شرح ups system او (Uninterruptible Power Supply) او مصدر الطاقة غير المنقطع هو عبارة عن جهاز كهربائي يوفر طاقة طارئة للحمل عند انقطاع مصدر طاقة الإدخال أو مصدر الطاقة الرئيسي.
يختلف UPS عن نظام الطاقة المساعدة أو الطوارئ أو المولد الاحتياطي من حيث أنه سيوفر حماية شبه فورية من انقطاعات طاقة الإدخال، من خلال توفير الطاقة المخزنة في البطاريات أو المكثفات الفائقة وقت التشغيل على البطارية لمعظم مصادر الطاقة غير المنقطعة قصير نسبيًا (بضع دقائق فقط) ولكنه كافٍ لبدء مصدر طاقة احتياطي أو إيقاف تشغيل المعدات المحمية بشكل صحيح أي أنه نوع من أنظمة الطاقة المستمرة.
عادةً ما يتم استخدام UPS لحماية الأجهزة مثل أجهزة الكمبيوتر أو مراكز البيانات أو معدات الاتصالات السلكية واللاسلكية أو غيرها من المعدات الكهربائية حيث يمكن أن يتسبب انقطاع التيار غير المتوقع في حدوث إصابات أو تلفيات أو تعطل خطير للأعمال أو فقدان البيانات.
شرح ups system
تتراوح وحدات UPS في الحجم من الوحدات المصممة لحماية جهاز كمبيوتر واحد بدون شاشة فيديو (حوالي 200 فولت أمبير) إلى الوحدات الكبيرة التي تشغل مراكز البيانات أو المباني بأكملها.
أكبر نظام UPS في العالم، نظام التخزين الكهربائي للبطارية (BESS) بقدرة 46 ميجا وات، في فيربانكس ، ألاسكا ، يزود المدينة بأكملها وكذلك المجتمعات الريفية المجاورة أثناء الانقطاعات.
يتمثل الدور الأساسي لأي UPS في توفير طاقة قصيرة المدى عند فشل مصدر طاقة الإدخال وبالرغم من ذلك فإن معظم وحدات UPS قادرة أيضًا بدرجات متفاوتة على تصحيح مشكلات طاقة المرافق العامة ومن أمثلة مشاكل الطاقة المشتركة:
- ارتفاع الجهد أو الجهد الزائد المستمر
- انخفاض مؤقت أو مستمر في جهد الدخل
- تدني الفولتية
- الضجيج يعرف الضجيج بأنه تردد عابر أو تذبذب عالي التردد، وعادة ما يتم حقنه في الخط بواسطة معدات قريبة
- عدم استقرار تردد التيار الكهربائي
- التشوه التوافقي، الذي يعرف بأنه خروج عن الشكل الموجي الجيبي المثالي المتوقع على الخط
كما تصنف بعض الشركات المصنعة لوحدات UPS منتجاتها وفقًا لعدد المشكلات المتعلقة بالطاقة التي يعالجونها.
التقنيات الأساسية الثلاثة لإمدادات الطاقة غير المنقطعة
- (UPS) لها مكانها في حماية البنية التحتية لتكنولوجيا المعلومات الموزعة اليوم وخاصة على حافة الشبكة
- كل تقنية لها مزاياها وقد يكون كل منها ضروريًا لتكوين حماية فعالة من حيث التكلفة للطاقة.
- خاصة في الأنظمة المعقدة يتطلب اختيار UPS لتطبيقك الخاص فحص عدد من العوامل يعد حجم التحميل و الموقع والأهمية الحيوية للمعدات المراد حمايتها من الاعتبارات الأساسية.
- وكذلك اعتبارات الميزانية عند اختيار UPS للنسخ الاحتياطي للطاقة.
الفئات العامة الثلاثة لأنظمة UPS الحديثة هي
- عبر الإنترنت
- وتفاعلية عبر الإنترنت
- بطاقة احتياطية
UPS عبر الإنترنت / تحويل مزدوج
- يستخدم UPS عبر الإنترنت طريقة “تحويل مزدوج” لقبول إدخال التيار المتردد، والتصحيح إلى التيار المستمر لتمرير البطارية القابلة لإعادة الشحن (أو سلاسل البطارية) ثم الرجوع إلى 120 فولت / 230 فولت تيار متردد لتشغيل المعدات المحمية.
- يحافظ UPS التفاعلي الخطي على العاكس في الخط ويعيد توجيه مسار التيار المستمر للبطارية من وضع الشحن العادي إلى توفير التيار عند فقد الطاقة.
- في نظام الاستعداد (“خارج الخط”) يتم تشغيل الحمل مباشرة بواسطة طاقة الإدخال ولا يتم استدعاء دائرة الطاقة الاحتياطية إلا عند انقطاع طاقة المرافق.
- معظم UPS أقل من كيلو فولت أمبير واحد (1 كيلو فولت أمبير) هي من النوع التفاعلي أو الاحتياطي الذي عادة ما يكون أقل تكلفة.
في UPS عبر الإنترنت، تكون البطاريات متصلة دائمًا بالعاكس، بحيث لا تكون هناك حاجة لمفاتيح نقل الطاقة.
عندما يحدث فقدان الطاقة، يسقط المعدل ببساطة من الدائرة وتحافظ البطاريات على الطاقة ثابتة دون تغيير.
وعند استعادة الطاقة يستأنف المعدل حمل معظم الحمل ويبدأ في شحن البطاريات على الرغم من أن تيار الشحن قد يكون محدودًا لمنع مقوم الطاقة العالية من ارتفاع درجة حرارة البطاريات وغليان الإلكتروليت
الميزة الرئيسية لـ UPS عبر الإنترنت
هي قدرتها على توفير “جدار حماية كهربائي” بين طاقة المرافق الواردة والمعدات الإلكترونية الحساسة.
يعتبر UPS عبر الإنترنت مثاليًا للبيئات التي يكون فيها العزل الكهربائي ضروريًا أو للمعدات الحساسة جدًا لتقلبات الطاقة على الرغم من أنه كان محجوزًا في وقت ما للتركيبات الكبيرة جدًا التي تبلغ 10 كيلو وات أو أكثر، إلا أن التقدم التكنولوجي سمح له الآن بأن يكون متاحًا كجهاز استهلاكي مشترك، يوفر 500 واط أو أقل. قد يكون UPS عبر الإنترنت ضروريًا عندما تكون
- بيئة الطاقة “مزدحمة”
- كذلك عندما يكون هناك تباطؤ في طاقة المرافق
- أيضا في انقطاعات أخرى متكررة
- أو عند الحاجة إلى حماية أحمال معدات تكنولوجيا المعلومات الحساسة
- وأخيرا عندما يكون التشغيل من مولد احتياطي طويل المدى ضروريًا.
UPS خط تفاعلي
- يشبه UPS التفاعلي في التشغيل UPS الاحتياطية، ولكن مع إضافة محول ذاتي متعدد ومتغير الجهد وهذا نوع خاص من المحولات التي يمكن أن تضيف أو تطرح ملفات من الأسلاك بالطاقة، وبالتالي زيادة أو تقليل المجال المغناطيسي والجهد الناتج للمحول. يمكن إجراء ذلك أيضًا بواسطة محول باك-Boost الذي يختلف عن المحول الذاتي، حيث قد يكون الأول سلكيًا لتوفير عزل كافي.
- هذا النوع من UPS قادر على تحمل الانقطاعات المستمرة للجهد المنخفض والزيادات المفاجئة في الجهد الزائد دون استهلاك طاقة البطارية الاحتياطية المحدودة بدلاً من ذلك.
- يتم تعويض ذلك عن طريق الاختيار التلقائي لصنابير طاقة مختلفة على المحول التلقائي اعتمادًا على التصميم، يمكن أن يؤدي تغيير صنبور المحول التلقائي إلى انقطاع طاقة الخرج لفترة وجيزة للغاية مما قد يتسبب في جعل أجهزة UPS المزودة بجهاز إنذار لفقدان الطاقة “متوقفه” للحظة.
- يمكن تصميم المحولات الآلية لتغطية مجموعة واسعة من الفولتية المتغيرة للإدخال، ولكن هذا يتطلب المزيد من الصنابير ويزيد من التعقيد، فضلاً عن حساب UPS من الشائع أن يغطي المحول التلقائي نطاقًا من حوالي 90 فولت إلى 140 فولت فقط لطاقة 120 فولت، ثم يقوم بالتبديل إلى البطارية إذا كان الجهد أعلى أو أقل بكثير من هذا النطاق.
في ظروف الجهد المنخفض، سيستخدم UPS تيارًا أكثر من المعتاد لذلك قد يحتاج إلى دائرة تيار أعلى من الجهاز العادي. على سبيل المثال لتشغيل جهاز 1000 وات عند 120 فولت، سوف يقوم UPS بسحب 8.33 A إذا حدث انقطاع في الطاقة وانخفاض الجهد إلى 100 فولت، فسوف يقوم UPS بسحب 10 أمبير للتعويض. يعمل هذا أيضًا في الاتجاه المعاكس، بحيث في حالة الجهد الزائد يحتاج UPS إلى تيار أقل.
UPS الاحتياطية أو التفاعلية
- التكنولوجيا الأساسية لـ UPS عبر الإنترنت هي نفسها الموجودة في UPS الاحتياطية أو التفاعلية. ومع ذلك عادة ما تكلف أكثر من ذلك بكثير نظرًا لوجود شاحن او (مقوم) بطارية تيار متردد إلى تيار مستمر أكبر بكثير.
- ومع المعدل والعاكس المصممان للعمل بشكل مستمر مع أنظمة التبريد المحسنة يطلق عليه UPS ذات “التحويل المزدوج” نظرًا لأن المعدل يقود العاكس مباشرة، حتى عند تشغيله من تيار التيار المتردد العادي.
- عادةً ما يحتوي UPS على الانترنت على مفتاح تحويل ثابت (STS) لزيادة الموثوقية.
مقالات مميزه:
