i VA. Większość urządzeń, takich jak komputery, drukarki itp., pokazuje zużycie watów. Wybierając odpowiedni zasilacz UPS dla swojego obciążenia, należy wziąć pod uwagę nie tylko nominalny pobór mocy, ale także pobór mocy maksymalnej, wartości szczytowe, prądy rozruchowe, a nawet zniekształcenia harmoniczne. Ponadto zaleca się zachowanie marginesu bezpieczeństwa.

Sugerujemy, aby nie podłączać więcej niż 75% mocy znamionowej zasilacza UPS.

– Upewnij się, że bateria jest w pełni naładowana przed przechowywaniem zasilacza UPS.

– Wyłącz UPS i odłącz jego przewód zasilający od gniazda ściennego. Odłącz wszystkie kable wyjściowe

– Zasilacz UPS powinien być przechowywany w chłodnym i suchym miejscu.

– W przypadku dłuższego przechowywania w umiarkowanym klimacie bateria powinna być ładowana przez kilka godzin co trzy miesiące poprzez podłączenie zasilacza UPS do gniazdka elektrycznego. Powtarzać co dwa miesiące w miejscach o wysokiej temperaturze.

– W przypadku dłuższego przechowywania zalecamy przykrycie zasilacza UPS w celu ochrony przed kurzem, a najlepiej zapakowanie go w oryginalną folię, poduszki i pudełko.

– Zasilacz UPS należy transportować wyłącznie w oryginalnym opakowaniu, aby chronić go przed wstrząsami i uderzeniami.

– Panel przedni (przyciski) powinien być zabezpieczony przed przypadkowym włączeniem urządzenia

– Z akumulatora może nadal płynąć niebezpieczne napięcie, a urządzenie może się nagrzewać w skrzynce. Jeśli jest to możliwe, należy odłączyć akumulatory na czas transportu.

Typowa listwa zasilająca ma moc 3000-4000 VA, natomiast mały domowy zasilacz UPS może mieć moc 650-2200 VA. Jeśli do listwy zasilającej zostanie podłączona wystarczająca liczba urządzeń i sprzętu elektrycznego, wydajność zasilacza UPS zostanie przekroczona. Jeśli jest to naprawdę konieczne, możemy jedynie zalecić, aby łączna moc VA nie przekraczała mocy, jaką może dostarczyć zasilacz UPS.

Dodatkową wskazówką lub zaleceniem byłoby podłączenie zasilacza UPS do listwy zasilającej, a nie odwrotnie. Typowe listwy zasilające mają już wyższą ochronę przeciwprzepięciową niż UPS, a są znacznie tańsze. W ten sposób listwa zasilająca będzie najpierw chronić zasilacz UPS, a następnie on sam podłączone do niego odbiorniki o znaczeniu krytycznym.

Mimo to będzie działać, więc nie ma mowy o poważnym zagrożeniu.

Zależy to od technologii zasilacza UPS. W przypadku zasilaczy UPS typu Off-Line rezerwowanie takiego prądu rozruchowego jest nieopłacalne. Zasilacz UPS przejdzie w tryb awaryjny i natychmiast się wyłączy (chyba że UPS jest już przewymiarowany). W przypadku Line-Interactive obowiązuje ta sama zasada, chyba że przebieg jest czystą sinusoidą. Ponieważ wszystkie modele On-Line dostarczają czystą falę sinusoidalną, mogą również bez problemu współpracować z APFC.

Okres gwarancji na urządzenie (wszystkie elementy oprócz baterii): 24 miesiące
Okres gwarancji na baterie: 12 miesięcy

Informacje o akumulatorze

Typowy okres eksploatacji baterii UPS wynosi 3-5 lat od momentu rozpoczęcia produkcji. Jednak żywotność akumulatorów może się znacznie różnić w zależności od warunków środowiskowych i ilości cykli rozładowania. Na przykład żywotność baterii skraca się, jeśli zasilacz UPS pracuje w wysokiej temperaturze lub jest często rozładowywany.

Należy pamiętać, że okres eksploatacji baterii rozpoczyna się w momencie jej wyprodukowania (a nie w momencie pierwszego użycia).

Akumulator należy ładować co 3 miesiące przechowywania (20°C), w przeciwnym razie jego pojemność zostanie wyczerpana. Optymalnym środowiskiem przechowywania jest zimne i suche otoczenie (<20°C). W bardzo gorącym i wilgotnym środowisku (20°C-40°C) zaleca się doładowywanie baterii co 1-2 miesiące.

Gdy klient szuka zasilacza UPS do zabezpieczenia swoich odbiorników z określonym czasem podtrzymania, zawsze musi podjąć decyzję, czy kupić mały zasilacz UPS z dodatkowym zestawem baterii, czy po prostu kupić większy zasilacz UPS. Ze względu na różnicę w cenie (UPS + BP > Większy UPS) klient zazwyczaj decyduje się zapłacić mniej za większy zasilacz UPS, a nie płacić więcej i mieć idealne rozwiązanie w postaci BP UPS z dodatkowym zasilaczem.

UPS z zestawem akumulatorów może wydawać się droższą opcją, ale większe zasilacze UPS mają wyższy pobór mocy, co oznacza, że w całym okresie eksploatacji posiadanie większego zasilacza UPS spowoduje wyższy rachunek za energię elektryczną.

Jedną z najważniejszych zasad konserwacji i bezpieczeństwa zasilacza UPS jest regularne przeprowadzanie testu baterii. Nasze oprogramowanie oferuje funkcję harmonogramu realizacji tego zadania. Jeśli baterie nie są regularnie sprawdzane, mogą wystąpić następujące sytuacje:


– Pojemność akumulatora zmniejsza się z czasem i osiąga punkt, w którym nie jest on w stanie utrzymać obciążenia przez wystarczająco długi czas. Może to nawet spowodować, że zasilacz UPS nie będzie nadawał się do użytku.

– Ciągłe ładowanie wadliwych akumulatorów może prowadzić do wycieków, pęcznienia lub nawet spalenia akumulatora.

Podstawowy test akumulatora

Oprogramowanie przeprowadzi 10-sekundowy test akumulatora. Należy pamiętać, że test ten potwierdza jedynie, że akumulator jest w stanie utrzymać podłączone obciążenie przez 10 sekund. W związku z tym test pozwoli jedynie stwierdzić, czy akumulator nie jest wyczerpany. Zalecamy przeprowadzanie testu podstawowego co najmniej raz w miesiącu.

Test z życia wzięte

Ponieważ typowy oczekiwany czas podtrzymania jest znacznie dłuższy niż 10 sekund, zalecamy przeprowadzenie testu w warunkach rzeczywistych, aby zapewnić prawidłowe działanie systemu UPS.

Należy odciąć zasilanie (np. przez wyłączenie wyłącznika wejściowego lub odłączenie kabla wejściowego) i zmierzyć, jak długo UPS może podtrzymywać obciążenie. Znając obciążenie w watach (można je odczytać w oprogramowaniu monitorującym), można porównać je z rzeczywistą wydajnością. Jeśli potrzebujesz rekomendacji, skontaktuj się z naszym zespołem pomocy technicznej. Pozwoli to uzyskać najlepszy przegląd stanu akumulatorów.

Można również monitorować czas podtrzymania zmieniający się w zależności od czasu eksploatacji akumulatorów. Jeśli wartość ta spadnie poniżej wymaganego poziomu, należy wymienić baterie. Zaleca się przeprowadzenie testu w warunkach rzeczywistych według następującego harmonogramu:

  • Na samym początku każdej operacji
  • Co 6 miesięcy w ciągu pierwszych 2 lat.
  • Co 3 miesiące po 2 latach

Aby ocenić stan akumulatora, należy sprawdzić jego napięcie. Jeśli otwarcie zasilacza UPS i zmierzenie napięcia multimetrem nie jest możliwe, można użyć narzędzia pomiarowego dostępnego w oprogramowaniu.

Należy unikać błędnej interpretacji odczytów: Podczas ładowania UPS podaje napięcie ładowania o wartości ok. 13,7 VDC do akumulatora i będzie próbował zwiększyć napięcie akumulatora do tej wartości. Jeśli ładowarka jest aktywna, oprogramowanie nie będzie odczytywać napięcia akumulatora, lecz napięcie ładowarki. Aby tego uniknąć, należy przełączyć się w tryb bateryjny (symulując awarię zasilania sieciowego). Bez zasilania prądem zmiennym ładowarka wyłączy się, a napięcie akumulatora wkrótce ustabilizuje się na poziomie rzeczywistego napięcia. W tym momencie można uzyskać dokładny odczyt napięcia akumulatora.

Niestety, jeśli bateria jest w bardzo złym stanie, może ona natychmiast wyłączyć zasilacz UPS i spowodować jego natychmiastowe wyłączenie. Jeśli oprogramowanie monitorowało zasilacz UPS, mogło zarejestrować jeden wpis o bardzo niskim napięciu przed wyłączeniem.

Należy rozważyć wymianę baterii w przypadku wystąpienia któregokolwiek z poniższych warunków:

– UPS pokazuje niski poziom naładowania baterii, mimo że był ładowany przez wystarczająco długi czas

– Wyświetlacz LCD UPS wskazuje słabe baterie (zależy od modelu)

– UPS pracuje ponad 3 lata bez wymiany baterii

– Czas tworzenia kopii zapasowych uległ znacznemu skróceniu w porównaniu z początkową wydajnością

– Regularnie przeprowadzane testy akumulatorów (zaplanowane przez oprogramowanie) będą informować o problemach z akumulatorami

Oczywiście nowe akumulatory powinny mieć taką samą specyfikację techniczną jak stare, aby zapewnić pełną kompatybilność. Jedynym wyjątkiem jest najbardziej krytyczny parametr – pojemność energetyczna podawana w amperogodzinach (Ah), która może być taka sama, większa lub w pewnych warunkach nawet mniejsza niż w przypadku istniejących akumulatorów. Jeśli chcesz zainstalować baterie o mniejszej pojemności, skonsultuj się z nami.

Uwaga: Zawsze wymieniaj wszystkie baterie wewnątrz zasilacza UPS w tym samym czasie, nigdy nie mieszaj starych i nowych. Używaj tylko jednego typu baterii, nigdy nie instaluj baterii różnych typów.

Pojemność akumulatora (Ah) ma bezpośredni wpływ na czas podtrzymania, ale pozostanie on kompatybilny z zasilaczem UPS, jeśli pozostałe parametry zostaną spełnione. Należy zwrócić uwagę na parametry:

– Wymiary muszą wynosić 99 x 65 x 151 +/-2 mm, wyposażony w zacisk T2 – bateria musi pasować do tego samego miejsca

– Specjalne akumulatory UPS do głębokiego rozładowania; nigdy nie należy używać akumulatorów samochodowych

– Napięcie nominalne: 12 VDC; napięcie ładowania pływającego 13,6-13,8 VDC lub większe; napięcie ładowania przy pracy cyklicznej 14,5-15,8 VDC lub większe

– Maksymalny ciągły prąd rozładowania: minimum 40A

– Maksymalny prąd ładowania: minimum 2A

– Pojemność minimalna zalecana dla wymienianych baterii

– Temperatury robocze muszą być dostosowane do warunków otoczenia (należy rozważyć specjalne zastosowania pustynne/arktyczne)

Wskazówka: Choć może się wydawać, że jest wiele parametrów do sprawdzenia, w rzeczywistości istnieje wspólny standard branżowy dla zasilaczy UPS i w większości przypadków wystarczy zapytać o baterie do zasilaczy UPS w lokalnym sklepie.

Różni producenci akumulatorów podają różne sposoby określania pojemności akumulatora. Standaryzacja jest niewielka, a parametry mogą się różnić w zależności od producenta baterii. Z tego powodu niektórzy producenci akumulatorów podają pojemność akumulatora w różnych formatach, np. „300W/5min” lub inne przydatne dane.

Zasadniczo akumulator o pojemności 7Ah oznacza, że będzie dostarczał prąd o natężeniu 0,35A (natężenie) przez 20 godzin (łącznie 20 godzin x 0,35A = 7Ah). Wartość ta jest zawsze podawana w odniesieniu do przedziału czasowego 20h, zgodnie z ustaleniami branżowymi. Fałszywe jest założenie, że może on dostarczać prąd 35 A przez 0,2 h (12 min).

Dlaczego tak jest? Wewnątrz akumulatora musi zajść reakcja chemiczna. Akumulator jest w stanie zapewnić podaną pojemność w ciągu 20 godzin, ale w krótszym czasie reakcja chemiczna nie może zajść całkowicie (nie jest wystarczająco szybka).

Najprostsze akumulatory 7Ah są w stanie dostarczyć prąd o natężeniu około 12A przez 12 minut, co jest lepszym wynikiem niż w przypadku akumulatora 8Ah o normalnej wydajności chemicznej 0,4A przez 20 godzin.

Takie akumulatory są nazywane akumulatorami „wysokiego rozładowania”. Pomimo tej samej nominalnej pojemności akumulatora wynoszącej 20 godzin, mogą one dostarczyć nawet o 50% więcej energii w krótszym czasie, np. 5-10 minut! Wartość znamionowa jest o wiele bardziej krytyczna w przypadku zastosowań w zasilaczach UPS niż w przypadku akumulatorów o wartości znamionowej 20h.

Baterie zamienne można kupić u lokalnego sprzedawcy lub w firmie BlueWalker GmbH.