Kesintisiz Güç Kaynağı nasıl seçilmelidir

Soru & Cevap bölümünde yer alan bu konu Misafir tarafından paylaşıldı.

  1. Misafir

    Misafir Guest

    Bilgisayara Kesintisiz Güç Kaynağı nasıl seçilmelidir
     
  2. Sehbal

    Sehbal Üye

    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.

    - 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 de büyür.

    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.