Neprekinitveni napajalni sistemi (UPS)

Kako UPS zagotavlja zanesljivo napajanje porabnika 

Pri sodobnih infrastrukturah je UPS bistvena komponenta celovitosti sistema.
Ne glede na to, ali je cilj zagotavljanje digitalne neprekinjenosti, stabilizacija občutljivih porabnikov ali zagotavljanje razpoložljivosti varnostno kritične opreme, zaščita napajanja mora delovati z enako disciplino in natančnostjo kot sistem, ki ga varuje.

SOCOMEC sisteme UPS že desetletja razvija v tesnem sodelovanju z industrijami, ki se na te sisteme najbolj zanašajo – z upravljavci, ki popolnoma razumejo, kako se lahko upad napetosti ob napačnem trenutku spremeni v motnjo storitve, izpad proizvodnje ali izgubo podatkov.

Naš pristop združuje strokovno znanje s področja električnega inženiringa s tehnologijami napredne pretvorbe ter tako zagotavlja, da lahko vsaka inštalacija izkoristi stabilno, predvidljivo in odporno napajanje, tudi ob nepredvidljivem napajanju.

Načini delovanja, zasnovani za stabilizacijo električnega napajanja

Namesto da bi ponujali katalog z »vrstami UPS-ov«, se SOCOMEC osredotoča na to, kako se UPS vede v električnem smislu, ko prihaja do nihanj omrežja, inkako učinkovito ščiti porabnika pri dejanskih delovnih omejitvah.

Vsak način delovanja zagotavlja določene funkcije za optimizacijo kakovosti moči, energetske zmogljivosti in odpornosti sistema glede na pogoje v resničnem svetu.

Vsak način predstavlja drugačno filozofijo kondicioniranja moči – zasnovano za iskanje pravega ravnovesja med zmogljivostjo, zaščito in uporabo energije.

Način dvojne pretvorbe

Način dvojne pretvorbe izhodno moč nenehno obnavlja ter tako tvori čisto in neodvisno obliko ne glede na to, kaj zagotavlja omrežje. S popolno izolacijo porabnika od vhoda AC UPS zagotovi popolno filtracijo kakršnega koli popačenja ali nestabilnosti, ki je prisotna na električnem omrežju.
V praksi deluje podobno kot sinhroniziran referenčni vir v preskusni postaji – takšni, ki popolnoma nadzorovan signal proizvede tudi pri nestabilnem ali hrupnem signalu. Porabnik zazna napajanje, ki je tako stabilno, kot če bi bilo lokalno ustvarjeno znotraj inštalacije.

Časa prenosa ni, ker je razsmernik vedno odgovoren za napajanje porabnika. Harmoniki, nihanja frekvence in motnje napetosti so učinkovito nevtralizirani, zato je ta način zaželena izbira, kadar koli je treba ohraniti nadzor nad električni pogoji. Ta arhitektura skrbi, da nihanja na vhodu AC ne vplivajo na kakovost moči, dovedene kritičnemu porabniku.

Linijsko interaktivni način

Linijsko interaktivni način poskrbi za neposredno električno pot do porabnika, hkrati pa kompenzira nihanja napetosti z vgrajenim stabilizacijskim sistemom.
Njegovo delovanje se pogosto primerja z dobro reguliranim odcepom na transformatorjih ali samodejnim regulatorjem napetosti z nenehno regulacijo za ohranjanje stabilne nižje strani, tudi ko na višji strani prihaja do nihanj. Sistem popravi odstopanje, preden to postane problematično, in posreduje samo pri prekomernem odstopanju.

Ker se akumulator uporablja samo takrat, ko je to resnično potrebno, ta način zagotavlja učinkovito ravnovesje med zaščito in porabo energije – zlasti primerno za okolja, kjer je napajanje običajno stabilno, a ni popolno.

Način pametne pretvorbe

Način pametne pretvorbe uvaja prilagodljivo logiko, ki nenehno vrednoti stanje električnega omrežja.
Deluje po istem principu kot zanka pametnega nadzora v naprednih električnih inštalacijah – z nadzorom svojega okolja, predvidevanjem potreb porabnika in dinamičnim izbiranjem najučinkovitejšega načina delovanja.

Pri stabilnem omrežnem napajanju UPS na prvo mesto postavlja zmogljivost in učinkovitost. Ko postane omrežje nepredvidljivo, poskrbi za takojšnji preklop v način, ki zagotavlja največjo mero stabilnosti.
Namesto uveljavitve fiksnega načina delovanja način pametne pretvorbe deluje kot tehnični upravitelj z izkušnjami pri izbiri pravilnega orodja ob pravilnem trenutku, kar zagotavlja najboljši kompromis med zaščito in optimizacijo energije.

Visokozmogljivi UPS, oblikovan za razpoložljivost

Za objekte, ki skrbijo za izvajanje kritičnih načinov uporabe, je neprekinjenost električnega napajanja neločljivo povezana z zmogljivostjo, varnostjo in odgovornostmi na ravni storitve. Izzivi, s katerimi se srečujejo ta okolja – vse večja gostota moči, potreba po učinkovitosti, omejena količina prostora, strožje zahteve po trajnosti in potreba po operativnem vpogledu v realnem času –, od UPS-a zahtevajo veliko več kot preprosto zagotavljanje podpornega napajanja.
Podpirati mora odporno in prilagodljivo električno arhitekturo, ki temelji na podatkih.

Enote UPS, ki so bistveno zasnovane za odpornost

Sodobni kritični načini uporabe morajo delovati v okviru omejenega prostora, stroškov in omejitev pri uvedbi.
Visokozmogljivi UPS mora tako zagotavljati zmogljivost integracije v raznolike arhitekture, brez da bi predstavljal nepotrebno presežnost opreme. Razširljivost, optimiziran tloris in poenostavljena vgradnja prispevajo k strategiji zaščite napajanja, ki podpira dolgoročno razpoložljivost storitve, hkrati pa zagotavlja priložnosti za prihodnjo rast.
Ne glede na to, ali je prednostna naloga ustrezna velikost inštalacije ali zagotavljanje hitre uvedbe, enote UPS morajo omogočati optimizirano električno postavitev, brez da bi jo omejevale.

Zasnovano za podporo visokim gostotam moči

Vedno večja koncentracija porabnikov in zahtevnost pogojev za hlajenje od električne zaščite zahtevata ohranjanje stabilnosti tudi v okvirih vse večje gostote in profilov porabnikov s hitrimi nihanji.
UPS, ki je zasnovan za takšna okolja, mora zagotavljati dosledno zmogljivost, stabilno delovanje v celotnem razponu porabnika in zmogljivost prilagajanja vse večji potrebi čez čas.
Ta zmogljivost zagotavlja, da se lahko kritični načini uporabe razvijajo brez ogrožanja kakovosti moči ali varnosti obratovanja.

Osredotočenost na energetsko učinkovitost in trajnost

Potreba po znižanju obratovalnih stroškov in doseganju ciljev razogljičenja v vseh sektorjih postaja vse večja. UPS tako igra neposredno vlogo pri izboljšanju energetske učinkovitosti električne infrastrukture.
Z zmanjšanjem izgub pri konverziji, optimizacijo obratovalnih načinov in podporo pri izpopolnitvi upravljanja moči lahko sodobni UPS prispeva k splošnemu zmanjšanju okoljskega vpliva in krepitvi prizadevanj za energetsko učinkovitost.
To ravnovesje med odpornostjo in učinkovitostjo je zdaj bistvenega pomena za kritična okolja.

Na podlagi podatkov, preglednosti in napovednih vpogledov

Električne infrastrukture postajajo vedno bolj zapletene in medsebojno povezane.
Enote UPS morajo zato zagotavljati praktične informacije, ki upravljavcem v realnem času omogočajo nadzor nad stanjem in predvidevanje potreb po vzdrževanju.
Napreden nadzor, analiza dogodka in napovedne zmogljivosti organizacijam omogočajo sprejemanje premišljenih odločitev, odpravljanje tveganj in ohranjanje neprekinjene operativne pripravljenosti.
Zmogljivost pretvorbe neobdelanih električnih podatkov v praktične operativne podatke je zdaj ključni dejavnik zagotavljanja dolgoročne razpoložljivosti.

Napredne funkcije moči za dolgoročno neprekinjenost delovanja

Z osredotočenostjo na arhitekturno optimizacijo, delovanje visokih gostot, energetsko učinkovitost in digitalizacijo SOCOMECOVO strokovno znanje s področja UPS-ov podpira celotni spekter izzivov, ki se pojavljajo pri kritičnih načinih uporabe – od podatkovnih centrov do bistvenih industrijskih procesov in temeljne javne infrastrukture.
Rezultat je ekosistem zaščite napajanja, ki je zasnovan, da poleg odzivanja na izpad krepi tudi odpornost, učinkovitost in preglednost celotnega električnega sistema.

Kjer je Socomecovo strokovno znanje s področja sistemov UPS najpomembnejše

Podatkovni centri in digitalna infrastruktura

Naj gre za kompaktno robno okolje, kolokacijo ali hiperskalni objekt v oblaku, podatkovni centri delujejo v izredno zahtevnih električnih in toplotnih pogojih. Gostote v rack omarah so vedno večje, aplikacije postajajo vse bolj dinamične, cikli uvedbe čedalje hitrejši – hkrati pa pričakovanja glede razpoložljivosti postajajo vse strožja.

UPS mora tako zagotavljati več kot samo podporno napajanje. Podpirati mora arhitekturo v ozadju:

• omogočati fleksibilno določanje ustrezne velikosti in modularno rast;
• ohranjati stabilnost pri nihajočih profilih porabnikov;
• prispevati k ciljem energetske učinkovitosti;
• omogočati strokovne postopke vzdrževanja, ki so skladni s potrebami kritične infrastrukture.

Digitalna infrastruktura, od robne do infrastrukture v oblaku, sloni na zaščiti moči z isto stopnjo odpornosti in prilagodljivosti, kot jo ima platforma, ki jo omogoča. SOCOMEC je strokovno znanje oblikoval skupaj z upravljavci, ki morajo zagotoviti neprekinjenost storitve, in to ne glede na pritiske, ki jih doživljajo njihovi električni sistemi.

Zdravstveno varstvo in medicinsko slikanje

Bolnišnice in zdravstvene ustanove se zanašajo na neprekinjeno in čisto moč, ki ščiti diagnostično natančnost ter tako zagotavlja delovanje kritične opreme in zaščito pacientovih podatkov.

Kot zaupanja vreden partner s področja delovanja sistemov UPS že več kot 50 let ima Socomec številne reference iz zdravstvenega sektorja, naša oprema pa se za zagotavljanje absolutne odpornosti uporablja v številnih bolnišnicah. Naše rešitve UPS ščitijo kritično zdravstveno opremo, diagnostične sisteme in naprave za ohranjanje življenjskih funkcij, saj zagotavljajo čisto, neprekinjeno moč, od katere so odvisne zdravstvene ustanove. Od opreme za medicinsko slikanje, ki zahteva specializirano kondicioniranje moči, do zasilnih sistemov, ki ne dovoljujejo nobenih motenj – Socomecovo strokovno znanje zagotavlja varnost pacienta in neprekinjenost delovanja v zdravstvenih okoljih po vsem svetu.

Prevoz, infrastruktura in telekomunikacije

Omrežja za prevoz, javna infrastruktura in telekomunikacijski sistemi zahtevajo enote za zaščito moči, ki delujejo brezhibno, tudi kadar so pogoji omrežja izpostavljeni omejitvam, nestabilnostim ali okoljskim motnjam. V teh sektorjih lahko posledice motenj moči segajo veliko dlje od samega izpada delovanja opreme – vplivajo lahko na operativno varnost, pretok potnikov, neprekinjenost komunikacije in obveznosti na ravni storitve.

Enote UPS, zasnovane za ta okolja, morajo tako zagotavljati več kot le osnovno podporno napajanje. 

Zagotavljati morajo:

• neprekinjeno razpoložljivost, brez vsakršnega dopuščanja izpadov;
• robustno električno delovanje, ki se brezhibno integrira v obstoječe arhitekture;
• tloris, prilagojen tehničnim sobam, kjer je prostor pogosto omejen;
• raven zanesljivosti, ki podpira neprestano delovanje na geografsko razpršenih lokacijah.

Upravljavci na področju prevoza in telekomunikacij že dolga leta cenijo lastnosti, zaradi katerih se naš pristop h kritičnemu napajanju razlikuje. Popolnoma integrirane robustne in odporne zasnove UPS, optimiziran tloris in poenostavljena namestitev, tudi na manj dostopnih lokacijah. Ta kombinacija krepi električno trpežnost, izboljšuje odpornost na napake in podpira največjo razpoložljivost.

Poleg same tehnologije ti projekti izkoriščajo močan poudarek na inženirskem strokovnem znanju. Podpora zapletenim infrastrukturam moči – zlasti na področju železnic, signalizacije, telekomunikacijskih central ali kritičnih javnih storitev – zahteva globlje razumevanje operativnih omejitev, pogojev vgradnje in zakonodajnih okvirov. Zmogljivost zagotavljanja odzivne in visokokakovostne inštalacije in zagona zagotavlja brezhibno uvedbo.

Napredne tehnologije UPS-a za kritične postopke

Izredno modularne arhitekture UPS

Izredno modularne arhitekture UPS načelo modularnosti ponesejo veliko dlje od preproste nadgradljivosti moči. Te enote so sestavljene tako, da je elektronske sklope in močnostne module mogoče zamenjati ali dodati med tem, ko je UPS v celoti pod napajanjem, z neprekinjeno zaščito porabnika. Namesto spopadanja s fiksnim trenutkom »konca življenjskega cikla«. Sistem se razvija z nadzorovanimi koraki ter omogoča napredno obnovo komponent in zanesljivo delovanje inštalacije veliko dlje, kot to dovoljujejo tradicionalne zasnove.

Resnično izredno modularen UPS je zasnovan tako, da se njegova življenjska doba ujema z načinom uporabe, ki jo podpira. To pomeni oblikovanje za trpežnost, prilagodljivost in neprekinjeno storitev. Sistem ni zasnovan za izvajanje poskusov odpravljanja staranja, temveč na način, da se mu prilagodi – zagotavlja, da UPS tudi po letih delovanja ostane enako zanesljiv in ustrezen, kot je bil ob dnevu zagona.

S tem pristopom, ki je edinstven na trgu, Socomec ponovno opredeljuje upravljanje življenjskega cikla: namesto motenj, ki so posledica zamenjave, postane obnovitev predvidljiv postopek brez tveganja.

Forever Young: oblikovanje UPS-a, ki odpravlja konec življenjskega cikla

Tradicionalne monolitne enote UPS pogosto zahtevajo popolno zamenjavo, ki med prehodom izpostavlja uporabnika ter ustvarja znatne operativne in okoljske stroške.

Arhitekture modularnega UPS-a to težavo odpravljajo tako, da je treba zamenjati samo tiste elektronske elemente, ki so podvrženi staranju, in ne celotnega sistema.

Namesto da bi staranje obravnavali kot končno točko, Socomecov koncept Forever Young omogoča nadgradnjo sistema med njegovo življenjsko dobo, da lahko sledi razvijajočim se tehnologijam, standardom in operativnim pričakovanjem.

S popolnoma neodvisnimi moduli z možnostjo zamenjave med delovanjem UPS v vsakem trenutku omogoča podporo izboljšanim tehnologijam – kot je posodobljen HMI – brez zamenjave celotne enote in brez motenj za porabnika.

Ta oblikovalska filozofija ohrani prvotno naložbo, zagotovi združljivost z obstoječo infrastrukturo lokacije in omogoča spletno izvedbo modernizacije. To pomeni, da je UPS leto za letom nenehno usklajen s potrebami kritičnih načinov uporabe.

UPS z litij-ionskimi akumulatorji z integriranimi sistemi upravljanja akumulatorja
 

UPS z litij-ionskimi akumulatorji zagotavlja znatne prednosti pred tradicionalnimi svinčeno-kislinskimi rešitvami, saj zagotavlja kompakten tloris, nižjo težo, daljšo življenjsko dobo in manj vzdrževanja. Te enote vsebujejo vdelan nadzor vsake celice in interaktivni nadzorni sistem, ki dinamično prilagaja delovanje UPS-a stanju akumulatorja ter tako zagotavlja zanesljivo delovanje v vseh kritičnih pogojih.

Pogosto zastavljena vprašanja