Jakie parametry musimy znać, żeby odpowiednio dobrać zasilacz UPS

Wydawać by się mogło, że zsumowanie mocy odbiorników, które mają być zasilane z układu UPS i dobranie zasilacza, tak by jego moc przewyższała tę zsumowaną moc odbiorników, wystarczy do prawidłowej pracy. Przekonanie to wywodzi się z faktu, że producenci publikują dane dotyczące własnych układów UPS w sposób skąpy i dość zawiły.

Jakie parametry musimy znać, żeby odpowiednio dobrać zasilacz UPS

Wydawać by się mogło, że zsumowanie mocy odbiorników, które mają być zasilane z układu UPS i dobranie zasilacza, tak by jego moc przewyższała tę zsumowaną moc odbiorników, wystarczy do prawidłowej pracy. Przekonanie to wywodzi się z faktu, że producenci publikują dane dotyczące własnych układów UPS w sposób skąpy i dość zawiły.

Oprócz parametrów napięciowych, takich jak minimalne napięcie na wejściu, częstotliwość itd., brakuje często informacji o parametrach prądu na wyjściu układu UPS. Na ogół podawana jest moc pozorna zasilacza. Z tejże mocy można wyliczyć oczywiście w prosty sposób prąd. Dodatkową informacją jest współczynnik mocy. Służy on raczej do definiowania szybkości rozładowania akumulatora.

Innym bardzo ważnym przy doborze zasilacza UPS parametrem jest jego przeciążalność. Przykład danych pochodzących od jednego z producentów zaprezentowano w tabeli 1.

Tabela 1. Przykład danych dotyczących przeciążalności

Stopień przeciążenia

Maksymalny czas przeciążenia

< 105%

praca ciągła

105% ~ 125%

1 minuta

125% ~ 150%

30 sekund

Dane podane w tabeli oznaczają, że: poniżej 105% mocy nominalnej możliwa jest praca ciągła, do 125% przeciążenia mogą trwać do 1 minuty, a maksymalnie 30 sekund może trwać przeciążenie sięgające 150% mocy nominalnej. Parametry te definiowane są przez możliwości falownika. Widać wyraźnie, że w porównaniu z innymi urządzeniami spotykanymi w elektroenergetyce, takimi jak transformator czy generator, falownik charakteryzuje się bardzo znikomymi możliwościami w zakresie przeciążeń.

Moc pozorna i pojemność akumulatora to nie wszystko. Niektórzy producenci podają w swoich kartach katalogowych jeszcze jeden parametr, który jest bardzo ważny, a często umyka praktykom. Mowa tu o współczynniku szczytu, z języka angielskiego: crest factor CF. Jego znaczenie w zakresie doboru zasilacza UPS jest ogromne. Definiuje on bowiem maksymalną wartość prądu, jaką jest w stanie wytworzyć na swoim wyjściu układ UPS. Bardzo często spotykaną wartością tego parametru jest 3:1 czy po prostu 3. Wartość ta mówi nam, że chwilowa wartość prądu falownika w układzie UPS nie może wynieść więcej niż trzykrotność jego prądu nominalnego. Jeśli odbiorniki, nawet na krótką chwilę (znacznie krótszą niż okres napięcia w sieci) będą usiłowały pobrać większy prąd, to UPS wyłączy się, przejdzie w stan pracy bypass lub ograniczy znacznie napięcie tak, aby nie dopuścić do przekroczenia wartości prądu wynikającej ze współczynnika crest factor.

Autor: dr inż. Łukasz Rosłaniec, absolwent studiów magisterskich i doktoranckich na Wydziale Elektrycznym Politechniki Warszawskiej, specjalista w zakresie układów zasilania rezerwowego