Chvíle plné napätia PDF E-mail
Napísal ADM   
Nedeľa, 11 Júl 2010 07:21

pc_back-ups-be550

Zdroj nepretržitého napájania, ľudovým menom UPS funguje na princípe akumulátora. Pokiaľ nie je dodávka elektrického prúdu z primárneho zdroje prerušená, je UPS udržiavaný v nabitom stave. Zároveň môže slúžiť aj ako ochrana proti podpätiu alebo prepätiu v sieti. 
V okamihu prerušenia dodávky elektriny akumulátor zabezpečuje napájanie zariadenia až do svojho vybitia alebo obnovenia dodávky. Podľa elektrického zapojenia obvodov delíme záložné zdroje do troch kategórií. Zvláštnu kategóriu tvoria zariadenia prepäťovej ochrany, ktoré slúžia iba na filtrovanie a odrušovania napájania, bez možnosti dodávky energie v prípade výpadku. Účinnosť záložných zdrojov nie je príliš vysoká dosahuje hodnotu 60-70%, počítajte s tým že na UPS sú uvedené hodnoty výkonu v jednotkách VA (udáva príkon z rozvodnej siete) a W ktorý lepšie vyjadruje možný odobraný výkon zo zariadenia počas výpadku. 1000 VA zdroj dokáže do počítača dodať 600W energie.
 
“UPS (Uninterruptible Power Supply – neprerušiteľný zdroj energie) je zariadenie alebo systém, ktorý zabezpečuje plynulú dodávku energie pre zariadenia, ktoré nesmú byť neočakávane vypnuté.

 
Off Line
Z hľadiska konštrukcie a zapojenia elektrických obvodov v prístroji delíme záložné zdroje do troch kategórií. Prvým, najmenej nákladným typom je „Off-line“ zdroj.  Pri tomto type je záložný systém oddelený od spotrebiča až do doby výpadku napájania z rozvodnej sieti. Ak nastane výpadok, prepínač presmeruje odber energie zo vstupnej siete na okruh batérie. Off-line UPS sú zväčša používané na zálohovanie osobných počítačov a menej náročných periférií, dokážu poskytnúť energiu na 5-30 minút. Sú lacné, majú vysokú účinnosť a malé rozmery. Problémom môže byť starnutie. V záložných zdrojoch sú použité olovené akumulátory a tie majú životnosť do päť rokov pri správnej údržbe. Tieto zdroje obsahujú aj základné odrušovacie filtre a chránia svoje obvody aj od prepätí v sieti, takže plnia tri funkcie ochrany v jednom zariadení. Doba prepnutia na akumulátorový režim je u týchto zdrojov od 2ms do 10ms.
 
Standby_UPS_Diagram
 
 
Line Interactive
Komplikovanejšie, objemnejšie ale aj drahšie sú záložné zdroje typu „Line Interactive“. Tieto zdroje sú schopné v určitom rozsahu automaticky kompenzovať výkyvy napájacieho napätia. Obsahujú autotransformátor, ktorý interaktívne mení svoj prevodný pomer tak, aby výstupné napätie bolo stabilné. Line Interactive zdroje dokážu kompenzovať výkyvy v rozsahu 200-250 V. Ak bude napätie v rozvodnej siete mimo tohto rozsahu, automaticky prepnú na akumulátorové napájanie. Keďže je okruh batérie trvalo spojený s výstupom, pri tomto zapojení sa výrazne zníži čas potrebný na prepínane oproti Off-Line typom. Line-Interactive zdroje sa vyrábajú vo výkonoch v rozsahu 500 - 1400 VA a používajú sa predovšetkým na zálohovanie menších serverov a sieťových zariadení. Ich výhodou je vysoká efektivita a spoľahlivosť, malé rozmery a nízka cena. Doba prepnutia na akumulátorový režim je u týchto zdrojov do 4 ms, dokážu napájať chránené prístroje až 10 minút.
 
Line-Interactive_UPS_Diagram
 
On Line
Tretím typom sú „On Line“ zdroje. Tieto sú najdrahšie, najťažšie a najvýkonnejšie. V domácnostiach sa s týmito zdrojmi asi nestretnete. Výstupné napätie u týchto zdrojoch je úplne oddelené od rozvodnej siete, vždy pracujú z akumulátorov, preto nepotrebujú tie kompenzačné a filtrovacie obvody ako predchádzajúce typy. Ich najväčšou nevýhodou je nízka účinnosť a potreba chladenia. V prípade výpadku napájania sa len preruší dobíjanie akumulátora. Zdroj nepotrebuje čas na prepnutie, napätie na výstupe je vždy stabilné. Po obnovení napájania sa akumulátor znovu sa začne dobíjať. On-Line UPS sú vyrábané vo výkonovom rozsahu už od 1 KVA, ale väčšinou sú stavané na oveľa väčšie výkony na úrovni 10 KVA a viac. Ich použitie je veľmi široké, od zálohovania sieťových komponentov, telekomunikačných zariadení, serverov, dátových centier až po priemyselné a životne dôležité aplikácie. Tieto zdroje sú schopné dlhšej prevádzke (30-40 min.), po tejto doby ich úlohu väčšinou prevezme dieselový generátor.
 
Prepäťová ochrana
Keby boli výpadky jediným strašiakom, počítače a elektronické zariadenia by neboli vo veľkom nebezpečí. Výpadky by mohli zapríčiniť stratu dát v dôsledku prerušenia činnosti elektroniky počas zápisu na pevný disk, ale pravdepodobne hardvér by zostal nepoškodený. Problémom sú ale spínané zdroje, ktoré sú citlivé na výkyvy napätia v sieti. A tieto spínané zdroje nie sú iba v počítačoch. Ak sa pozrite na napájacie adaptéry mobilných telefónov a ostatnej elektroniky zistíte, že ich hmotnosť v ostatných rokoch klesla na desatinu. Nie je to tým, že nové zariadenia sú energeticky úsporné ale tým, že používajú namiesto klasických transformátorov spínané zdroje. Hromadné používanie tejto technológie pracuje proti energetikom, ktorí prevádzkujú sieť pôvodne navrhnutý pre spotrebičov plné transformátorov. V rozvodnej sieti preto veľmi často sa objavujú rušivé impulzy a vysokofrekvenčné rušenie. Predlžovacie zásuvky s prepäťovou ochranou dokážu tieto rušenia odstrániť, a poskytnúť pripojeným zariadeniam čistejšie napájacie napätie. Niektoré ochranné zásuvky sú vybavené aj obvodmi na ochranu anténnych vstupov, telefónnych liniek alebo ethernetovej siete. Pri výbere prepäťovej ochrany nevyberajte iba podľa technickej špecifikácie alebo ceny, ale aj podľa toho či výrobca poskytuje záruku pre prípad poškodenia pripojených zariadení.
 
Devät obecných problémov s napájaním:
  1. Strata napájania (Blackout, Power failure) – Napájacie napätie nie je prítomná počas doby dlhšie ako 2 sínusové periódy. Pri takomto výpadku už väčšina pripojených elektronických zariadenie vypne.
  2. Krátkodobý pokles (Power sag) - Veľmi krátkodobý pokles napätia o 15-20 % prejavuje sa charakteristickým bliknutím svetiel. Väčšinou takýto výpadok zariadenia vedia preklenúť so svojich zásob.
  3. Napäťová špička (Power surge) - Krátkodobé prepätie o viac ako 10% nominálnej hodnoty napätia. V našich podmienkach to znamená 230V+10% = 253V, čo už môže spôsobiť poškodenie zariadenia. Najväčšie impulzy sú spôsobené elektrostatickým výbojom.
  4. Podpätie (Brownout, Undervoltage) – Nízke napätie v rozvodnej sieti môže spôsobiť nadmerné opotrebovanie zdrojov elektronických zariadení v dôsledku vyšších prúdov potrebných na činnosť prístroja. Príčinou môže byť preťaženie transformátorovej stanice ale krátkodobé podpätie spôsobí aj pripojenie veľkého spotrebiča do siete.
  5. Dlhodobé prepätie (Overvoltage) – Elektronické obvody sú dimenzované na určité napätie, prekročenie týchto hodnôt spôsobí poruchy. Najviac citlivé sú elektrolytické kondenzátory v lacných prístrojoch ktoré sú aj pri štandardných napätiach na katalógových hodnotách maximálneho napätia.
  6. Rušivé impulzy v sieti (Switching transient) – Elektrostatické impulzy alebo elektrické oblúky vznikajúce pri zapínaní alebo vypínaní veľmi výkonných spotrebičov spôsobujú až 20,000 voltové napäťové impulzy, ktoré trvajú od 10 do 100 mikrosekúnd.
  7. Zmena frekvencie - Odchýlka od štandardnej frekvencie rozvodnej siete (50Hz). Vo väčšine prípadov zanedbateľná hodnota, elektrárne dokážu udržať frekvenciu veľmi presne. Ani pri nárazovom zvýšení odberu energie zo siete nemôže poklesnúť frekvencia o viac ako 1 Hz.
  8. Vysokofrekvenčný šum (Line noise) - Elektrické siete sú zaťažené impulzmi, rušením vyššími harmonickými frekvenciami, rádiofrekvenčným rušením (RFI) a šumom spôsobeným elektromagnetickými interferenciami (EMI). Keďže impedancia kondenzátorov sa znižuje so zvyšujúcou sa frekvenciou, tečie kompenzačnými kondenzátormi relatívne vysoký prúd z vyšších harmonických, ktorý zvyšuje straty a spôsobuje ich prehrievanie.
  9. Harmonické skreslenie (Harmonic distortion) - Rušivé zmeny napätia sínusového priebehu. Nelineárna záťaž odoberá nesínusový prúd a teda harmonické prúdy aj v prípade, keď je napájaná čisto sínusovým prúdom. Najväčší podiel na deformácii napájacej siete majú polovodičové meniče. Môže ich byť malý počet ale s vysokým výkonom alebo obrovské množstvo s nízkymi výkonmi (fluorescenčné svietidlá, stmievače, počítače, televízne prístroje, mikrovlnky, indukčné platne).

 

Komentárov (0)
Pridať komentár
Your Contact Details:
Gravatar enabled
Komentár:
:angry::0:confused::cheer:B):evil::silly::dry::lol::kiss::D:pinch:
:(:shock::X:side::):P:unsure::woohoo::huh::whistle:;):s
Security
Na zobrazenie kódu kliknite niekolko krát na obrázok.

!joomlacomment 4.0 Copyright (C) 2009 Compojoom.com . All rights reserved."

 

Najnovšie správy



GeForce GT 420

Grafický čip GF108 obsahuje dva bloky SM po 48 CUDA Cores a ôsmich textúrovacích jednotkách (rovnaké ako u GF104), jeden z nich je však u GeForce GT 420 deaktivovaný. Jadro je taktované... Čítaj ďalej...

More in: Latest, Newsflash

HWEB
News
SOFT