W dzisiejszym połączonym świecie, w którym nawet kilka sekund przestoju może zakłócić krytyczne operacje, niezawodna ochrona zasilania stała się niezbędna. W tej dziedzinie dominują dwa popularne rozwiązania: zasilacz bezprzerwowy (UPS) i UPS z ochroną przeciwprzepięciową. Choć wielu zakłada, że sam zasilacz UPS zapewnia kompleksową ochronę, rzeczywistość jest bardziej złożona.
UPS zapewnia przede wszystkim ciągłość zasilania podczas przerw w dostawie prądu, natomiast urządzenia przeciwprzepięciowe (SPD) chronią przed przejściowymi przepięciami spowodowanymi wyładowaniami atmosferycznymi, przełączaniem sieci lub zakłóceniami sprzętu. Wybór pomiędzy standardowym UPS a UPS z wbudowaną ochroną przeciwprzepięciową wymaga zrozumienia ich roli, mocnych stron i ograniczeń. W tym artykule porównano obie opcje, zwrócono uwagę na techniczne aspekty ochrony przeciwprzepięciowej i pokazano, jak połączenie UPS z wysokowydajnymi urządzeniami SPD,takie jak te produkowane przez naszą firmę, tworzy najbardziej niezawodne rozwiązanie.
A standardowy UPS został zaprojektowany, aby utrzymać działanie sprzętu podczas przerw w dostawie prądu, spadków napięcia lub spadków napięcia. Magazynując energię w akumulatorach i natychmiastowo przekształcając ją w użyteczną energię prądu przemiennego, UPS zapewnia bezproblemową pracę w przypadku awarii głównego źródła zasilania.
Istnieją trzy powszechnie stosowane typy zasilaczy UPS:
UPS w trybie gotowości (offline).: Oferuje najbardziej podstawowy poziom tworzenia kopii zapasowych, przełączający się na zasilanie bateryjne w przypadku przerw w działaniu. Nadaje się do sprzętu domowego lub małego biura.
UPS Line-Interactive: Dodaje regulację napięcia, chroniąc przed zbyt niskim i zbyt wysokim napięciem bez konieczności przełączania na zasilanie bateryjne, co wydłuża żywotność baterii.
UPS z podwójną konwersją online: Zapewnia ciągłą konwersję z prądu przemiennego na prąd stały i z powrotem na prąd przemienny, zapewniając stabilne, czyste i izolowane zasilanie. Jest stosowany w środowiskach o znaczeniu krytycznym, takich jak centra danych, szpitale i automatyka przemysłowa.
Pomimo tych zalet standardowy UPS nie gwarantuje pełnej ochrony przed przepięciami o dużej energii. Chociaż większość zasilaczy UPS jest wyposażona w filtrowanie minimalnych przepięć — często poprzez małe warystory — elementy te nie są w stanie wytrzymać wielkości przepięć spowodowanych wyładowaniami atmosferycznymi lub zdarzeniami przełączania w systemach zasilania.
UPS z ochroną przeciwprzepięciową integruje ograniczoną funkcję tłumienia przepięć bezpośrednio z systemem UPS. Modele te łączą zasilanie rezerwowe z wbudowanymi ogranicznikami przepięć opartymi na MOV, co pozwala im tłumić drobne przepięcia i skoki napięcia, a także zapewnia ciągłe zasilanie podczas przerw w pracy.
Ta podwójna funkcjonalność sprawia, że są wygodne w środowiskach takich jak biura domowe, sieci informatyczne małych firm lub elektronika użytkowa, gdzie priorytetem jest oszczędność miejsca i koszty.
Należy jednak zdawać sobie sprawę z ograniczeń tej integracji. Ochrona przeciwprzepięciowa w takich jednostkach UPS jest zazwyczaj przystosowana do małych stanów nieustalonych, często w zakresie kilkuset dżuli. Nie mogą zastąpić dedykowanego urządzenia przeciwprzepięciowego typu 1 lub typu 2, które jest zgodne z wymaganiami IEC 61643-11. W przypadku obszarów narażonych na częste wyładowania atmosferyczne lub wrażliwych zastosowań przemysłowych poleganie wyłącznie na tej wbudowanej funkcji naraża sprzęt na ryzyko.
| Funkcja | Standardowy UPS | UPS z ochroną przeciwprzepięciową |
|---|---|---|
| Zasilanie rezerwowe | Zapewnia płynne zasilanie podczas przerw w działaniu | Zapewnia płynne zasilanie podczas przerw w działaniu |
| Tłumienie przepięć | Minimalne filtrowanie, niewystarczające dla dużych przepięć | Wbudowane MOV chronią przed małymi przepięciami i skokami |
| Ochrona odgromowa | Wymaga zewnętrznego SPD | Nadal wymaga zewnętrznego SPD |
| Poziom ochrony (wyższy) | Zwykle >2,0 kV | Zwykle 1,5–2,0 kV |
| Koszt | Niżej | Nieco wyżej |
| Aplikacje | Ciągłość danych i ochrona przed awariami | Małe systemy IT z podstawowymi potrzebami w zakresie ochrony przeciwprzepięciowej |
Zasilacz UPS z ochroną przeciwprzepięciową jest wygodniejszy w środowiskach o lekkim obciążeniu, ale nie zapewnia poziomu ochrony wymaganego w przypadku przepięć o dużej energii. W przypadku instalacji krytycznych niezbędny jest zewnętrzny SPD.
Przepięcia elektryczne mogą osiągać wartości przekraczające 20 kV i 5 kA, czyli poziomy znacznie przekraczające tolerancję wewnętrznego filtra przeciwprzepięciowego dowolnego zasilacza UPS. Poleganie wyłącznie na zasilaczu UPS w celu tłumienia przepięć naraża zarówno sam zasilacz UPS, jak i podłączony sprzęt na poważne ryzyko.
Zgodnie z normą IEC 61643-11 działanie SPD jest definiowane przez kilka parametrów:
Uc (maksymalne ciągłe napięcie robocze): Najwyższe napięcie skuteczne, jakie SPD może wytrzymać bez działania.
W górę (poziom ochrony napięcia): Napięcie resztkowe przekazane do sprzętu podczas przepięcia.
In (nominalny prąd rozładowania): Zdolność SPD do radzenia sobie z powtarzającymi się przepięciami (kształt fali 8/20 μs).
Imax (maksymalny prąd rozładowania): Maksymalny prąd udarowy, jaki SPD może wytrzymać jednorazowo bez awarii.
Na przykład nasze ograniczniki SPD typu 2 montowane na szynie DIN charakteryzują się znamionowymi prądami wyładowczymi do 20–40 kA i napięciami szczątkowymi poniżej 1,5 kV, zapewniając znacznie solidniejszą ochronę niż jakikolwiek wbudowany filtr przeciwprzepięciowy UPS.
Najbardziej niezawodnym podejściem nie jest wybór pomiędzy UPS i SPD, ale ich połączenie. Strategia warstwowa zapewnia uwzględnienie zarówno ciągłości zasilania, jak i ochrony przed przepięciami.
SPD typu 1 – Instalowany przy wejściu serwisowym lub głównym panelu dystrybucyjnym.
Chroni przed przepięciami o dużej energii podczas uderzeń pioruna.
Nasz FLP25-275/3S+1 SPD został specjalnie zaprojektowany do trójfazowych sieci TN-S i TT, z obciążalnością Iimp wynoszącą 25 kA na biegun, co czyni go idealnym do zabezpieczenia zasilania.
SPD typu 2 – Zainstalowany na wejściu UPS.
Chroni prostownik i falownik UPS przed przepięciami przełączającymi i stanami przejściowymi w sieci.
Nasz SPD SLP40-275/3S+1 zapewnia nominalny prąd wyładowczy do 20 kA i maksymalny prąd wyładowczy do 40 kA, zapewniając niezawodną koordynację z systemami UPS.
SPD typu 3 – Instalowany w pobliżu wrażliwych ładunków.
Chroni komputery PC, serwery, routery i sprzęt medyczny przed przepięciami szczątkowymi po zabezpieczeniu źródła zasilania.
Nasze kompaktowe wtykowe ograniczniki SPD typu 3 oferują niskie napięcie zaciskania i krótki czas reakcji, zapewniając bezpieczeństwo urządzenia na poziomie użytkownika końcowego.
Łącząc UPS i SPD w sposób kaskadowy, użytkownicy korzystają z nieprzerwanej pracy podczas awarii zasilania, zapewniając jednocześnie kompleksową ochronę przed przepięciami dowolnej wielkości.
Dom i małe biura: UPS ze zintegrowaną ochroną przeciwprzepięciową może zapewnić wygodną ochronę, ale dodanie montowanego na panelu SPD typu 2 wydłuża żywotność sprzętu i zmniejsza ryzyko zakłóceń w sieci.
Centra danych: Systemy UPS z podwójną konwersją online w połączeniu z urządzeniami SPD typu 1 i typu 2 są niezbędne do zapewnienia zarówno ciągłości, jak i solidnej ochrony przed wyładowaniami atmosferycznymi i przepięciami przełączającymi.
Placówki opieki zdrowotnej: Sprzęt o znaczeniu krytycznym, taki jak systemy obrazowania i maszyny podtrzymujące życie, wymaga gwarantowanego czasu pracy zasilacza UPS, natomiast urządzenia SPD zapewniają ochronę przed niebezpiecznymi przepięciami.
Automatyka przemysłowa: Sterowniki PLC, napędy silnikowe i czujniki są bardzo podatne na przepięcia spowodowane przełączaniem i pobliskimi wyładowaniami atmosferycznymi. Połączenie UPS z SPD klasy przemysłowej zapewnia niezawodność i bezpieczeństwo systemu.
Czy UPS chroni przed skokami napięcia?
Tylko w ograniczonym zakresie. Jednostki UPS zawierają podstawowe filtrowanie, ale nie radzą sobie z przepięciami o dużej energii bez dodatkowych urządzeń SPD.
Czy UPS z ochroną przeciwprzepięciową wystarczy do wyładowań atmosferycznych?
Nie. Lightning wymaga SPD typu 1 na wejściu serwisowym, aby chronić zarówno UPS, jak i podłączone obciążenie.
Czy mogę używać zabezpieczenia przeciwprzepięciowego z zasilaczem UPS?
Tak, ale najlepszą praktyką jest instalowanie SPD na poziomach dystrybucji i obciążenia, zamiast polegać na prostych urządzeniach wtykowych.
Który typ SPD jest najlepszy dla systemów UPS?
Typ 1 do ochrony odgromowej wejść serwisowych.
Typ 2 do tłumienia przepięć wejściowych i dystrybucyjnych UPS.
Typ 3 dla wrażliwych urządzeń końcowych.
Porównując UPS i UPS z zabezpieczeniem przeciwprzepięciowym, kluczowa różnica polega na ich rolach. Standardowy zasilacz UPS gwarantuje zasilanie rezerwowe podczas przerw w dostawie prądu, natomiast zasilacz UPS ze zintegrowaną ochroną przeciwprzepięciową zapewnia ograniczoną ochronę przed drobnymi stanami przejściowymi. Żadne z nich nie może jednak zastąpić solidnej ochrony dedykowanego SPD.
W środowiskach i regionach o znaczeniu krytycznym, w których występują częste wyładowania atmosferyczne lub zakłócenia w sieci, najlepszą praktyką jest przyjęcie strategii ochrony kaskadowej:
Do ciągłego zasilania używaj UPS.
Wdróż SPD typu 1, typu 2 i typu 3 w celu kompleksowego tłumienia przepięć.
Nasza firma specjalizuje się w zaawansowanej zabezpieczeniu elektrycznym niskiego napięcia, oferując pełne portfolio SPD zaprojektowanych z myślą o płynnej integracji z systemami UPS. Dzięki produktom takim jak FLP25-275/3S+1 SPD typu 1 i SPD SLP40-275/3S+1 typu 2 zapewniamy, że Twoja infrastruktura energetyczna będzie nie tylko nieprzerwana, ale także w pełni chroniona przed szkodliwymi przepięciami.
Łącząc mocne strony zasilaczy UPS i SPD, można osiągnąć maksymalną niezawodność, dłuższą żywotność sprzętu i zgodność z międzynarodowymi normami bezpieczeństwa.
#!trpst#trp-gettext data-trpgettextoriginal=78#!trpen#Optimized by #!trpst#trp-gettext data-trpgettextoriginal=77#!trpen#Akcelerator Serafinitu#!trpst#/trp-gettext#!trpen##!trpst#/trp-gettext#!trpen#
