Stroomuitval, gegevensverlies en productiestops - dit zijn nachtmerries die bedrijven 's nachts wakker houden. Het kiezen van het juiste Uninterruptible Power Supply (UPS)-systeem is vergelijkbaar met het bewapenen van kritieke operaties met een ondoordringbaar schild tegen elektrische storingen. Maar hoe kunnen organisaties ervoor zorgen dat dit schild zowel effectief als afgestemd is op hun behoeften? De technische gids van Fuji Electric India ontleedt de belangrijkste overwegingen voor UPS-selectie en -configuratie en biedt een routekaart naar een veerkrachtige stroominfrastructuur.
Voordat u een UPS selecteert, is het van cruciaal belang om de operationele vereisten te definiëren. UPS-toepassingen bestrijken diverse kritieke domeinen, waaronder verlichting, opstartstroom, transport, mechanische nutsbedrijven, HVAC, gegevensverwerking, telecommunicatie, levensondersteuning en signaalkringen. Sommige faciliteiten hebben mogelijk een UPS nodig om meerdere doelen tegelijkertijd te dienen. Belangrijke factoren om te evalueren zijn:
- Acceptabele vertragingstijd: De maximaal toelaatbare kloof tussen stroomuitval en UPS-activering.
- Back-upduur: De minimaal vereiste runtime voor nood- of back-upstroom.
- Belang van de belasting: Het belang van de belastingen die de UPS moet ondersteunen.
Deze factoren beïnvloeden direct de selectie van de UPS-capaciteit en het type.
Eenfasige stroom is gebruikelijk in huizen en kleine bedrijven, voldoende voor verlichting, ventilatoren, beperkte airconditioning, computers en motoren van minder dan 5 pk. Eenfasige motoren trekken echter aanzienlijk hogere opstartstromen dan driefasige equivalenten, waardoor driefasige stroom efficiënter is voor industriële toepassingen.
Driefasige stroom domineert grote ondernemingen, datacenters en de productie wereldwijd. Hoewel upgraden naar driefasig hogere kosten met zich meebrengt, maakt het veiligere, economischere bekabeling mogelijk. In India zijn driefasige aansluitingen standaard voor belastingen van meer dan 5–7 kW. UPS-selectie (een- of driefasig) hangt af van:
- Aangesloten belastingstypen.
- Elektrische distributie van gebouwen, van schakelapparatuur tot beschermde ruimtes.
Driefasige stroom bestaat uit drie eenfasige circuits met faseverschillen van 120 graden, wat een hogere stroomcapaciteit levert. UPS-systemen hebben drie potentiële faseconfiguraties:
- Driefasige ingang/driefasige uitgang (3/3): Voor driefasige belastingen.
- Driefasige ingang/eenvoudige uitgang (3/1): Voor eenfasige belastingen.
- Eenfase-ingang/eenvoudige uitgang (1/1): Voor kleinschalige toepassingen zoals geldautomaten of desktopcomputers.
Gecentraliseerde stroombeveiliging met behulp van grote driefasige UPS-systemen vereenvoudigt de continuïteitsplanning, terwijl gedecentraliseerde benaderingen meerdere kleinere UPS-eenheden gebruiken voor lokale bescherming.
Het bepalen van de UPS-capaciteit omvat:
- Belastingsvraag: Tabuleer aangesloten belastingen, inclusief vermogensfactoren (gemeten of geschat).
- UPS-configuratie: Selecteer redundantie (bijv. N+1 voor kritieke belastingen).
- Capaciteitsselectie: Deel de totale belasting door N om de individuele UPS-capaciteit af te leiden.
Voor dynamische belastingen moeten factoren als piekstroom, piekprocesstromen en operationele sequenties in overweging worden genomen.
Batterijen leveren gelijkstroom tijdens stroomuitval en zijn cruciaal voor de UPS-functionaliteit. Valve-Regulated Lead-Acid (VRLA)-batterijen zijn wijdverspreid vanwege hun onderhoudsvrije werking. Belangrijke overwegingen:
- Ontwerplevensduur versus werkelijke levensduur: Beïnvloed door temperatuur, laadcycli en ontladingsdiepte.
- Impact van temperatuur: Capaciteit daalt onder 25°C; levensduur halveert voor elke 8°C boven 25°C.
- Ontlaadfrequentie/diepte: Frequente ondiepe cycli verminderen de levensduur minder dan diepe cycli.
De batterijcapaciteit moet rekening houden met:
- Belastingseigenschappen (continu, niet-continu, direct).
- Ontwerpmarges (10–15% buffer).
- Verouderingsfactoren (1,25 vermenigvuldiger voor loodzuur).
- Temperatuurcorrectiecoëfficiënten.
Kabels: De doorsnede is afhankelijk van de toelaatbare temperatuurstijging en spanningsval. Neutrale geleiders in driefasige systemen kunnen de dubbele doorsnede van de fase vereisen.
Circuitbeveiliging: Molded Case Circuit Breakers (MCCB's) beschermen tegen overbelasting en kortsluiting. Coördinatieregels:
- Apparaten stroomopwaarts moeten hogere foutstromen kunnen verdragen dan apparaten stroomafwaarts.
- Batterijbeveiliging vereist MCCB's met magnetische tripinstellingen onder de 70% van de kortsluitstroom van de batterij.
De juiste selectie van kabels en beveiligingsapparatuur zorgt voor systeembetrouwbaarheid en veiligheid tijdens storingen.