بخشی از پاورپوینت
اسلاید 1 :
بِسمِ اللهِ الرَحمنِ الرَحیم
اسلاید 2 :
دستگاهی الکترونیکی است به منظور تامین پیوسته انرژی برای دستگاههای مصرف کننده که به اختلالات موجود در شبکه و قطع برق حساس بوده و به دلیل ضرورت و حساسیتهای فوق العاده زیاد جزو تجهیزات حیاتی مجموعههای کامپیوتری، مخابراتی، کنترل و ابزار دقیق، ازمایشگاهی و بیمارستانی میباشند.
کاهش یا افزایش ناگهانی ولتاژ، تغییر فرکانس، انواع اعوجاج لحظهای یا دائم، نمونههایی ازمشکلات ایجاد شده بر روی شبکههای برق شهری میباشند. دستگاههای الکترونیکی پیشرفته و حساس (نظیر سيستمهای کامپیوتری، تجهیزات مخابراتی و پزشکی) با توجه به کاربردهای ویژه و حساسی که دارند نیازمند تجهیزات ضروری مانند منبع تغذیه بدون وقفه و نسبتا دقیق بوده تا ولتاژ و فرکانس ثابت و قابل اطمینان را تامین نماید.
در کشورهای پیشرفته علیرغم قطع برق شهر، دستگاه UPS از وسایل ضروری کامپیوترها محسوب میشود. به عنوان مثال در صورت وجود کوچکترین اغتشاش در برق شهر بخش کنترل کامپیوتر، با تولید یک پالس موجب خاموش و روشن شدن مجدد (Restart) کامپیوتر میگردد. لذا با این عمل اطلاعاتی که در حافظه RAM سیستم وجود دارد، از بین رفته و زیانهای جبران ناپذیری به کاربر وارد شده و حاصل کار کاربر در چند لحظه از بین میرود.
UPS چيست؟
اسلاید 3 :
در مورد سایر سیستمهای حساس نظیر دستگاههای مخابراتی و شبکههای اطلاعاتی نیز با قطع یا تغییر مشخصات منبع تغذیه، هماهنگی بخشهای مختلف دستگاه بهم خورده و بر اثر قطع و وصلهای متوالی، علاوه بر صدماتی که به قطعات دستگاه وارد میشود، عملکرد کل سیستم با اختلال مواجه میگردد. با توجه به مطالب فوق، نیاز به وجود دستگاهی که بتواند جایگزین مناسبی برای برق شهر در مواقع اضطراری گردیده و با حذف اختلالات شبکه تغذیه مدارات حساس را بر عهده گیرد، نمایان میشود.
این دستگاه یوپیاس نام دارد و جهت استفاده کاربران، انرژی DC را به AC تبدیل میکند. لازم به ذکر است که در مواقع قطع برق میتوان از ژنراتوهای AC جهت تغذیه دستگاهها استفاده نمود ولی این منابع با توجه به مشکلاتی نظیر شناور بودن ولتاژ و فرکانس، حجم بزرگ، آلودگی صوتی، دودزا بودن، زمان طولانی وصل شدن بعد از قطع برق و لزوم سرویس و باز بینی دایمی عملا کاربردی در دستگاههای حساس ندارد. دستگاههای UPS با ابعاد کوچک و بدون نیاز به سرویس دایمی و بدون ایجاد آلودگیها با تثبیت ولتاژ و فرکانس، وسایل بسیار مناسبی جهت حفاظت سیستمها در مقابل اختلالات برق شبکه میباشد.
UPS چيست؟
اسلاید 4 :
اختلالات رایج در برق شهر
اسلاید 5 :
برای درک اهمیت UPS ها، در این بخش به بررسی اختلالات رایج در برق شهر میپردازیم: قطع برق : (Blackout / Power Failure)به قطع کامل برق برای مدتی طولانیتر از يک دقيقه اطلاق شده كه در هنگام وقوع آن، منبع برق كاملا از كار میافتد. (شکل شماره 1-1
شکل شماره 1-1
عوامل موثر در ايجاد اختلال: اين وضعيت ممكن است در اثر بروز اشكال در خطوط نيرو مانند قطع كليدها، فيوزها و يا حوادثی نظير طوفان همراه با رعد و برق و یا ساير شرايط ایجاد گردد.
تاثير اختلال بر شبكه و بار مصرفی:
- خاموشی باعث از دست رفتن اطلاعات در RAM و یا Cache میشود.
- توقف عمليات اجرايی و عدم امكان فعاليت.
- ضرر ناشی از زمان هدر رفته برای تنظيم يا تعمیر سيستم آسيب ديده .
- زيانهای تجاری در معاملات اينترنتی On-line.
- بروز خطر جانی در تجهيزات درمانی.
اختلالات رایج در برق شهر
اسلاید 6 :
افت لحظهای ولتاژ : (Power Sag) به كاهش كوتاه مدت ولتاژ برق اطلاق شده که تقريبا 85% از کل اختلالات موجود در برق شهر را شامل میشود. (شکل شماره 2-1)
شکل شماره 2-1
عوامل موثر در ايجاد اختلال: اين امر ناشی از سوئيچ کردن يك بار با توان بالا مانند دستگاههای تهويه هوا يا راه انداختن موتورهای الكتريكی، تاسيسات حرارتی و برودتی و يا بروز اتصال كوتاه در مناطق اطراف میباشد. همچنين عدم دقت در انتخاب سايز مناسب كابلهای برق استفاده شده در ساختمان و تغييرات شبكه در زمان اوج مصرف بخصوص در فصل گرما از ديگر عوامل ايجاد اين اختلال است.
تاثير اختلال بر شبكه و بار مصرفی: در صورتيكه ولتاژ منبع اصلی آنقدر پايين بيايد كه منبع تغذيه كامپيوتر نتواند ولتاژی دريافت كند، افت ولتاژ باعث Restart شدن كامپيوتر میشود. هنگ نمودن کامپیوتر، قفل شدن صفحه کلید، کم یا زیاد شدن نور لامپها و کوچک شدن صفحه تصویر مانیتور از دیگر تبعات این نوع اختلال میباشد. همچنین بدليل ثابت بودن توان الكتريكی دستگاه مصرف كننده، افت ولتاژ سبب افزايش کوتاه مدت جريان شده و به تبع آن باعث کم شدن راندمان و کوتاه شدن عمر دستگاه مصرفی میگردد.
اختلالات رایج در برق شهر
اسلاید 7 :
افزايش لحظهای ولتاژ : (Power Surge) عبارتست از افزايش لحظهای دامنه ولتاژ که برای چند سيكل پیاپی که در حدود 1/120 ثانیه طول میکشد. (شکل شماره 3-1)
شکل شماره 3-1
عوامل موثر در ايجاد اختلال: این اختلال معمولا به دلیل سوئیچ نمودن بار در مراکز فرعی و یا به یکباره خاموش شدن دستگاههای توان بالا و یا پرمصرف بوجود میآید. همچنين اتصال كوتاه و عدم توجه به سايز مناسب كابلهای برق نيز از عوامل ايجاد آن میباشند.
تاثير اختلال بر شبكه و بار مصرفی: این اختلال باعث وارد آمدن فشار به دستگاههای حساس شده و در طول زمان سبب خرابی آنها میگردد. همچنین میتواند باعث بروز خطا در دادههای ديجيتال و قفل شدن كامپيوتر شود. كم و زياد شدن نور لامپها و تغييرات ناگهانی در عرض تصوير مانيتور نیز از اثرات محسوس افزايش لحظهای ولتاژ میباشد.
اختلالات رایج در برق شهر
اسلاید 8 :
ولتاژ ضعيف : (Brownout / Under Voltage) عبارتست از ضعيف شدن ولتاژ برای مدت زمان طولانی. (شکل شماره 4-1(
شکل شماره 4-1
عوامل موثر در ايجاد اختلال:اين اختلال زمانی ايجاد میشود كه منبع اصلی توليد برق، قدرت تامین توان مورد نياز شبكه (بار مصرفی) را ندارد، به همین دليل شركت برق، ولتاژ شبكه سراسری را كاهش میدهد.
تاثير اختلال بر شبكه و بار مصرفی:
در يك بار مصرفی با توان ثابت، کاهش ولتاژ شبكه سبب افزايش جريان بار خواهد شد كه اين افزايش جريان به نوبه خود میتواند سبب كاهش طول عمر قطعات بكار رفته در دستگاه مصرفی شود.
كاهش ولتاژ بيش از يك دقيقه میتواند موجب عملكرد نادرست تجهيزات گردد. مثلا در يك موتور القايی، اين كاهش میتواند منجر به بالا رفتن تلفات حرارتی و يا تغيير سرعت (دور موتور) شود.
اختلالات رایج در برق شهر
اسلاید 9 :
ولتاژ قوی: (Over Voltage) عبارتست از قوی شدن يا بيشتر شدن دامنه ولتاژ برای مدت زمان طولانی که می تواند موجب بالا رفتن توان راكتيو در خروجی بانكهای خازنی شود. (شکل شماره 5-1
شکل شماره 5-1
عوامل موثر در ايجاد اختلال: صاعقه، رعد و برق از مهمترین عوامل ايجاد کننده این نوع اختلال میباشد.
تاثير اختلال بر شبكه و بار مصرفی: باعث سوختن دستگاه مصرفی و یا آتش سوزی میشود.
اختلالات رایج در برق شهر
اسلاید 10 :
نوسانات فرکانسی : (Frequency Variation) به تغيير فركانس شكل موج ورودی اطلاق میشود. )شکل شماره 6-1(
شکل شماره 6-1
عوامل موثر در ايجاد اختلال: این اختلال معمولا در جاهايی ديده میشود كه منبع توليد انرژی برای تغذيه دستگاهها، ژنراتور (موتور برق) باشد.
تاثير اختلال بر شبكه و بار مصرفی:
نوسانات فرکانسی باعث برش ولتاژ و کاهش دقت دستگاههای حساس آزمايشگاهی، مخابراتی، تجهيزات پزشكی و. شده و باعث به هم خوردن همزمانی (Synchronize) در برخی دستگاهها كه با عبور از صفر ولتاژ كار میكنند، میشود.
اختلالات رایج در برق شهر
اسلاید 11 :
اعوجاج هارمونيکی : (Harmonic Distortion) به اغتشاشهای پريوديک و شبه سينوسی ولتاژ منبع و يا به جريانی كه بارهای غير خطی از منبع میکشد گفته میشود. (شکل شماره 7-1)
شکل شماره 7-1
عوامل موثر در ايجاد اختلال: هارمونيكها عموما توسط بارهای غيرخطی بوجود میآيند كه از برق شهر جريانهايی بالا میکشند. (كامپيوتر، دستگاههای فتوكپی، پرينترهای ليزری و موتورهای دوار با سرعت متغير، دستگاههای جوشكاری)
تاثير اختلال بر شبكه و بار مصرفی: هارمونيكها باعث افزايش نامناسب جريان میشوند و اين افزايش اثر خود را در دماهای بالا نشان داده و باعث خرابی اجزا تشكيل دهنده و افزايش حرارت دستگاه میشوند. دمای توليد شده بوسيله هارمونيكها میتواند سيمهای اصلی نول سايت را خراب كند مگر آن که سيمها به اندازه كافی ضخيم درنظر گرفته شوند.
اختلالات رایج در برق شهر
اسلاید 12 :
حالتهای گذرای سوئيچينگ : (Switching Transients) به تغييرات ناخواسته و لحظهای فرکانس از يک مقدار تعيين شده گفته میشود. (شکل شماره 8-1)
شکل شماره 8-1
عوامل موثر در ايجاد اختلال:پيدايش عناصر نيمه هادی (ترانزیستورها) و استفاده فراوان از آنها در شبكههای قدرت، عامل مهمی برای ايجاد هارمونيك در سيستمهای قدرت میباشد. اكثر PC ها توسط منابع تغذيه سوئيچينگ تغذيه میشوند و اين باعث میشود مشكلات مربوط به هارمونيكها با افزايش تعداد كامپيوترها بصورت تصاعدی بالاتر رود.
در جايی که تعداد كامپيوترها در سايت زياد باشد، استفاده از يوپیاس دارای THD جريان ورودی كم (مثلا كمتر از 5%) ضروری است.
اختلالات رایج در برق شهر
اسلاید 13 :
: Normal Mode Noise این نویزها عموما بین خطوط فاز و نول شبکه دیده شده و باعث آسیب منابع تغذیه، بردها و اجزای تشکیل دهنده مدار میشوند. (شکل شماره 10-1)
شکل شماره 10-1
: Common Mode Noise بیشتر نویزها از این دستهاند و بین خطوط فاز و ارت یا نول و ارت وجود داشته و باعث از دست رفتن اطلاعات در کامپیوترها میشوند. (شکل شماره 11-1)
شکل شماره 11-1
اختلالات رایج در برق شهر
اسلاید 14 :
تاثير نويز در بیتهای اطلاعاتی: طبق منطق موجود در تجهیزات و دستگاههای کامپیوتری، سطح ولتاژ 0 ولت، سطح منطقی صفر و سطح ولتاژ 5 ولت، سطح منطقی یک در نظر گرفته شده است. (شکل شماره 12-1(
شکل شماره 12-1
نویزهای وارد شده به سیستمها در سطوح منطقی مختلف، میتوانند بر روی سیستم تأثیر گذاشته و سطح منطقی را تغییر دهند. (شکل شماره 13-1(
شکل شماره 13-1
اختلالات رایج در برق شهر
اسلاید 15 :
اسپایک: (Spike) عبارتست از افزایش بسیار زیاد لحظهای ولتاژ (شکل شماره 14-1(
شکل شماره 14-1
عوامل موثر در ايجاد اختلال:ضربات ناشی از رعد و برق و یا عواملی که باعث سقوط خطوط انتقال برق میشوند، باعث بروز این اختلال میگردند. مانند: طوفان، تصادفات و.
تاثير اختلال بر شبكه و بار مصرفی: باعث سوختن مدارهای داخل کامپیوتر شده و یا با سوختن هارد (Hard Disk)، باعث از بین رفتن اطلاعات میگردد.
اختلالات رایج در برق شهر
اسلاید 16 :
آمار اختلالات برق بر روی کامپیوتر، ارائه شده توسط: Computer World
شکل شماره 15-1
آمار اختلالات برق در مدت يک ماه، ارائه شده توسط شرکت : IBM
شکل شماره 16-1
اختلالات رایج در برق شهر
اسلاید 17 :
آمار انواع اختلالات برق در مدت يک ماه، ارائه شده توسط شرکت : AT&T
اختلالات رایج در برق شهر
اسلاید 18 :
پارامترهای مهم در خريد UPS
اسلاید 19 :
: Total Harmonic Distortion(THD) وجود بارهایی که از منابع تغذیه سوئیچینگ استفاده میکنند، به دلیل ایجاد هارمونیک در شبکه، باعث داغ شدن سیمهای نول و به تبعه آن باعث بروز گرما در سیستم برق میشوند. بنابراین برای مکانهایی که تعداد دستگاههای کامپیوتری زیادی دارند، توصیه میشود از یوپیاس با THD جریان ورودی پایین مثلا 10% استفاده شود.
: Switch Time عبارت است از فاصله زمانی بین سوئیچ از برق شهر به باتری و بالعکس. هر چه این زمان بیشتر باشد احتمال Restart شدن کامپیوتر در لحظه سوئیچ بیشتر خواهد بود. دستگاههایی که زمان سوئیچ آنها حدود صفر است به دستگاههای Online معروف هستند.
: Backup Time زمان مورد نياز برای وضعیتی است که برق شهر قطع شده و لازم است برای تغذیه بار مصرفی از انرژی ذخیره شده در باتری استفاده شود. این زمان بستگی به باتری دارد و با کم و زياد شدن باتری، کم و زیاد میشود. یوپیاس ممکن است دارای باتری داخلی و یا خارجی (کابینت باتری) باشد
: Noise Filtration فیلتراسیون نویز با توجه به مکان استفاده تغییر میکند و زمانی که کنترل نویزهای Normal و Common ورودی به سیستم مهم است از آن استفاده میشود.
پارامترهای مهم در خريد UPS
اسلاید 20 :
: Audible Noise زمانی که دستگاه روشن است بر اساس صدای ناشی از فن یا ترانس دستگاه، میزان نویز صوتی سیستم مشخص میشود
: Size and Weightسایز و حجم دستگاه میتواند بر اساس مکان استفاده متفاوت و در بحث حمل و نقل و یا خدمات مهم باشد.
: Interface and Ergonomy شکل ظاهری و تناسب دستگاه با توجه به نوع دستگاه و مکان استفاده، نقش مهمی در انتخاب دستگاه مناسب دارد.
Robustness and Reliability استحکام و قابلیت اطمینان زیاد در برابر شرایط سخت و بحرانی از مهمترین پارامترهای انتخاب یوپیاس مناسب میباشد.
: Technology and Wave Shape یکی از پارامترهای مهم در انتخاب یوپیاس مناسب، تکنولوژی ساخت آن میباشد که توضیحات آنها در ادامه آمده است. چنانچه منابع تغذیه دستگاههای مورد استفاده بسیار حساس بوده و هیچگونه نویز یا اعوجاجی نباید به آن وارد شود و شکل موج خروجی به صورت سینوسی کامل و بدون قطعی و بدون وابستگی به ولتاژ ورودی لازم باشد، توصیه میشود از یوپیاسهای Online استفاده شود و چنانچه ورود نویز یا تغییر شکل موج خروجی سیستم از درجه اهمیت کمتری برخوردار است، یو پیاسهای Line-Interactive توصیه میشود.
پارامترهای مهم در خريد UPS
