UPS - (Uninterruptible Power Supply
(Source) – „nepřerušitelný zdroj energie“
(nebo
česky záložní zdroj) je
zařízení nebo systém, který zajišťuje souvislou dodávku elektřiny
pro zařízení, která nesmějí být neočekávaně vypnuta.
Takže jednoduše řečeno, když vám vypnou proud, tak díky
záložnímu zdroji můžete fungovat dál "na baterky". Jak
dlouho? To záleží na tom, jakou UPS jste si pořídili. Navíc vám ještě
UPS pomůže vyřešit řadu problémů, které se v elektrorozvodné síti
vyskytují.
Které problémy v dodávce elektrického proudu se dají pomocí UPS
vyřešit?
Těchto problémů je celkem 9:
a) Blackout - úplný výpadek napětí.
Nejsme na pochybách -
kolem nás je najednou tma a ticho. V dřívějších dobách dosti běžná
porucha, dnes spíš způsobeno "vyraženými pojistkami" nebo tzv.
"odborným zásahem" elektrikářů, kteří v zamyšlení opakovaně
cvakají jednotlivými jističi a tím obvykle napáchají více škody, než co
přišli původně opravit.
b) Krátkodobý výpadek - buďto opravdu velmi krátké přerušení
dodávky proudu (méně než dva sinusové cykly) nebo na obdobně krátkou dobu
snížené napětí. Poznáme podle bliknutí světel. Bývá obvykle způsobeno
např. při připojení extrémně silného spotřebiče apod. Obvykle se udává,
že tento výpadek (pokles) bývá neškodný. Opak je pravdou - velmi často
dochází k vyresetování počítače a tím ztrátě naší poslední práce.
c) Napěťová špička - krátkodobé přepětí o desítky %. Může
sice poškodit zařízení, ale častěji dochází k nepochopitelnému
"zbláznění" elektroniky - jak počítač, tak i jiná elektronická
zařízení se zachovají zcela nepochopitelným způsobem.
d) Brownout (dlouhodobé podpětí) - bývá známé např. na
venkově a všude tam, kde je poddimenzovaný elektrický rozvod. Přes den
nejsou problémy, ale při návratu všech obyvatel domů a zapnutí spotřebičů
dochází k poklesu napětí třeba až na 180V. Opět "zbláznění"
elektroniky, ale také krátkodobá nefunkčnost některých zařízení a hlavně
nadměrné opotřebení a snížení životnosti spotřebičů.
e) Dlouhodobé přepětí - přesně opačná situace, zato s
naprosto stejnými následky. Vzniká hlavně při odpojení nějakého velkého
odběratele. Pro příklad:
Když jsem pracoval ve Feroně, vždy po 16hod se
napětí v síti zvýšilo asi o 20V. V tuto dobu totiž končili jeřábníci a
vypnutí všech 16 jeřábových drah znamenalo snížení spotřeby téměř o 90%.
Odlehčená trafostanice v tom okamžiku navýšila výstupní napětí a samozřejmě
překročila povolené hodnoty.
A mě chvíli trvalo než jsem přišel na to,
proč se touto dobou všechny UPS zblázní a přechází na bateriový
provoz.
Řešení? Poměrně snadné, stačilo změnit
nastavení rozsahu vstupního napětí. |
f) Rušení v síti (šum) - může být způsobeno celou řadou
vadných nebo špatně navržených elektrospotřebičů. Následky? Různé -
pro některé zařízení vůbec nehraje roli, u jiného může funkci zcela
znemožnit.
g) Změna frekvence - odchylky od standardní frekvence 50Hz, u nás
se prakticky nevyskytuje.
h) Napěťové rázy - velmi krátké napěťové špičky, ovšem
čím kratší, tím mají větší napětí - bavíme se o kilovoltech - nejnebezpečnější
porucha. Běžně
se pohybujeme mezi 2kV - 20kV. Tyto špičky jsou velmi nebezpečné,
hrozí cokoliv od proražení izolace přes spálený zdroj až po závady kteréhokoliv
dílu či úplné zničení celého počítače. Těchto špiček si nemůžete
v žádném případě všimnout, nezaregistrujete je, zato pro všechnu vaši
elektroniku to může mít smrtelné následky. Napěťové rázy vznikají
jednak přímo v elektrickém rozvodu (a jsou za ně zodpovědné distribuční
společnosti), jednak vznikají atmosférickým přepětím při bouřkách.
i) Harmonické zkreslení - zjednodušeně řečeno napětí nemá
sinusovkový průběh. Je to způsobeno velkými spotřebiči s nelineární zátěži
(které samozřejmě nemusí být přímo u nás v bytě, ale někde v blízkosti).
Elektronika se může dostávat do nestabilních stavů, v těžším případě
dochází až k poškození hardware. Bez speciálních zařízení (osciloskop)
nemůžeme podobnou situaci zaregistrovat a nevíme tedy o ní.
|
Rozeznáváme následující druhy UPS:
Off-line - (někdy označovaný jako Back)
- nejjednodužší varianta, při výpadku proudu se během krátkého času
(5-20ms) zapne měnič, který vyrábí střídavý proud ze zabudovaných
akumulátorů.
V případě přepětí
nebo podpětí mohou některé typy těchto UPS také zahájit
výrobu správného napětí, ale pokud je pokles (nárůst) dlouhodobý hrozí rychlé vybití baterií.
Line-interaktiv - (někdy označovaný
jako Smart) - na rozdíl od předešlého typu dokáže
upravovat přepětí nebo podpětí snižováním
nebo zvyšováním napětí (funkce boost či buck)
bez použití energie z akumulátoru.
AVR - (Automatic Voltage Regulator) - označení funkce sloužící
k automatickému vyrovnání napětí na výstupu, odpovídá předešlé
variantě
On-line (tedy stále v provozu, také nazývaná
s dvojitou
konverzí) - nejlepší (a nejdražší) varianta. Vstupním napětím se
stále dobíjí akumulátory a z nich se měničem nepřetržitě vyrábí
výstupní napětí. Tento typ tedy v případě výpadku dodávky energie
nepotřebuje žádný přechodový čas k naběhnutí (pracuje stále), dále
se vyznačuje přesným výstupním napětím (hodnota, frekvence, tvar průběhu).
Používá se při největších nárocích.
Vysvětlivky k některým dalším pojmům:
Oddělovací
transformátor - bývá obvykle použit u On-line UPS - odděluje
galvanicky výstup od elektrického rozvodu a chrání tak obsluhu od úrazu
elektrickým proudem. Vyžadováno např. ve zdravotnictví apod.
Lichoběžník (trapez) / sinus
- označení tvaru průběhu výstupního napětí. Zatímco v síti má
elektrické napětí tvar sinusoidy, levnější UPS produkují na výstupu
napětí ve tvaru lichoběžníku, což "skoro" postačuje, ale
řadě zařízení může tento zjednodušený průběh působit problémy.
Pozor !!! Informaci o lichoběžníkovém
výstupu téměř u žádného modelu nenajdete (výrobci se tím nechlubí).
Doporučuji vždy vybírat takové zařízení, které výslovně zaručuje sinus
průběh.
Kapacita akumulátorů
- v tomto případě obvykle udávaná v minutách provozu při provozu na
baterie. Bývají udávány dva údaje - provoz při 100% zatížení
(obvyklá doba je 5-20minut) a provoz při 50% zatížení (oproti první
době cca 3x delší). Je to dáno tím, že při 100% zatížení pracují
akumulátory na hranicích svých možností a jejich kapacita oproti
optimálnímu stavu dosti citelně klesá. U starších akumulátorů může
být dokonce rozdíl mezi dobou provozu při 100% a 50% až 10-ti násobný
! Proto vždy doporučuji raději UPS předimenzovat, než volit s přesným
výkonem podle chráněného zařízení.
Přídavné akumulátory
- běžné UPS mají akumulátory dimenzovány jen na několik minut
provozu, tedy aby bylo možno v případě výpadku dokončit práci, uložit
soubory a regulérním způsobem vypnout počítač. V některých případech
je ale nutné zajistit provoz počítačů po celou dobu výpadku (desítky
minut). Takto jsme např. před časem zabezpečovali Jednotku intenzivní
péče v jedné nemocnici. Je logické, že pacienti odkázání např. na
dýchací přístroje apod. musejí mít zajištěnu dodávku elektrického
proudu za jakýchkoliv okolností. V tomto případě se používají
spec. UPS, ke kterým se dají připojit tzv. kabinety
- externí skříně s akumulátory, které zajišťují dodávku energie
po požadovanou dobu. Obvykle se jedná o stavebnicovou konstrukci, kdy se
k jedné UPS dá připojit postupně několik kabinetů (a každým z nich
prodlužujeme "výdrž" UPS třeba o 10min.).
Náhradní akumulátory
- zde se jedná o něco jiného, o náhradu původních, už nefunkčních
akumulátorů v UPS. Ve většině případů se jedná o předpřipravený
kit, který dovede v UPS vyměnit i obsluha bez odborného vzdělání. Vždy
však doporučuji zadat tuto práci odborné firmě - nejen že bude výměna
provedena profesionálně, ale bude zároveň provedena i kontrola celého
zařízení.
Životnost akumulátorů
- obvykle asi 3 roky. Ovlivněno např. provozní teplotou, kvalitou (výrobcem)
a hlavně provozními podmínkami. Ve většině UPS jsou totiž akumulátory
trvale přebíjeny a nikdy nedochází k jejich vybití, což nepříznivě
ovlivňuje jak jejich životnost, tak i rychlý pokles kapacity v průběhu
jejich používání.
Můžeme ovlivnit životnost akumulátorů a tím i
spolehlivost UPS?
Ano - můžeme. Jednak umístěním na chladnějším místě
(nestavíme ke kamnům a k topným tělesům), čistěním od prachu
(hlavně u modelů s ventilátorem) a konečně pravidelnými cykly vybíjení-nabíjení,
které by měly být prováděny alespoň 1x za měsíc. Lze to provádět
i manuálně, ale nejlepší je používat příslušný SW.
SW - (programové vybavení k UPS) - jedná se o výbavu
"lepších" UPS, které umožňují spojení s počítačem
pomocí RS232 nebo USB. Příslušný SW nám umožňuje monitorovat
kapacitu, napětí, teplotu, výdrž v minutách a další parametry použité UPS. Velmi důležitou
funkcí je právě možnost nastavit pravidelné automatické nabíjení a
vybíjení akumulátorů, které podstatně zvyšuje jejich životnost a tím
i spolehlivost celé UPS. Navíc se tento SW dokáže při výpadku v případě
naší nepřítomnosti postarat o uložení otevřených souborů a
regulerní vypnutí počítače (dříve, než se vybijí akumulátory).
Která zařízení k UPS připojujeme:
a) počítač - kvůli němu obvykle UPS pořizujeme. Chráníme
ho tak před všemi škodlivými jevy v elektrické síti (přepětí,
podpětí, napěťové špičky a rázy, drop-outy i dlouhodobé výpadky).
Máme zaručeno, že v případě výpadku můžeme dokončit rozdělanou
práci a nepřijdeme o důležitá data.
b) monitor - bez něho prostě nevidíme, co děláme, takže
jej obvykle musíme připojit k UPS také.
Mimo to můžeme připojit i další zařízení, která
potřebujeme ke své práci nebo která nám zpřijemňují a usnadňují
život:
c) modem, router, hub, switch
- můžeme tak dokončit zahájený přenos
c) tiskárna - považuji za méně důležité, ale má poměrně
malý odběr, takže to nepůsobí žádné problémy
e) stolní lampička - relativně důležité, pokud dojde k
výpadku večer nebo v noci, potřebujeme alespoň základní orientaci v
místnosti, která je v tomto okamžiku osvětlena jen světlem vašeho
monitoru. Doporučuji lampičku s malou spotřebou (zářivka), která může
mít cca 10W a podstatným způsobem nám tak neovlivní dobu práce UPS
na akumulátory.
Co naopak k UPS nikdy nepřipojujeme:
a) laserová tiskárna
- zatímco inkoustová tiskárna má
spotřebu jen několik wattů, laserovka může mít spotřebu orientačně asi
1kW !!! Pro většinu UPS znamená připojení laserovky přetížení a
tedy okamžité vypnutí, takže
UPS a
laserová tiskárna k sobě prostě nikdy nepatří !
b) rychlovarná konvice
c) elektrický vařič
d) mikrovlnka
- všechny tyto spotřebiče maji obrovskou spotřebu (opět asi 1-2kW) a u
většiny záložních zdroj způsobí přetížení a vypnutí. A pokud
si myslíte, že si vymýšlím nesmysl, že nic takového nebude nikdo k
UPS připojovat - mohu vás ujistit, že jsem vícekrát viděl, jak při
výpadku napětí pracovník (či pracovnice) kteří tak měli vynucenou
přestávku vzali konvici či vařič a šli si to připojit vedle k počítači
na UPS - aby už ten čas trochu využili. A my - počítačníci - jsme
pak dostávali vynadáno, proč používáme takové šmejd UPS, které se
pořád vypínají a nedokážou udržet v provozu nějaký životně důležitý
počítač..
Takže ke každé UPS doporučuji umístit cedulku:
K záložnímu
zdroji nikdy nepřipojovat
laserovou tiskárnu
rychlovarnou konvici
mikrovlnnou troubu
olejový radiátor
a podobné spotřebiče s velkou spotřebou !!! |
Mimoto má samozřejmě UPS řadu dalších vlastností:
1) výkon - jalový (VA) a činný
(W) - od nejnižších cca 300VA (což je vhodné opravdu jen pro nejslabší
počítače) přes obvyklé hodnoty 500-1000VA (což optimálně vyhovuje
pro běžná pracoviště s 1-2 počítači) až po velké stroje s výkonem
několika kVA (či dokonce několika desítek kVA), které jsou určeny pro
zálohování servroven, velkých pracovišť či celých firem
2) rozměry - čím větší výkon,
tím větší bedna - to dá rozum
3) váha - platí totéž
takže nejmenší UPS má rozměr srovnatelný s krabicí od
bot a váhu od 3kg, několika kVA UPS může mít rozměr větší počítačové
skříně (big-tower) a váhu 150kg a ty největší? Rozměr šatní skříně a stěhuje
se jeřábem.
4) typ a počet zásuvek - u běžných
UPS (se kterými se obvykle setkáte) najdete 2 až 8 zásuvek, buď počítačového
typu (označují se IEC320) nebo ve stejném provedení, jaké mají zásuvky
na zdi (označují se jako SCHUKO)
5) možnost studeného startu - tedy lze UPS zapnout, i když není připojena
do zásuvky?
a dále
Poskytuje UPS odpovídající přepěťovou ochranu?
A má i zabudovaný filtr proti rušení?
Které stavy jsou opticky signalizovány?
A které stavy jsou avizovány zvukovou výstrahou?
A má UPS doplňkové ochrany datových linek (RJ11, RJ45) ?
Stačilo?
Takže, pokud je vám nyní vše jasné, můžete objednávat.
A pro vás, co v tom máte ještě větší zmatek než na
začátku, nabízím dvě možnosti:
1) objednávejte osvědčeným způsobem: "Prosím
vás, jakou máte nejlevnější UPS?" (přičemž mi obvykle vstávají vlasy na hlavě).
2) nebo zkuste ten druhý - podle mě rozumnější způsob:
Svěřte se nám -
a my vám poradíme nebo pro vás rovnou vybereme tu optimální UPS.
|