UPS (Uninterraptable Power Supply) herhangi bir elektronik cihazın beslemesinin kesilmesini veya tolerans dışı yüksek veya düşük gelmesini önleyen gerilim üretecidir. Kullanım amacı beslemesini sagladığı
sistemlerin korunması ve şebeke enerjisinin kesilmesi durumunda sistemin beslemesinin bir süre daha devam ettirilmesidir. Bir sistemin enerji açısından korunması, söz konusu sistemin kabul edebilecegi gerilim ve frekans toleransları çerçevesinde beslenmesi anlamına gelir. Dolayısıyla Ups’lerden beklenen birinci özellik öngörülen gerilim ve frekans degerlerinde sürekli olarak çalışabilmektir. Diger önemli özellik ise sistemin enerjisinin kontrollü olarak kesilmesi ihtiyacıdır. Bu gereksinim özellikle bilgisayar ve otomasyon sistemlerinde tekrar aynı noktadan başlayabilmek ve sistemin veya ürünün zarar görmesini engellemek için gereklidir.
UPS’ler yapısal olarak 5 temel bölüme ayrılabilirler :
A-)
Sarj
Ünitesi
B-)
Invertör
ünitesi
C-)
Aküler
D-)
Statik
ve
manuel
by-pass
E-)
Haberleşmee
birimi
A- Şarj Ünitesi
UPS’in akülerinin şarj edilmesi ve invertör için gerekli DC gücün saglanmasi işlevlerini yerine getiren bölümdür. Sarj ünitesinde şebeke gerilimini Ups’in akü gerilimi civarlarına düsüren giris güç trafosu, trafo çıkışindaki AC gerilimi kontrollü olarak dogrultarak DC’ye çeviren thristör modülleri, şarj kontrol kartı ve DC filtreler yer alir. Sarj ünitesinin gücü Ups tipine göre değişir.
On-Line UPS’lerde şarj ünitesi ayni zamanda hem aküleri şarj edip hemde invertörü besledigi için yüksek güçlü yapılmak zorundadır. Diger Ups modellerinde yalnızca aküleri şarj edebilecek güçtedir.
Sarj kontrol kartı akü şarj gerilimini ve akımıni ayni anda kontrol eder. Sarj gerilimi akü sayisinin 13.7 ile çarpılması ile elde edilir. (Bu deger 12 Volt’luk kuru tip akü için geçerlidir.) Sarj akımı Ups gücü ve modeline göre değişir. Sarj üniteleri bütün On-Line modellerde thristör kontrollü, Off-Line ve LineInteractive modellerde transistör kontrollü seri regülatörlerle yapılır.
B- Invertör Ünitesi
Akülerin ve şarj ünitesinin sagladıgı DC gerilimden 220 VAC gerilim üreten bölümdür. Invertör ünitesi; kontrol kartları, güç anahtarlama transistörleri, çıkış trafosu ve filtrelerden oluşur. Ups çıkış dalga sekli invertör ünitesinin yapısıyla ilgilidir. On-Line UPS modellerinde sürekli olarak devrededir. Diger modellerde şebekenin tolerans dışı yükselmesi, düsmesi veya kesilmesi durumunda çalışir. Genel olarak üç farkli Ups çıkış dalga sekline karsilik üç ayrı invertör ünitesinden bahsedebiliriz.
1-)
Kare
dalga
çıkışli
veya
kare
dalgadan
pasif
filtrelerle
üretilmiş
sinüs
çıkışlı
Ups
invertörleri.
2-)
Sinüsoidal
(Trapez
dalga)
çıkışli
Ups’lerin
düşük
frekansli
PWM
invertörleri.
3-)
Sinüs
çıkışli
Ups’lerin
yüksek
frekans
PWM’le
çalışan
invertörleri.
Invertör ünitelerinin gücü Ups çıkış gücüyle orantilidir.
C- Aküler
UPS’lerde şebeke gerilimi kesildigi zaman invertör ünitesinin ihtiyaç duydugu DC gerilimi saglayan bölümdür. Genellikle 12 V veya 6 V’luk aküler kullanılır. Ups’lerin DC besleme gerilimleri bu akülerin seri olarak birbirine baglanmasıyla elde edilir. Şebeke geriliminin kesilmesinden sonra Ups’in çalışma süresi akülerin kapasiteleri ile belirlenir. OnLine UPS modellerinde şarj ünitesinin ürettigi DC gerilimin filtrelenmesi işlevini de yerine getirirler. Bu yüzden On-Line UPS’ler şebeke kesildiginde aküsüz olarak çalıştirilamazlar. Eger böyle bir çalışma isteniyorsa şarj ünitesi filtrelerinin arttirılması gerekir.
D- Statik ve Manuel By-Pass
UPS’lerde çıkış yüklerinin invertörden veya şebekeden beslenmesine karar veren ve aktarma işlemini yapan bölümdür.
Statik By-Pass, thristör blokları ve bir kontrol kartından oluşur. Kontrol kartı invertörün çıkış gerilimini, çıkış akımını ve frekansını sürekli olarak kontrol eder ve tolerans dışı kaymalar olursa yükü kesintisiz olarak şebekeye aktarir. Hata ortadan kalkincaya kadar yük şebekede kalır. Statik By- Pass’in birinci amacı yükte oluşabilecek kısa devrelerde veya asiri yüklenme durumlarında invertör modülünün zarar görmesini engellemektir. Ikinci amacıysa invertörde oluşabilecek herhangi bir arıza durumunda yükün beslenmesine devam edebilmesidir.
UPS’in arıza yapması yada bakıma alınması durumunda yükün şebekeye aktarılması için manuel by-pass şalteri kullanılır. Manuel by-pass anahtarı iki konumlu bir pako şalterdir. Bazı Ups’lerde 1-0-2 şalter kullanildigi için aktarma aninda bir kesinti oluşur. Ancak bazilarında 1-2 özel pako şalter kullanildigi için çıkışta kesinti oluşmaz. Bu şalter geçis aninda şebeke ile Ups’i kısa devre ettigi için aktarma yapılırken şebeke ile Ups’in gerilim ve faz olarak birbirinden çok farkli olmamasina dikkat edilmelidir.
E- Haberleşme Ara Birimi
UPS’lerde kullanıcı ile ilgili bilgilerin herhangi bir bilgisayar aracılıgıyla kullanıcıya iletilmesini saglayan bilgisayar ile seri haberleşme ünitesidir. Ups’in çıkış gerilim degeri, yük yüzdesi, şebekenin olup olmadıgı ve akü grubunun durumuna iliskin bilgiler seri haberleşme ile bilgisayara aktarilarak herhangi bir kesinti ve arıza durumunda kullanıcı uyarilmis olur. Bu ünite özellikle yüksek güçlü cihazlarda gereklidir. Çünkü bu cihazlar büyük boyutlu olurlar ve kullanıcıdan uzak bir yerde bulunurlar. Dolayısıyla kullanıcı Ups ön panel bilgilerini ve ses uyarılarını algılıyamaz.
Off-Line UPS modellerinde kesintiden bir süre sonra network sistemini otomatik olarak kapatan yazılımlar da vardır.
Neden Kesintisiz Güç Kaynağı?
Günümüzde büyük bir sorun olan enerji sıkıntısı , yazılı ve görsel basından da duyuruları yapıldığı gibiçok yakın bir gelecekte ülkemizde her türlü sektörde hissedilir duruma gelecek.
Elektirik kesintileri 2000′li yıllarda tekrar kapımıza dayandı; ayrıca elektirik dalgalanmaları gerek büro ve iş makineleri ile elekronik devreli cihazlara gerekse bilgisayar ve beyaz eşyalara ciddi boyutlarda zarar vermeye devam ediyor ve işgücü kaybına yol açıyor.
Teknik Servis Parametreleri
Bu bölümde UPS’i bölümlere ayırıp, her bölümün teknik servis açısından belirleyici özelliklerini ele alacağız. Ups’i teknik servis olarak dört ana bölüme ayırabiliriz.
A-)
Giriş
parametreleri
B-)
Çıkış
parametreleri
C-)
Kullanıcı
parametreleri
D-)
Çevre
koşulları
A - Giriş Parametreleri
Giriş değerleri UPS’in çalışmasını doğrudan etkileyecek özelliktedir. Sistem kurulurken dikkat edilmesi gereken değerler ve açıklamaları aşağıda yapılacaktır.
A.1 - Topraklama
UPS’e şebeke gerilimi, FAZ-NÖTR-TOPRAK olarak verilir. FAZ-NÖTR arası gerilim 220 VAC olmak zorundadır. Topraklama, cihaz gövdesine yapılan bağlantıya denir. Topraklama Ups’in bulunduğu binaya yakın bir yerde (Bina bahçesi veya bodrum kat olabilir.) toprağa gömülecek bakır bir plaka veya 1,5-2 m. boyunda bakır bir çubuk ile yapılır.
Topraklamanın amacı cihazların gövdesi ile bina arasındaki gerilim farkını minimuma indirmektir. Bu iki nedenle gereklidir. Birincisi Ups’den beslenen bilgisayar vs. elektronik cihazların gövde topraklama gerilim farkından dolayı zarar görmesini engellemektir. Eğer bu cihazların gövdelerinde belli sınırların üzerinde gerilim olursa elektronik kartlar hatalı çalışabilir veya yanabilir. İkinci sebep ise Ups’in veya bağlı olduğu cihazların herhangi birinin besleme ünitelerinde olabilecek elektrik kaçaklarının kullanıcılara zarar vermesini engellemektir.
Bilgisayar ve benzeri cihazlarda izin verilen NÖTRTOPRAK arası gerilim farkı 0,8-1,5 VAC’dir.
Topraklama bağlantıları Ups giriş ve çıkışında birbirine kısa devre olduğu için girişteki topraklama hatası aynen çıkışa yansıyacaktır.
Topraklama gücü Ups’in gücüne orantılı olarak artmak zorundadır. Düşük güçlü bir Ups için yeterli olan bir topraklama hattı, daha yüksek güçteki bir Ups için yeterli olmayabilir. Bu yüzden topraklama gerilimleri, Ups’e bağlı bütün yükler devrede ikenölçülmek zorundadır.
Topraklamanın
gücü
topraklama
çubuğunun
toprakla
temas
eden
yüzeyinin
alanı
ve
toprağın
iç
direnciyle
ilgilidir.
Cihaz
gövdelerinden
veya
kaçaklardan
kaynaklanan
gerilimin
toprağa
çekilmesi
için
olabildiğince
büyük
yüzeyli
topraklama
çubuğu
kullanmak
çözüm
olabilir.
Ancak
maliyet
ve
yapım
zorlukları
bizi
sınırlayacaktır.
Bu
yüzden
topraklamaçubuklarının
toprakla
temasını
arttırmayaçalışılmalıdır.
Yüksek
güçlü
cihazlarda
veyaçubukların
yetersiz
kaldığı
yerlerde
topraklama
plakaları
kullanılabilir.
Bunlar
daha
büyük
yüzey
teması
sağladıkları
için
iyi
bir
topraklama
oluştururlar.
Bazı binalarda elektrik tesisatında topraklama hattı çekilmediği için nötr ile toprak kısa devre edilmiş olabilir. Böylesi durumlarda kısa devre kesinlikle kaldırılmalı ve topraklama hattı çekilmelidir.
A.2 - Kablo Çapları
UPS giriş kabloları çekilecek gücü karşılayabilecek kapasitede olmalıdır. Eğer kablolar yeterli kalınlıkta değilse yükler devreye girdiği zaman kablolarda gerilim düşümü olacaktır. Örneğin şebeke gerilimi 220 VAC olduğu halde kablolardaki düşmelerden dolayı gerilim 180 VAC’ye düşecek ve Ups akülerini kullanmaya başlayacaktır. Kullanıcı açısındanşebeke kesilmediği halde Ups’in akülerini kullanması kabul edilir olmayacaktır.
Kablo çaplarının yetersiz olmasının diğer önemli sakıncası ise kabloların ısınmaları ve uzun sürede yanması olacaktır. Çok fazla kalın kablo çekmek ise maliyet açısından kabul edilemez olacaktır. Bu yüzden Ups’in gücüne en uygun çapta kablonunçekilmesi gerekir.
Kablo çapı tespit edilirken Ups gücünün iki katını sürekli olarak besleyebilecek kablo tercih edilmeli ve kablo boyunun ne kadar olduğuna da dikkat edilerek tablodan en uygun değer seçilmelidir.
A.3 - Sigortalar
UPS’in giriş ünitelerinde oluşabilecek arızalar veya kısa devrelerde gerek Ups’in gerekse tesisatın büyük zararlar görmesini engellemek için şebeke hattına gerekli büyüklükte sigortalar koymak gerekir. Bu sigortaların doğru seçilmemesi arızaların oluşmasına sebep olabileceği gibi gerekli korumayı yapmamasına da sebep olabilecektir.
Giriş sigortaları Ups gücünün iki katını verebilecek değerde olmalı ve gecikmeli tip olanları tercih edilmelidir. Çünkü Ups’in girişinde yer alan trafolar ilk enerji verildiğinde kısa devre gibi davranarak yüksek akım çekerler. Sigortaların gecikmeli olması bu kısa süreli yüksek akım durumunu tolere edebilmek içindir. Sigortaları büyük seçme nedenimiz ise Ups’in normalde %125 yükte çalışabileceği ve aynı zamanda aküleri boş ise onları şarj edebileceği içindir.
A.4 - Gerilim Değerleri
UPS giriş gerilim değerleri temelde iki sebepten dolayı önemlidir. Birincisi şarj ünitelerinin belli gerilim aralıklarında sağlıklı çalışabilmesidir. Şarj üniteleri giriş gerilimlerinin + / - %20 değişmesine izin verecek şekilde dizayn edilirler. Bu değerler Ups teknik özellikleri bölümünde belirtilmiştir. Giriş gerilimleri bu değerlerin dışına çıkarsa şarj ünitelerişebeke hatalı uyarısıyla birlikte şarjı kesecektir.
Giriş gerilimlerinin tolerans dışı düşük yada yüksek olması statik by-pass ünitelerinde problem oluşturur. Statik by-pass üniteleri şebeke ile invertör arasında aktarma yaparken gerilim değerlerini karşılaştırır ve belli toleranslar dahilindeyse aktarmayı gerçekleştirir. Bu durum Ups çıkışına bağlı elektronik cihazların ani gerilim düşmesi ve yükselmesinden zarar görmesini engellemek içindir. Eğer giriş gerilim değerleri belirtilen toleransların dışında ise by-passünitesi sağlıklı çalışamayacak ve örneğin herhangi bir aşırı yüklenme durumunda yükü şebekeye aktarması gerekirken aktaramayacak ve yükün enerjisini kesecektir.
Bütün bu nedenlerden dolayı Ups devredeyken ve yükler açıkken giriş gerilim değerlerinin 220 VAC +/- %20 toleransı içinde kaldığından emin olunmalıdır.
B - Çıkış Parametreleri
UPS’in çıkış klemens veya priz bağlantısından, dağıtım tesisatına ve tesisata bağlı yük prizlerineçıkış birimleri adını verebiliriz. Bu birimlerin özellikleri Ups’in çalışmasını doğrudan etkileyecek niteliktedir. Aşağıda bunları maddeler halinde ele alacağız.
B.1 - Topraklama
Giriş için anlatılan topraklama değerlerinin hepsi çıkış içinde geçerlidir. Çıkış topraklamasında dikkat edilecek en önemli unsur giriş-çıkış toprak köprüsünün hatasız olarak yapılmış olması ve yüklerin her birinin bağlandığı prizlerde topraklama değerlerinin toleranslar dahilinde kaldığının test edilmesidir. Çünkü eğer yüklere giden topraklama hatları yeterince sağlıklı değilse Ups üzerindeki topraklamanın iyi olması, beslediği cihazların korunmasını sağlayacaktır. Ayrıca herhangi bir yerde nötr-toprak köprüsü varsa Ups çıkışının kısa devre olmasına sebep olabileceği için kesinlikle kaldırılmalıdır.
B.2 - Kablo Çapları
Çıkış hatlarında kullanılacak kablo çapları kısa mesafeler için hattın sonuna bağlanacak yükün %150’sine dayanabilecek güçte seçilmelidir. Uzun mesafeli tesisatlarda hattın uzunluğuna göre kabloçapında belli arttırmalara gidilmelidir. Kabloların ek yerlerinde veya bağlantı terminallerinde oksitlenme etkilerine karşı gerekliönlemler alınmalıdır.
B.3 - Sigortalar
UPS’lerin kendi üzerinde bulunan sigortalar dışında çıkış hatlarına konulacak sigortaların gecikmeli tip olmasına ve toplam sigorta değerinin Ups gücünün %150’sini aşmamasına dikkat edilmelidir. Farklı yerlerde bulunan cihaz gruplarına çekilecek hatlara ayrı sigortalar konulması kullanım güvenliği açısından yararlı olacaktır.
B.4 - Dağıtım Prizleri
UPS’lerin çıkış tesisatları uzun sürede işletme güvenliklerinin en belirleyici etkeni olduğu için dağıtım prizlerini tek tek kontrol etmemiz gerekmektedir. Dağıtım prizleri Ups’e bağlanacak yüklerin sayısından fazla olmamalı, kullanılmayan prizler kesinlikle iptal edilmelidir. Boş bırakılan priz daha sonra Ups’e ilave yük bağlanmasına veya takılmaması gereken yüklerin ( Elektrik süpürgesi, matkap, fotokopi makinası vb.) takılmasına neden olacaktır. Bu durumun önüne geçmek için dağıtım prizleri UPS PRİZİ denilen ve topraklama pimi olan prizlerden kullanılmalıdır. Böylece farklı cihazların takılması mümkün olmayacaktır.
Yüklerden herhangi birinin arıza yapması durumunda Ups çıkış sigortalarından birisi atacağı için arızalı cihazın bağlı olduğu tesisata bağlı diğer cihazların da enerjisi kesilecektir. Bu duruma izin vermemek için dağıtım prizleri sigortalı tip seçilebilir. Bu tip prizlerde bulunan cam sigortalar Ups çıkış sigortalarından daha önce atacağı için yalnızca arızalı cihazın enerjisi kesilecek, diğer cihazlar bu durumdan etkilenmeyecektir.
B.5 - Uzun Mesafede Gerilim Düşümleri
UPS’in
bulunduğu
yer
ile
dağıtım
prizlerinin
arasındaki
mesafe
uzun
olursa
yükler
devreye
girdiği
zaman
hatlarda
gerilim
düşümü
oluşacaktır.
Ups’inçıkış
terminalinde
gerilim
220
VAC
olduğu
halde
yük
girişinde
bu
değer
örneğin
210
VAC’e
düşebilecektir.
Bu
durumda
tesisat
değiştirilemeyeceğine
göre
Upsçıkış
geriliminin
yükseltilmesi
gerekebilir.
Eğer
Ups’e
yakın
mesafede
de
yük
bulunuyorsa
en
uzak
ve
en
yakın
prizlerdeki
gerilimler
okunarak
ortalaması
alınır
ve
Ups
gerilimi
o
değere
ayarlanır.
Örneğin
en
yakın
prizde
218
VAC,
en
uzak
prizde
206
VAC
gerilim
okunuyorsa
Ups
çıkış
gerilimi
228
VAC’e
ayarlanabilir.
Böylece
en
yakın
yükte
226
VAC,
en
uzak
yükte
ise
214
VAC
gerilim
okunur.
Eğer
bu
durum
istenmiyor
ise
prizlere
giden
kablolar
daha
kalın
kablolarla
değiştirilmelidir.
B.6 - Yüklerin Özellikleri
UPS’e bağlanabilecek yükler üç ana gruba ayrılabilir:
a-) Endüktif Yükler : Bünyesinde elektrik motoru veya trafo bulunan cihazlar endüktif yükleri oluşturur. Bu tip yükler ilk enerji verildiğinde gerçek güçlerinin çok üstünde akım çektikleri için toplam güç hesabı yapılırken etiket güçlerinin iki katı alınmalıdır. Böylece açılış anındaki aşırı yüklenmeler tolere edilmiş olur.
UPS’lerde güç birimi genellikle VA ( Voltamper ) olarak kullanılır. Endüktif özellikteki cihazların etiketlerinde belirtilen güç W ( Watt ) cinsinden verilmişse VA cinsine çevirmek için 0,8 katsayısına bölünmesi gerekir. Endüktif yükler açılışta yüksek akım çektikleri gibi çalıştıkları sürede yüksek gerilim pikleri oluştururlar. Özellikle içinde elektrik motoru bulunan cihazlar bu özelliklerinden dolayı Ups’lerin arıza yapmasına sebep olduğu için mümkünse Ups’den beslenmemeleri tercih edilmelidir. Büro malzemesi olarak fotokopi makinaları ve laser printerler ile florasan ampul, elektrik süpürgesi veya matkaplar Ups için tehlikeli yüklerdir.
b-) Kapasitif Yükler : Hemen hemen bütün büro malzemelerinin besleme üniteleri kapasitif özellik gösterirler. Kapasitif yükler açılış anında yüksek akımlar çekerler ve normal çalışmalarında sinüs işaretinin çoğunlukla tepelerinden akım çektikleri içinölçüm yoluyla güç tesbiti yapılırken hatalı sonuç verirler.
UPS’ler için herhangi bir tehlike oluşturmazlar. Bilgisayarlar, monitörler, dot matriks printerler ve telefon santralleri kapasitif özellikteki yüklerdir. Güç tesbiti yapılırken açılış akımları göz önünde bulundurulmalıdır.
c-) Rezistif Yükler : UPS’lerde en az problemçıkarabilecek yüklerdir. İlk enerjilenmelerinde herhangi bir aşırı yüklenme oluşturmazlar. Dengeli ve sürekli yüklerdir.
Elektrikli ısıtıcılar ve flamanlı ampuller rezistif yüklerdir. Bu yüklerde dikkat edilecek unsur, güçlerinin yüksek olması (özellikle elektrikli ısıtıcılar) ve izolasyon standartlarına uymamalarından dolayı kısa devrelere neden olabilecekleridir.
C - Kullanıcı Özellikleri
UPS’lerin sağlıklı çalışmasında en etkili öğelerden biri de kullanıcılardır. Yeterince bilgilendirilmemiş bir kullanıcı Ups için en tehlikeli dış etken olabilir. Bu yüzden kullanıcılara verilebilecek her türlü bilgiyi vermekten kaçınmamalıyız. Kullanıcının herhangi bir arıza durumunda teknik servis bilgilerini bize eksiksiz verebilmesi arızanın giderilmesi konusunda bize zaman kazandıracaktır.
Kullanıcı özelliklerini dört ana bölüme ayırabiliriz.
C.1 - Önpanel
UPS önpanelleri cihazı açıp kapatma dışında bazı işlevleride yerine getirirler. Ups’in şarj ünitesi, aküleri, invertör ünitesi ve şebekenin durumuyla ilgili basit ama önemli bilgiler önpanelden elde edilebilir. Kullanıcı Ups önpanelini bizim direktiflerimiz doğrultusunda rahatca kullanabilecek bilgiye sahip olmalıdır.
Ups önpanelleri giriş gerilimi, çıkış gerilimi, akü gerilimi ile frekans ve yük yüzdesi gibi parametreleri sayısal olarak gösterebileceği gibi, akü düşük, aşırı yük, şebeke kesik veya çıkış yok v.s. bilgileri deışıklı veya sesli olarak kullanıcıya iletebilir. Eğer kullanıcı bütün bu uyarılar hakkında yeterince bilgiliyse gerçek arızalar oluşmadan müdahale edebilecek, arıza hakkında bize bilgi verebilecek veya arıza olmayan durumlar için bizi aramayacaktır. Bütün bu sebeplerden dolayı kullanıcılar önpaneller konusunda bilgilendirilmeli hatta gerekiyorsa yazılı olarak verilmelidir.
C.2 - Giriş-Çıkış Sigorta ve Şalterler
Kullanıcıların bilgilendirilmesi gereken diğer bir konu ise giriş-çıkış bağlantıları ile sigortalar ve şalterlerdir.Özellikle fiş-priz şeklinde olan düşük güçlü Ups’lerin giriş-çıkış bağlantılarını ve faz-nötr özelliklerini kullanıcıya tanıtmak, temizlik sırasında çıkmış fişlerden veya buna benzer problemlerden dolayı servise gidilmesini engelleyebilir.
Sigortalar veya manuel by-pass şalterlerini nasıl kullanacağını bilen bir operatör herhangi bir arıza durumunda ilk müdahaleyi yapabilir.
Stand-By Kullanım, Aktif Kullanım UPS’lerin bir kısmı 24 saat devrede kalır, bir kısmı ise iş saatleri içinde kullanılır, geceleri, hafta sonları ve tatillerde kullanım dışı kalır. Bu yüzden Ups’leri kullanım olarak ikiye ayırabiliriz. Aktif Kullanım ve Stand-By Kullanım.
Aktif kullanım Ups’in On konumunda olduğu ve yüklerin açık olduğu durumdur. Korunması gereken cihazlar vardır ve Ups işlevini yerine getirir. Stand-by kullanım durumunda ise yükler kapalıdır ve uzun bir süre kapalı kalacaktır. Örneğin bütün bir gece boyunca hiçbir cihaz kullanılmıyorsa Ups’in açık olması sakıncalıdır. Çünkü gece olabilecek elektrik kesintisinde Ups akülerini kullanacaktır. Çıkışında hiçbir yük olmasa bile kendi içindeki kayıplardan dolayı akülerini bitirebilir. Bu yüzden Ups OFF yapılmalıdır. Ancak Ups OFF yapılsa bile giriş geriliminin kesilmemesi gerekir. Bunun iki nedeni vardır. Birincisi aktif kullanım sırasında oluşan bir elektrik kesintisinde boşalan aküler elektrikler geldikten sonra tam şarj olmamış olabilir. Gece boyunca akülerin şarj olması sağlanacaktır. İkinci neden Ups’ler stand-by durumda bile elektronik kartlarını beslemek için bir güç harcarlar. Gece boyunca giriş gerilimi kesilirse aktif kullanıma alındığında aküleri boşalacaktır. Bu yüzden Ups’ler stand-by konumda bırakılırken, giriş gerilimleri hiçbir zaman kesilmemelidir. Eğer çok uzun süreli kullanım dışı kalacaksa Ups yapısına göre ya bütün sigortalar indirilmeli yada teknik servis çağrılarak cihaz devre dışı bırakılmalıdır. Kullanıcı bütün bu durumlarda ne yapması gerektiğini bilmelidir.
C.3 - Yüklerin Devreye Alınması
UPS kullanımında yapılan önemli bir hata da yüklerin devreye alınmasıdır. Özellikle bilgisayar gibi ilk açılışta yüksek akım çeken yüklerin devreye alınması sırasında yapılan hatalar arızaya sebep olabilmektedir. Birkaç bilgisayarın bağlı olduğu Ups’lerde kullanıcılar bilgisayarları tek tek açmak yerine çıkış sigortasını kapatıp açarak sistemi devreye alabilirler. Böyle bir durumda bütün bilgisayarların açılış akımları toplanacağı için Ups aşırı akımdan kapandığı gibi arıza da yapabilmektedir. Böyle bir duruma meydan vermemek için kullanıcıların yüklerini yani bilgisayarlarını sırayla açmaları konusunda uyarılmaları gerekir.
D - Çevre Koşulları
UPS’lerin çalıştıkları yerler pek çok durumda arıza sebebi olabilmektedir. Bu arızalar Ups’in kendi arızası olabileceği gibi, çevresindeki cihazların çalışmasını etkilemek şeklinde de olabilmektedir. Aşağıda bunları kısaca ele alacağız.
D.1 - Ortam Sıcaklığı
UPS’i oluşturan aktif ve pasif elektronik malzemelerin hepsinin bir çalışma sıcaklığı vardır. Yüksek sıcaklıklar elemanların verimini etkilediği gibi belli sınırların dışına çıkarsa bozulmalarına da sebep olur. Bu yüzden Ups teknik özelliklerinde depolama ve çalışma durumu için belli sıcaklık aralıkları verilmiştir. Cihaz devreye alınırken bulunduğu yerin hertürlü iklim koşulunda verilen sıcaklık aralığında kalacağından emin olunmalı ve gerekiyorsa önlem alınmalıdır. Genellikle Ups’ler için depolamada -20 C ile +70 C arasında, çalışma için 0 C ile +40 C arasında bir sıcaklığa izin verilir. Ortamın bu değerlerin dışına çıkması durumunda Ups soğutma elemanları da yetersiz kalacak ve arıza oluşabilecektir.
D.2 - Hava Sirkülasyonu ve Fan Soğutma
UPS’ler yapıları gereği aynı zamanda bir ısı kaynağıdırlar. Giriş ile çıkış arasında oluşan güç kaybı ısı olarak açığa çıkar. Düşük güçlü cihazlarda açığa çıkan ısı doğal hava sirkülasyonu ile dengelenebilmektedir. Ancak bu dengelemenin olabilmesi için Ups’in bulunduğu yer ve Ups konumu hava sirkülasyonunun oluşmasına uygun olmalıdır. Bunun için Ups’in havalandırma panjurlarının açık olması ve duvar v.s. gibi engellerden en az 10 cm. mesafede olması gerekir.
Yüksek güçlü Ups’lerde doğal hava sirkülasyonu yeterli olmadığı için fanlar yardımıyla sirkülasyon sağlanır. Bu tür cihazlarda kutu içindeki sıcak hava fanlarla dışarı atılır ve havalandırma panjurlarından soğuk havanın girmesi sağlanır. Dolayısıyla Ups’in duvar v.s. gibi engellerden belli uzaklıkta olması sağlanmalıdır. Ayrıca Ups kapalı bir oda içindeyse odadaki havanın da bir süre sonra ısınacağı düşünülerek odanın havalandırılması gerekir.
D.3 - Bağıl Nem ve Paslanma Etkileri
UPS’i oluşturan malzemelerin önemli bir kısmı demir esaslı olduğu için nemden etkilenebileceközelliktedir. Kutular, taşıyıcı elemanlar ve bağlantı elemanları her ne kadar boyalarla ve kaplama malzemeleriyle korunmuş olsalar da sürekli olarak nemli bir ortamda bulunduklarında paslanabilirler veya bağlantı noktalarında oksitlenmeler oluşabilir. Bu yüzden Ups’lerin çok fazla nemli bir ortamda bulunması uzun süreli kullanımda arızalara neden olabilir.
UPS’ler ortam parametresi olarak %90 nemli ortamlarda çalışabilir niteliktedir. Ancak nemin yoğunlaşmaması gerekir. Özellikle zemin katlarda ve değişik iklim koşullarında yoğunlaşma olursa bu durum elektronik kartların bozulmasına neden olur.
D.4 - Manyetik Etkileşim
UPS’in içinde bulunan trafolar ve endüktörler bulundukları yerin etrafında manyetik alan yaratırlar. Bu manyetik alanın gücü ve etki mesafesi trafo veya endüktörden çekilen güçle paralel olarak artar. Dolayısıyla Ups’in gücü arttıkca manyetik etkisi de artacaktır.
UPS’den beslenen elektronik cihazların bazıları örneğin bilgisayar monitörleri ve tıbbi ultrason cihazları manyetik gürültülere karşı hassas oldukları için yakınlarında bulunan Ups’den etkilenebilir, hatalı çalışabilir, bilgisayar monitörlerinde bozulmalar oluşabilir. Özellikle büro tipi yerlerde Ups için yer belirlerken böylesi etkileşimler gözönünde bulundurulmalıdır.
UPS Malzemeleri
Bu bölümde Ups’lerde kullanılan malzemeleri ele alacağız
Kutular : Ups kutuları çevre koşullarına dayanım, taşıma ve görünüm açısından bazı standartlara uygun olmak zorundadır. Özellikle düşük güçlü Ups’ler büro gibi yerlerde kullanıldıkları için minimum boyutta ve diğer büro malzemeleriyle uyum oluşturabilecek renkte ve biçimde olmalıdır. Bu konularda bağlayıcı sdandartlar olmamasına rağmen dikkat edilmesi gerekir. Kutulara ilişkin diğer konular aşağıda ele alınmıştır.
Kutu Saçları : Kutular 1.5 - 2 mm dkp saçtan yapılır. Taşıyıcı kısımlar kutu ağırlığına göre daha kalın saçlardan yapılan köşebentlerden oluşur. Saç kalınlıkları kutu boyutları ve taşıyacağı yükle ilgilidir.Ups’lerde bulunan trafolar ve filtre endüktörleri oluşturdukları manyetik alan dolayısıyla kutu kapaklarında titreşimler oluştururlar. Özellikle tek parça saçtan oluşan geniş yüzeyli kapaklar titreşim dolayısıyla ses yaparlar. Bu yüzden büyük Ups kutularında kapak saçları taşıyıcı özellikleri olmasa bile yeterınce kalın saçtan yapılmalı ve gerekiyorsa iç kısımlarından desteklenmelidir. Kutu saçlarının fazla kalın olması kutu ağırlığını ve maliyeti büyüteceği için tercih edilmez.
Kutu Boyaları : Ups kutuları değişik ortam koşullarında çalışacakları için bu koşullarda bozulmayacak nitelikte olmaları gerekir. Özellikle nemli ortamlarda çalışırken paslanmamaları gerekir. Kutu boyaları bu dayanımlarını belirler. Temelde iki tip boyadan bahsedebiliriz: Fırın boya ve elektrosatik toz boya. Fırın boya dayanım olarak daha az ömürlüdür, kolayca çizilebilir, deforme olabilirler. Dolayısıyla Ups kutularında fırın boyanın tercih edilmemesi gerekir. Elektrostatik toz boya kimyasal yapısından ve daha yüksek sıcaklıkta fırınlanmasından dolayı çizilmelere ve neme karşı daha dayanaklıdır. Elektrostatik toz boya ince bir tabaka halinde yapıldığı için kutulardaki malzeme ve işçilik hatalarını kapatmaz . Fırın boyada ise boya bir kaç kat yapılabildiği için hatalar daha iyi kapanır.Kutu boyaları RAL7000 kod standardından seçilir. Genelde kullanılan renkler RAL 7030…7035 arasındaki renklerdir. Bunun sebebi büro tipi yerlerde kullanılan bilgisayar, fax, veya yazıcı gibi cihazların aynı renk tonlarında olmasıdır.
Mekanik Dayanıklıklık ve Taşıma Özelliği : Ups kutuları 3 KVA’ya kadar olan güçlerde sabit ayaklı olarak yapılabilirler. İnsan gücüyle taşınabileceği için yerlerinin değiştirilmesi mümkün olacaktır. Daha yüksek güçteki cihazlarda bina içi taşıma için gerekli büyüklükte tekerlek bulunması zorunludur. Bu cihazların yüklemeleri vinçlerle veya hidrolikli kaldıraçlarla yapılabileceği için özel taşıma aparatlarının bulunması gerekir. Kutuların taşıma sırasında zarar görmemesi için mekanik dayanaklılığının iyi olması ve çok iyi paketlenmesi gerekir.
Trafolar
Trafolar kısaca manyetik alan etkileşimi ile çalışan AC gerilim dönüştürücüleri olarak tanımlanabilirler . Ups’lerde kullanılan trafoları üç gruba ayırabiliriz: Giriş trafoları, çıkış trafoları ,besleme ve işaret trafoları . Bu trafoları yapıları, işlevleri ve boyutları açısından kısaca inceleyelim.
- Giriş Trafoları
Şebeke gerilimini düşürerek veya yükselterek aküleri şarj edebilecek düzeye getiren trafolardır. Giriş trafoları iki farklı yapıda olabilirler.
a-) OTO-Trafolar: bu trafolarda tek bobin vardır. Giriş ve çıkış bağlantıları bobinin farklı yerlerinden yapılarak gerilim değişimi sağlanır. İzole trafolara göre en az %40′lık maliyet ve boyut tasarrufu sağlarlar. Ancak giriş gerilimiyle çıkış gerilimi arasında izalasyon yoktur. Bu durum bazı yerlerde problem yaratabilmektedir.
b-) İZOLE Trafolar: Birbirinden bağımsız iki bobin vardır. 220 VAC giriş geriliminin verildiği bobine primer, çıkış geriliminin alındığı bobine sekonder adı verilir. Gerilim değişimi bu iki bobinin sarım sayıları değiştirilerek yapılır.
Giriş trafoları On-Line Ups’lerde çıkış gücünün %30′u kadar bir güçtedir. Off-Line ve Line Interactive Ups modellerınde çıkış gücünün %10′u veya %30′u civarında yapılırlar. İzole giriş trafoları özellikle On-Line Ups’lerde çok fazla yer kaplarlar ve maliyeti yükseltir. Maliyeti düşürmek için bazı cihazlarda oto-trafo kullanılır.
- Çıkış Trafoları
Çıkış trafoları inverter ünitesinin akü gerilimi civarında ürettiği AC işareti 220 VAC’ ye yükselten izole yapıdaki trafolardır. Ups’nin yapısına göre değişik sargılara sahip olabilirler. Off-Line Ups’lerde aynı zamanda giriş trafosu olarakta kullanıldıkları için bu cihazlarda tek trafo vardır.Çıkış trafosu Ups çıkış gücünü karşılayabilecek güçte olmak zorundadır. Büyük boyutludurlar ve maliyetleri yüksektir.
- Besleme ve İşaret Trafoları
Elektronik kartların beslemesini sağlayan ve giriş - çıkış gerilimlerinden küçük genlikli, işaret boyutunda örnekler almak için kullanılan izole tipte trafolardır. Besleme trafoları Ups modeline göre 15-20 W gücünde olabilirler. Ups çıkış gücüyle doğrudan bağlantıları yoktur. Aynı marka ve modeldeki Ups’in kontrol kartları bütün güçlerde aynı olduğu için besleme trafoları da değişmez.
İşaret trafoları giriş ve çıkış gerilimlerini ölçmek ve elektronik kartlara geri besleme bilgisi vermek için kullanılırlar. Güçleri 10-15 W civarındadır ve bütün güçlerdeki Ups’lerde aynıdırlar.
Maliyetleri yüksek değildir.
Filtreler
UPS’in giriş, şarj, invertör ve çıkış ünitelerinde istenmeyen elektriksel gürültüleri yok etmeye veya değiştirmeye yarayan direnç, kondansatör ve selflerle yapılan pasif elektronik devrelerdir. Her birünite için ayrı malzemelerle dizayn edilirler ve farklı işlevleri vardır.
- AC Şebeke Filtreleri
Şebeke hattındaki elektriksel gürültüleri yok etmek, çok kısa süreli ani gerilim piklerinin şarj ve by-pass ünitelerine zarar vermesini önlemek ve Ups şarj ünitesinden kaynaklanan bozulmaların şebekeye yansımasını engellemek amacıyla kullanılırlar. AC endüktör ve AC kondansatörlerle yapılırlar. Endüktörler ses yapmamaları için hava nüveli olarak imal edilirler.
Ups’nin yapısına göre 1 fazlı veya 3 fazlı olabilirler. Ups’in gücüyle orantılı olarak güçlerinin artması gerekir. Düşük güçlü Ups’lerde kullanılmayabilirler.
- DC Şarj Filtreleri
Şarj ünitelerinde thristör kontrollü olarak doğrultulup elde edilen bozuk DC gerilimin akü şarjına uygun düzgün bir DC gerilime dönüştürülmesi ve ani akım yüklenmelerinin thristöre zarar vermesinin engellenmesi için kullanılırlar. Ripple düzeltmeünitesidir. DC endüktör ve DC kondansatörlerden oluşur.
Filtrelerdeki DC endüktörün değeri yüksek olduğu için saç nüveli olarak imal edilebilirler. Endüktör DC akü hattının + ve - gücüyle orantılı güçte oldukları için boyutları büyük maliyetleri yüksektir. Off-Line Ups’ler, Line-Interactive Ups’ler ile sinüsoidalçıkışlı On-Line Ups’lerde kullanılmazlar. Dolayısıyla bu Ups’lerin maliyetleri düşük olur.
Evirici filtre kondansatörleri AC yapıda, gerilimleri akü geriliminin en az iki katı değerde ve güçleri Ups gücüyle orantılı olacak şekilde kullanılırlar. Yüksek güçlerde boyutları ve maliyetleri büyüktür.
- AC Çıkış Filtreleri
İnvertör ünitesinde üretilerek çıkış trafosu ile yükseltilen çıkış gerilimi üzerindeki düşük güçlü ve kısa süreli elektriksel gürültülerin yokedilmesi ve dalga şeklinin sinüs biçimine dönüştürülmesi amacı ile kullanılırlar. Taş dirençlerle ve AC kondansatörlerle yapılırlar
AC kondansatörler genellikle 250 VAC gerilim değerinde ve Ups’in marka, model ve gücüne göre değişik kapasitede olurlar. Taş dirençlerin gücü ve direnç değeri Ups çıkış gücüne bağlı olarak değişir. Kare dalga çıkışlı Off-Line Ups modeli dışında bütün Ups’lerde kullanılması gerekir. Genellikle küçük boyutlu olurlar ve maliyetleri yüksek değildir.
UPS Çeşitleri ve Kullanım Alanları
UPS’ler yapılarına göre üç bölüme ayrılabilirler. Şebeke gerilimi belli toleranslar dahilindeyse yükü doğrudan şebekeye bağlayan, şebeke gerilimi toleranslar dışına çıktığı zaman kısa bir kesinti ile Ups konumuna geçen ve kısa süreli besleme yapabilen Off-Line UPS modelleri, Line Interactive UPS modelleri ve sürekli UPS üzerinden besleme yapan OnLine UPS modelleri. Aşağıda bu modelleri kullanım alanlarına ve özelliklerine göre kısaca tanıyacağız.
- Off-Line UPS Modelleri
Off-Line UPS’ler yapı olarak kısa süreli çalışmaya uygun kare dalga bir inverter ünitesi, inverter gücünün 1/10′u kadar güçte şarj ünitesi ve şebeke ile Ups arasında aktarmayı sağlayan röleli anahtardan oluşur. Şebeke elektiriği varken çıkış yükleri şebekeden beslenir ve aküler şarj edilir.Şebeke gerilimi kart üzerinde ayarlanan alt ve üst limitlerin dışına çıktığı zaman röle konum değiştirerek çıkışı Ups’e aktarır. Şebekenin kesildiğinin veya toleranslar dışına çıktığının test edilmesi, rölenin konum değiştirmesi ve inverterin açılması işlemlerindeki gecikmeler toplandığı zaman Off-Line Ups’lerin geçiş kesinti süreleri ortayaçıkar.
Şarj ünitesi gücünün sınırlı olması dolayısı ile kesintide çalışma süresi kısa olur. Off-Line Ups’lerin kullanım amaçları elektirik kesintisindeçalışabilmek değil ,kesinti durumunda bilgisayarı kontrollü olarak kapatma ihtiyacıdır. Basit yapılı ve ucuz olmaları tercih edilmelerine sebep olur.İşletme veya kullanma sürecinde dikkat edilmesi gereken en önemli unsur akülerinin şarj olabilmesi için cihazın açık olma zorunluluğudur. Bu durum cihazın kullanım dışı zamanlarda akülerini şarj etme imkanını ortadan kaldırır. Dolayısıyla sık sık elektrik kesintisi olan yerlerde yeterince verimli çalışamazlar.
Kullanım Alanları:
1-
Ev
veya
işyerinde
kullanılan
kişisel
bilgisayarlar
2-
Jeneratör
destekli
çok
kullanıcılı
bilgisayar
sistemleri.
Bu
sistemlerde
kullanım
amacı
jeneratörün
devreye
gireceği
zamana
kadar
sistemin
çalışmasını
sağlamaktır.
3-
Düşük
kapasiteli
kartlı
geçiş
ve
kapı
kontrol
sistemleri.
Kesinti
durumunda
bilgilerin
kaybolmaması
ve
sistemin
en
azından
stand-by
konumunda
kalabilmesi
için.
4-
Elektronik
terazi
ve
yazarkasalar.
Genellikle
düşük
güçlü
cihazlar
oldukları
için
çalışma
süreleri
uzun
olabilir
ve
geçiş
kesintileri
problem
yaratmaz.
5-
Acil
aydınlatma
üniteleri.
Elektrik
kesintisi
durumunda
kapalı
yerlerde
çıkış
kapılarının
aydınlatılması
veya
bina
cephelerinin
güvenlik
aydınlatmalarında
kullanılabilirler.
Avantajları:
1-
Her
bilgisayar
veya
elektronik
cihaz
için
bir
adet
kullanılmasından
dolayı
yüksek
sayılarda
tüketiliyor
olması
yüksek
sayılarda
imal
edilmelerini
dolayısıyla
imalat
maliyetlerinin
düşük
olmasını
sağlar.
Basit
yapıda
olmasından
dolayı
malzeme
maliyetleri
de
düşük
olduğu
için
ucuza
satılabilmektedirler.
2-
Küçük
boyutlu
olması
büro
tipi
yerlerde
tercih
edilmesine
sebep
olur.
3-
Şebeke
gerilimi
varken
elektronik
devreler
pasif
konumda
olduğu
için
hiçbir
ses
çıkmaz.
İnverter
konumunda
çalışırken
ise
yalnızca
transformatörün
sesi
olduğu
için
çok
az
bir
ses
oluşur.
Sessiz
çalışması
tercih
sebebidir.
4-
Normal
çalışma
seyrinde
hemen
hiçbir
kaybının
olmaması
işletme
maliyeti
açısından
tercih
sebebidir.
Dezavantajları:
1-
Şebeke
izolasyonu
yoktur.
Şebekedeki
kısa
süreli
gerilim
düşme
ve
yükselmelerine
karşı
etkili
olmadığı
için
bu
değişimler
yüklere
yansır
ve
arıza
yapmalarına
sebep
olabilir.
2-
Çıkış
regülasyonu
iyi
değil.
Şebekenin
+
-%20
sınırları
içinde
kalması
halinde
yükü
şebekeden
beslediği
için
örneğin
bilgisayara
175
VAC
İLE
250
vac
arasında
gerilimler
gelebilir.
Bilgisayarın
besleme
ünitesi
bu
gerilimlerde
çalışmaktan
dolayı
zarar
görebilir.
3-
Geçiş
kesintileri
vardır.
Şebekenin
düşüp
yükselmeleri
veya
kesilmelerinde
invertere
geçerken
oluşan
yaklaşık
50-100
ms’
lik
kesintiler
bazı
elektronik
cihazların
kapanmasına
veya
hatalı
çalışmasına
sebep
olabilmektedir.
4-
Yüksek
güçlerde
imal
edilemezler.
Kare
dalga
yapıda
olması
ve
röleli
geçiş
gibi
olumsuz
özelliklerinden
dolayı
yüksek
güçte
imal
edilmeleri
mümkün
değildir.
Özel
imalatlar
dışında
1250
VA’den
daha
büyük
güçte
yapılamazlar.
5-
Çıkış
dalga
şekilleri
sinüs
değildir.
Sinüs
çıkışlı
imal
edilmeleri
mümkündür
ancak
maliyetlerin
yükselmesinden
dolayı
tercih
edilmez.
Pek
çok
elektronik
cihaz
için
giriş
geriliminin
sinüs
olması
sağlıklı
ve
güvenli
çalışma
için
gereklidir.
6-
Özellikle
ithal
Ups’lerin
tamir
ve
bakım
maliyetleri
satış
fiyatlarıyla
karşılaştırıldığında
çok
yüksek
olabildiği
için
arıza
yaptıklarında
yenisini
almak
gerekmektedir.
İşletme
maliyeti
olarak
uzun
vadede
pahalıya
malolabilmektedir.
Bu
durum
Off-Line
Ups’lerin
tercih
edilmemesine
sebep
olabilmektedir.
- Line-Interactive UPS Modelleri
Line-Interactive Ups modelleri şebeke gerilimi varsa ve belli sınırlar içindeyse bu gerilimi regüle ederek çıkışına verir. Şebeke kesildiğinde röleli veya triac’lı bir anahtar ile çıkışı Ups’e aktarır. Şebeke konumunda çalışırken aynı zamanda akülerini de şarj eder. Şebeke konumunda çıkış regülasyonunu şebekenin 220 VAC den düşük veya yüksek olan kısmını ilave ederek veya çıkararak sağlar. Dolayısıyla güç kaybı azdır. Şarj ünitesi Off-Line Ups’ler kadar sınırlı olmasa da maliyet problemlerinden dolayı düşük güçlüdür. Bu yüzden aküden çalışma süresi kısa aküleri şarj etme süresi uzundur.
Yapılarından dolayı yüksek güçte imal edilmezler.
Kullanım Alanları:
1-
Off-Line
ups’lerin
kullanıldığı
her
yerde
kullanılabilirler.
Ancak
fiyatları
Off-Line
Ups’lerden
daha
yüksektir.
2-
Güç
sınırlarını
aşmayacak
kapasitede
(2
kVA
ya
kadar)
az
kullanıcılı
network
sistemlerinde
jeneretörsüz
kullanım.
3-
Düşük
kapasiteli
otomasyon
sistemlerinde
yükün
özelliklerine
dikkat
edilerek
kullanılabilir.
Çünkü
otomasyon
sistemlerinde
bulunan
PLC
üniteleri
ve
kumanda
etkileri
motor
vs.
cihazlarda
çok
kısa
bile
olsa
kesintilerden
etkilenebilir.
4-
Bunların
dışında
şebeke
izalasyonu
gerektirmeyen
ve
kesintiyi
kabul
edebilen
düşük
güçlü
sistemlerin
beslemelerinde
kullanılabilirler.
Avantajları:
1-
Line-Interactive
Ups’ler,
Off-Line
Ups’lerden
daha
iyi
bir
çıkış
gerilim
regülasyonuna
sahiptir.
Regülasyon
sınırları
%2
ile
%5
arasında
olabilir.
Bu
regülasyon
sınırları
pek
çok
elektronik
cihaz
için
yeterlidir.
2-
Şebeke
gerilimi
varsa
inverter
ünitesi
yalnızca
şebekenin
220
VAC’den
düşük
veya
yüksek
olan
kısmını
dengeleyecek
kadar
güç
harcayacağı
için
güç
kaybı
çok
düşük
olacaktır.
Bu
özellik
Line-Interactive
Ups’lerin
On-Line
Ups’lerden
en
önemli
üstünlüğüdür.
3-
Line
Interactive
Ups’lerin
diğer
önemli
avantajları
şebeke
konumunda
çalışırken
aküleri
kullanmadığı
için
akülerin
kullanım
ömrünü
arttırmaktadır.
Ups
şebeke
konumunda
çalışırken
aküler
tampon
şarjda
kalırlar.
Bu
durum
şarj-deşarj
sayısı
sınırlı
olan
aküler
için
oldukca
faydalıdır.
On-Line
Ups’lerde
aküler
inverteri
besleyen
DC
hatta
bulundukları
için
üzerlerinden
sürekli
olarak
akım
çekilir.
Bu
durum
akü
kullanım
ömrünü
azaltır.
4-
Off-Line
modelden
daha
düşük
On-Line
modelden
daha
yüksek
verimde
çalışabilirler.
Off-Line
Ups’ler
şebeke
varken
tam
anlamıyla
stand-by
konumda
oldukları
için
hiç
bir
güç
kaybı
sözkonusu
değildir.
Toplam
zaman
olarak
ele
alınınca
Line-Interactive
Ups’ler
daha
düşük
verim
gösterirler.
On-Line
Ups’lerde
inverter
ünitesi
sürekli
olarak
tam
güçle
devrede
olduğu
için
verim
düşüktür.
5-
Şarj
üniteleri
daha
küçük
güçte
imal
edildiği
ve
inverter
ünitesi
kısa
süreli
çalışma
için
tasarlandığı
için
Line-
Interactive
Ups’ler
On
Line
Ups’lerden
daha
küçük
boyutta
olurlar.
6-
Yine
5.
Maddedeki
nedenlerle
On
Line
Ups’lerden
daha
ucuza
imal
edilebilirler.
Dezavantajları :
1-
Line-Interactive
Ups’lerın
en
önemli
dezavantajları
şebeke
izalasyonunun
olmamasıdır.
Şebeke
konumunda
çalışırken
şebeke
gerilimini
regüle
ettiği
için
giriş
çıkışa
kısa
devredir
ve
girişte
oluşan
gerilim
düşme
ve
yükselmeleri
kısa
bir
süre
için
çıkışa
yansır.
Çünkü
regülasyon
ünitelerinin
gerilim
değişimlerine
cevap
süreleri
vardır.
Bu
cevap
süreleri
her
ne
kadar
kısa
olsada
şebekedeki
yüksek
frekanslı
elektririksel
gürültüleri
ve
ani
gerilim
değişimlerini
dengelemeye
yeterli
olmaz.
Özellikle
tıbbi
amaçlı
ölçüm
ve
test
cihazları
(ultrasound,
elektrokardiyograf
v.b)
yüksek
frekanslı
elektriksel
gürültülere
karşı
oldukca
hassastırlar.
Bu
türlü
gürültüler
cıhazların
hatalı
çalışmasına
veya
arıza
yapmasına
sebep
olabilmektedirler.
Ups’nın
bulunduğu
yere
yakın
mesafelerde
çalışan
yüksek
güçlü
elektrik
motorları
(su
pompaları,
soğutucular
vb)
veya
kaynak
makinaları
şebeke
geriliminde
milisaniyeler
mertebesinde
gerilim
düşmelerine
ve
yükselmelerine
sebep
olurlar.
Bu
bozulmalar
belli
limitlerin
üzerine
çıktığında
hemen
bütün
elektronik
cihazlar
için
tehlikelidir.
Line-Interactive
Ups’ler
bu
gibi
durumlarda
yeterli
koruma
sağlamazlar.
2-
Daha
önce
de
belirtildiği
gibi
şebekeden
invertöre
geçerken
kısa
bir
kesinti
oluşur.
Bu
kesinti
bazı
cihazlarda
hissedilebilir.
Bilgisayar
sistemlerinin
pek
çoğu
bu
kesintiyi
hissetmez.
3-
Line-Interactive
Ups’lerin
şebeke
konumundaki
regülasyon
sınırları
(+-%2-5)
bazı
cihazlarda
yeterli
olmamaktadır.
Bunlar
daha
çok
değişik
amaçlı
ölçüm
ve
test
cihazlarıdır.
Bilgisayar
sistemleri
için
ise
bu
sınırlar
yeterince
iyidir.
4-
Yüksek
güçlerde
imal
edilemezler.
Yapıları
gereği
2KVA
dan
daha
yüksek
güçlerde
imal
edildiklerinde
röleli
geçişlerden
ve
dalga
şekillerinden
dolayı
problem
çikarabilmektedirler.
Ayrıca
yüksek
güçlerde
imal
edildiklerinde
On-Line
Ups’lerden
daha
ekonomik
olma
özelliklerini
de
kaybederler.
5-
Kesinti
durumunda
devrede
kalma
süreleri
kısadır.
Yapıları
gereği
yüksek
kapasiteli
akü
kullanılamadığı
için
kesinti
durumunda
uzun
süreli
çalişma
gerekiyorsa
Line-Interactive
Ups’ler
kullanılamazlar.
6-
Şarj
ünitesinin
düşük
olduğu
için
şarj
süresi
uzundur.
Sık
sık
elektrik
kesintisi
olan
yerlerde
verimli
çalışamazlar.
- On-Line UPS Modelleri
On -Line Ups modelleri çıkış gerilimini sürekli olarak akülerden aldığı DC gerilimden üreterek sağlarlar. Şebeke gerilimi olduğu zaman şarj ünitesi akü gerilimini dengeler. Çıkış gerilimi sürekli inverter ünitesinden sağlandığı için inverterin güç kaybı süreklidir. Şarj ünitesi inverterin harcadığı bütün gücü karşıladığı gibi aküler boş olduğu zaman akü kapasitesinin minimum 1/10′u kadar bir güçle aküleri doldurmak zorundadır. Bu yüzden şarj ünitesi inverterden en az %30 daha güçlü olmak zorundadır ve akü kapasitesi büyüdükce şarj ünitesinin gücü debüyür.
On-Line ups’lerde çıkış frekansı şebeke varsa şebekeye senkron olur. Şebekedeki gerilim değişimleri çıkış gerilimini hiç bir zaman etkilemez. Şebeke izalasyonu vardır. On-Line Ups’lerin, arıza yaptığında veya aşırı yüklendiğinde kendini koruyabilmesi için Statik By-Pass üniteleri vardır. Çıkış dalga şekilleri tam sinüs veya sinüsoidal olarak adlandırılan iki basamaklı filtrelenmiş kare dalgadır. Çıkış regülasyonları diğer modellerden daha iyidir (%+-1). Yüksek güçlerde imal edilebilirler ve 3 fazlı uygulamaları yapılabilir.
Kullanım Alanları :
1-
Line-Interactive
ups’lerin
kullanıldıkları
her
yerde
kullanılabilirler.
2-
Çok
kullanıcılı
bilgisayar
sistemlerinde
jeneratör
desteği
olmadan
güvenle
kullanılabilirler.
3-
İyi
bir
çıkış
regülasyonu,
şebeke
izalasyonu
ve
kararlılık
gerektiren
tıbbi
ve
üniversite
laboratuvar
cihazlarında,
her
türlü
ölçüm
ve
test
ünitelerinde
koruma
ve
hatasız
çalışma
için
kullanılabilirler.
4-
Otomasyon
sistemlerinde
3
fazlı
gerilim
gerektiren
makinaların
beslenmesini
ve
korumasını
sağlayabilirler.
Özellikle
üç
fazlı
besleme
gerektiren
sistemlerde
bir
fazın
kesilmesi,
gerilim
veya
frekans
dengesizliklerinin
sebep
olduğu
arızalar
için
iyi
bir
çözüm
oluştururlar.
Avantajları :
1-
İyi
bir
çıkış
regülasyonu
sağlarlar.
İnverter
ünitesi
sürekli
devrede
olduğu
için
ani
durum
değişimleri
için
cevap
süresi
gibi
bir
problemleri
yoktur
ve
yük
değişimlerine
cevap
çok
hızlıdır.
Çıkış
gerilim
regülasyonu
+-%1
civarındadır.
Şebekede
olabilecek
frekans
kaymalarından
etkilenmeden
belli
toleranslar
içinde
sabit
frekanslı
gerilim
sağlar.
Diğer
Ups
modellerinin
hiç
birinde
şebeke
frekans
hatalarına
karşı
koruma
yoktur.
Bu
durum
jeneratörlü
çalışmalarda
jeneratörün
arıza
yapması
durumunda
sistemin
korunmasını
sağlar.
2-
Tam
bir
şebeke
izalasyonu
sağladığı
için
hatlardaki
elektririksel
gürültülerin
cihazlara
yansımasını
engeller.
Özellikle
sanayi
bölgelerinde
şebekede
çok
fazla
gürültü
ve
bozulma
olduğu
için
On-Line
Ups’
ler
önemli
bir
koruma
sağlarlar.
3-
Tam
kesintisiz
çalıştığı
için
bütün
elektronik
cihazlara
güvenle
kullanılabilir.
4-
Üç
fazlı
çalışmalar
için
uygundur.
Özellikle
otomasyon
sistemlerinde
alternatifsiz
çözüm
oluştururlar.
5-
Yüksek
güçlerde
imal
edilebilirler.
Tek
faz
giriş
tek
faz
çıkış
olarak
10
KVA
‘ya
kadar
kullanılabilirler.
Daha
yüksek
güçlerde
hem
giriş
tesisatı
hem
çıkış
tesistı
aşırı
zorlandığı
için
3
fazlı
uygulamaya
geçilir.
Binaların
şebeke
tesisatları
belli
güç
sınırlarında
çekildiği
için
genellikle
istense
bile
bir
fazdan
örneğin
10
KVA’dan
daha
yüksek
güç
çekemeyiz.
Giriş
ünitesini
3
fazlı
yapmak
zorunda
kalabiliriz.
6-
On-Line
Ups’ler
değişik
giriş
değişik
çıkış
yapılarında
imal
edilebilirler.
a-
Bir
faz
giriş
-
Bir
faz
çıkış
b-
Bir
faz
giriş
- Üç
faz
çıkış
c-
Üç
faz
giriş
-
Bir
faz
çıkış
d-Üç
faz
giriş
- Üç
faz
çıkış
Bu
yapı
müşterinin
farklı
ihtitaçlarını
karşılayabilmek
açısından
oldukça
önemli
bir
ayrıcalık
sağlar.
7-
Statik
by-pass
ünitesine
sahip
olduğu
için
arıza
olduğunda
veya
aşırı
yüklenmelerde
kesinti
yaratmadan
şebeke
konumuna
geçebilmektedir.
Dezavantajları:
1-
Diğer
Ups
modellerine
göre
daha
pahalıdır.
2-
Sürekli
olarak
kendi
ürettiği
gerilimle
yükleri
beslediği
için
güç
kaybı
yüksektir.
3-
Diğer
Ups
modellerinden
daha
büyük
boyutlara
sahiptir.

.gif)
.gif)
