Waar staat de term UPS voor?

De term U.P.S. staat voor “Uninterruptable Power Supply”, dit betekent een ononderbroken voeding. Deze term is een zeer breed begrip. Het omvat alle UPS uitvoeringen die leverbaar zijn. Bij te volgende vraag is een toelichting te vinden op de verschillende uitvoeringen van UPS-systemen.

Waarom moet ik ingangsfilters toepassen?

Een ingangsfilter kan men toepassen om “harmonischen” te filteren. Harmonischen zijn vervuilers die voor veel problemen kunnen zorgen. In het geval van een ingangsfilter praten we over harmonischen die door de UPS gelijkrichter worden veroorzaakt. Wanneer men er voor kiest gebruik te maken van een noodstroomaggregaat(NSA) dient men zeer goed rekening te houden met de hoeveelheid harmonischen. Ook voor het bepalen van kabeldiameter en afzekering is dit van belang. Het zal wellicht nodig zijn het NSA groter te kiezen dan aanvankelijk gedacht. Een driefase UPS maakt doorgaans gebruik van een 6-pulsige thyristorgestuurde gelijkrichter, een dergelijke gelijkrichter genereert harmonischen tot ruim 30% van de normale stroom.

Traditionele UPS-systemen genereren vaak deze percentages aan harmonischen. De UPS’sen van Chloride Power Protection beschikken standaard over een zeer uitgebreide filtering en/of een 12-pulsige gelijkrichter waardoor in nagenoeg alle gevallen het toepassen van additionele “anti-harmonische” filtering niet meer nodig is.

Dit betekent dus ook dat men veel geld kan besparen op bijvoorbeeld het over-dimensioneren van het NSA.

Wilt u weten wat in uw toepassing de beste keuze is bel ons dan voor een afspraak!

Wat betekenen de termen Off-line, Line-interactive en On-line?

Er bestaan meerdere UPS systemen.
De drie meest bekende zijn:

• Off-line.
• Line-interactive.
• On-line (double conversion, dubbel conversie)

Off-line
Een off-line UPS wordt ook wel een standby UPS genoemd. Dit type UPS-systeem wordt veelal toegepast bij belastingen die niet gevoelig zijn voor zeer korte onderbrekingen.
Wanneer de voeding van het energienet aanwezig is doet de UPS niets anders dan een (interne) batterij op lading houden en de ingangsvoeding doorgeven aan de belasting. Bij een spanningsuitval schakelt een off-line UPS van normaalvoeding naar batterijvoeding. In de UPS zit een omvormer die de gelijkspanning van de batterij(en) omzet naar een wisselspanning. Doorgaans een enkelfasige wisselspanning.

Een off-line UPS wordt ook wel een standby UPS genoemd. Dit type UPS-systeem wordt veelal toegepast bij belastingen die niet gevoelig zijn voor zeer korte onderbrekingen.Wanneer de voeding van het energienet aanwezig is doet de UPS niets anders dan een (interne) batterij op lading houden en de ingangsvoeding doorgeven aan de belasting. Bij een spanningsuitval schakelt een off-line UPS van normaalvoeding naar batterijvoeding. In de UPS zit een omvormer die de gelijkspanning van de batterij(en) omzet naar een wisselspanning. Doorgaans een enkelfasige wisselspanning.

Doordat de omvormer in normaal bedrijf alleen maar “bij” staat zal hij bij een uitval moeten schakelen, hierdoor ontstaat er een onderbreking van 5 tot 10 ms. Een dergelijke UPS heeft een kleine gelijkrichter aan de ingang die alleen maar de batterij op lading houdt.

Daar een off-line UPS alleen maar schakelt tussen net-voeding en batterij-voeding wordt een dergelijk systeem op een bepaalde toegestane variatie (bandbreedte) van de spanning frequentie ingesteld. Het systeem doet binnen deze bandbreedte niets, erbuiten voedt het de belasting vanuit zijn batterij.

Vooral de geavanceerdere computersystemen zijn gevoelig voor zeer kleine variaties in spanning en frequentie. Voor deze computersystemen en andere gevoelige / kostbare systemen is een Off-line UPS niet geschikt.

Hierbij komt dat een Off-line UPS meestal is uitgevoerd met een eenvoudige omvormer die niet in staat is een sinusvormige wisselspanning te maken. Vaakt maakt deze UPS een blokspanning of een trapeziumvormige golf. Veel apparatuur kan hier niet mee werken. Het is dan ook belangrijk dat u controleert of uw apparatuur wel functioneert met een trapezium of een blokgolf.

Een off-line UPS wordt doorgaans uitgevoerd met een zeer eenvoudig filter of zelfs zonder filter. Een filter beschermt uw apparatuur tegen netvervuiling. Deze bescherming is bij een off-line UPS niet of nauwelijks aanwezig.

Doordat een off-line UPS zijn gelijkrichter alleen maar gebruikt om de batterij te laden wordt deze gelijkrichter betrekkelijk klein uitgevoerd. Hierdoor kan een aanzienlijke kosten -en formaat besparing worden gerealiseerd. Hetzelfde geldt voor de omvormer, deze werkt slechts bij een spanningsuitval of bij een variatie van de spanning of de freqeuntie die buiten de bandbreedte komt. Hierdoor kan men gebruik maken van een lichtere / kleinere omvormer.

Door deze besparingen in kosten en formaat zijn off-line UPS’sen kleiner en goedkoper dan de Line-interactive en On-line UPS’sen.

Men mag stellen dat een off-line UPS geschikt is voor bijvoorbeeld minder kritische werkstations en om een computer thuis de kans te geven om bij een spanningsuitval gegevens veilig te “saven” alvorens af te schakelen.

Line-interactive
Een line-interactive UPS is voor het grootste deel vergelijkbaar met een off-line UPS. De belangrijkste verschillen zitten hem o.a. in het feit dat een line-interactive UPS beschikt over een beter filter. Verder is een line-interactive UPS uitgevoerd met een “fader”, dit betekent dat wanneer de spanning van het net te hoog wordt, een dergelijke UPS in staat is om , zonder omschakeling naar batterij, deze spanning naar een acceptabele waarde te “faden”. Sommige line-interactive UPS’sen zijn ook nog uitgevoerd met een “booster”, deze is in staat om een te lage spanning zonder batterijbedrijf te verhogen.

Meestal heeft een line-interactive UPS een sinusvormige uitgangsspanning wanneer hij op batterijbedrijf werkt.

Een line-interactive UPS kan worden toegepast voor LAN-omgevingen zoals CAD werkstations en minder kritische servers.

On-line
Een On-line UPS, ook wel double-conversion UPS genoemd is het enige, “echte” No Break-systeem. Bij een on-line UPS wordt het totale opgenomen vermogen van de UPS door de gelijkrichter omgezet in een gelijkspanning. Op deze gelijkspanning is zowel de batterij alsook de omvormer aangesloten. Bij deze configuratie merkt de omvormer dus niet of hij nu gevoed wordt vanuit de gelijkrichter of vanuit de batterij.

Bij “Net-bedrijf” voedt de gelijkrichter de omvormer en wordt tevens de batterij op “druppellading” gehouden. Valt nu de netvoeding weg wordt deze voeding van de omvormer ONDERBREKINGSVRIJ overgenomen door de batterij, de belasting merkt dus GEEN verschil tussen net -en batterijvoeding. Daar de term On-line niet beschermd is en dus ook voor andere soorten UPS gebruikt mag worden spreekt men ook wel van een “True On-Line UPS”.

Daar bij een True On-Line UPS een gelijkrichter en een omvormer wordt toegepast die continu het volledige vermogen van de belasting voeden zijn deze componenten veel zwaarder uitgevoerd dan bij een off-line UPS en een line-interactive UPS, hierdoor is een echt on-line No Break-systeem relatief duur.

Een True On-Line systeem kan overal worden toegepast waar de betrouwbaarheid en de kwaliteit van de voeding belangrijk is. Een True On-Line UPS levert de beste beveiliging voor kritische apparatuur!

Wat betekent “symmetrical output diagram”?

Een “symmetrical output diagram” is tegenwoordig belangrijker dan een paar jaar geleden. De belastingen in IT-ruimtes is sterk veranderd de laatste jaren. Een aantal jaar geleden lag de power factor van een belasting (het verschil tussen kVA en kW) soms nog bij 0.6 maar meestal rond de 0.8. Tegenwoordig passen alle fabrikanten van voedingen pf-correctie toe. Hierdoor is de pf van de belasting dus verandert van 0.6 naar ongeveer 1.

Dit betekent dus ook dat wij eerder een UPS bouwden die een belasting kon voeden van bijvoorbeeld 80 kW/100 kVA. Deze UPS kan dus maximaal 80 kW leveren en had een uitgangs power factor van 0.8. Sluit men deze systemen aan op een belasting met een pf van 0.9 dan zal de UPS 80 kW/88.9 kVA kunnen leveren.

De nieuwste UPS systemen van Chloride hebben een symmetrische output pf diagram. Dit houd in dat we voor iedere willekeurige pf het volle vermogen kunnen leveren. Bij een pf van 1 kan een dergelijke unit dus 100 kW/100 kVA leveren.

Op dit moment kan nog bijna niemand dit. Meestal worden er dan voorbehouden gemaakt zoals: pf van 1 mits de batterijen opgeladen zijn!

Wat betekent “autonomie” en hoe groot moet ik deze kiezen?

De autonomie, ook wel houdtijd of backup-tijd genoemd, van een UPS is de tijd dat deze UPS in staat is de belasting “autonoom” dus zonder netvoeding te voeden. In feite praten we dus over de grootte / capaciteit van de batterij. De keuze van de autonomie is van een paar dingen afhankelijk.

Ten eerste moet u een keuze maken wat u van de UPS verwacht.

– Wordt de UPS gebruikt om de tijd te overbruggen totdat het NSA opgestart is?

Dan behoeft de UPS slechts een paar minuten autonomie te hebben.

– Moet de UPS direct bij uitval van de voeding de IT-systemen down brengen?

Dan moet de autonomie minimaal zo groot zijn als de tijd die nodig is voor de shutdown.

– Wilt u bij een uitval van de voeding de tijd hebben om te onderzoeken wat de reden is van de uitval? bijvoorbeeld het trippen van een circuitbreaker o.i.d.

In dit geval dient u voor uzelf na te gaan hoeveel tijd een dergelijk onderzoek kost, hierbij moet u OOK de tijd optellen die de IT-systemen nodig hebben om de shutdown uit te voeren.

– Wilt u gewoon zo lang mogelijk in de lucht blijven. Dit is bijvoorbeeld bij het voeden van telefooncentrales vaak het geval we moeten tot het laatste moment voor onze klanten
bereikbaar zijn!

Bij deze laatste optie komen de grootste problemen om de hoek kijken. Bij een grote batterij moet u op meerdere dingen letten:
– Hoe groot en VOORAL zwaar gaat deze batterijset worden.
– Is het niet financieel interessanter om een NSA te kopen in combinatie met UPS en kleine batterij?
– Een batterij kan te groot zijn voor een UPS, of eigenlijk de lader van de UPS. Wat betekent dit voor de herlaadtijd?

Wat betekent de term “double conversion UPS”?

Een On-line UPS, ook wel double-conversion UPS genoemd is het enige, “echte” No Break-systeem. Bij een on-line UPS wordt het totale opgenomen vermogen van de UPS door de gelijkrichter omgezet in een gelijkspanning. Op deze gelijkspanning is zowel de batterij alsook de omvormer aangesloten. Bij deze configuratie merkt de omvormer dus niet of hij nu gevoed wordt vanuit de gelijkrichter of vanuit de batterij.

Bij “Net-bedrijf” voedt de gelijkrichter de omvormer en wordt tevens de batterij op “druppellading” gehouden. Valt nu de netvoeding weg wordt deze voeding van de omvormer ONDERBREKINGSVRIJ overgenomen door de batterij, de belasting merkt dus GEEN verschil tussen net -en batterijvoeding. Daar de term On-line niet beschermd is en dus ook voor andere soorten UPS gebruikt mag worden spreekt men ook wel van een “True On-Line UPS”.

Wat is het verschil tussen een UPS en een No Break-systeem?

Feitelijk is er geen verschil tussen de termen UPS en No Break-systeem. Over het algemeen wordt in de automatiseringswereld meer gesproken over een UPS en in de installatie-technische wereld meer gesproken over een No Break-systeem. Wel blijkt dat men bij een No Break-systeem eigenlijk altijd praat over een “on-line systeem” terwijl bij een UPS alle typen worden bedoeld van off-line tot on-line. Dit betekent dus dat u altijd goed moet informeren wat de wens en wat de toepassing is.