बिजली गुल, डेटा हानि, और उत्पादन में ठहराव - ये वे बुरे सपने हैं जो व्यवसायों को रात में जगाए रखते हैं। सही निर्बाध विद्युत आपूर्ति (यूपीएस) प्रणाली का चयन महत्वपूर्ण कार्यों को विद्युत व्यवधानों के खिलाफ एक अभेद्य ढाल से लैस करने के समान है। लेकिन संगठन यह कैसे सुनिश्चित कर सकते हैं कि यह ढाल प्रभावी और उनकी आवश्यकताओं के अनुरूप हो? फुजी इलेक्ट्रिक इंडिया का तकनीकी मार्गदर्शक यूपीएस चयन और विन्यास के लिए प्रमुख विचारों का विश्लेषण करता है, जो लचीली बिजली के बुनियादी ढांचे के लिए एक रोडमैप प्रदान करता है।
यूपीएस का चयन करने से पहले, परिचालन आवश्यकताओं को परिभाषित करना सर्वोपरि है। यूपीएस अनुप्रयोग प्रकाश व्यवस्था, स्टार्टअप पावर, परिवहन, यांत्रिक उपयोगिता प्रणालियों, एचवीएसी, डेटा प्रोसेसिंग, दूरसंचार, जीवन समर्थन और सिग्नल सर्किट सहित विभिन्न महत्वपूर्ण डोमेन में फैले हुए हैं। कुछ सुविधाओं को एक ही समय में कई उद्देश्यों की पूर्ति के लिए यूपीएस की आवश्यकता हो सकती है। मूल्यांकन करने के लिए प्रमुख कारकों में शामिल हैं:
- स्वीकार्य विलंब समय: मुख्य बिजली विफलता और यूपीएस सक्रियण के बीच अधिकतम सहनीय अंतर।
- बैकअप अवधि: आपातकालीन या बैकअप पावर के लिए आवश्यक न्यूनतम रनटाइम।
- लोड की महत्वपूर्णता: उन भारों का महत्व जिनका यूपीएस को समर्थन करना चाहिए।
ये कारक सीधे यूपीएस क्षमता और प्रकार के चयन को प्रभावित करते हैं।
सिंगल-फेज पावर घरों और छोटे व्यवसायों में आम है, जो प्रकाश व्यवस्था, पंखे, सीमित एयर कंडीशनिंग, कंप्यूटर और 5 हॉर्सपावर से कम के मोटरों के लिए पर्याप्त है। हालाँकि, सिंगल-फेज मोटरें थ्री-फेज समकक्षों की तुलना में काफी अधिक स्टार्टअप करंट खींचती हैं, जिससे औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए थ्री-फेज पावर अधिक कुशल हो जाती है।
थ्री-फेज पावर वैश्विक स्तर पर बड़े उद्यमों, डेटा केंद्रों और विनिर्माण पर हावी है। हालाँकि थ्री-फेज में अपग्रेड करने में अधिक लागत शामिल है, लेकिन यह सुरक्षित, अधिक किफायती केबलिंग को सक्षम बनाता है। भारत में, 5–7 kW से अधिक भार के लिए थ्री-फेज कनेक्शन मानक हैं। यूपीएस चयन (सिंगल- या थ्री-फेज) इस पर निर्भर करता है:
- जुड़े हुए लोड प्रकार।
- स्विचगियर से संरक्षित कमरों तक भवन का विद्युत वितरण।
थ्री-फेज पावर में 120-डिग्री फेज अंतर के साथ तीन सिंगल-फेज सर्किट शामिल हैं, जो उच्च पावर क्षमता प्रदान करते हैं। यूपीएस सिस्टम में तीन संभावित फेज कॉन्फ़िगरेशन हैं:
- थ्री-फेज इनपुट/थ्री-फेज आउटपुट (3/3): थ्री-फेज लोड के लिए।
- थ्री-फेज इनपुट/सिंगल-फेज आउटपुट (3/1): सिंगल-फेज लोड के लिए।
- सिंगल-फेज इनपुट/सिंगल-फेज आउटपुट (1/1): एटीएम या डेस्कटॉप कंप्यूटर जैसे छोटे पैमाने के अनुप्रयोगों के लिए।
बड़े थ्री-फेज यूपीएस सिस्टम का उपयोग करके केंद्रीकृत बिजली संरक्षण निरंतरता योजना को सरल बनाता है, जबकि विकेंद्रीकृत दृष्टिकोण स्थानीयकृत सुरक्षा के लिए कई छोटे यूपीएस इकाइयों को नियोजित करते हैं।
यूपीएस क्षमता निर्धारित करने में शामिल हैं:
- लोड मांग: जुड़े हुए भारों को सारणीबद्ध करें, जिसमें पावर फैक्टर (मापा या अनुमानित) शामिल हैं।
- यूपीएस कॉन्फ़िगरेशन: अनावश्यकता का चयन करें (उदाहरण के लिए, महत्वपूर्ण भार के लिए N+1)।
- क्षमता चयन: व्यक्तिगत यूपीएस क्षमता प्राप्त करने के लिए कुल भार को N से विभाजित करें।
गतिशील भार के लिए, सर्ज करंट, पीक प्रोसेस करंट और परिचालन अनुक्रम जैसे कारकों पर विचार किया जाना चाहिए।
बैटरी आउटेज के दौरान डीसी पावर प्रदान करती हैं और यूपीएस कार्यक्षमता के लिए महत्वपूर्ण हैं। वाल्व-रेगुलेटेड लीड-एसिड (वीआरएलए) बैटरी रखरखाव-मुक्त संचालन के कारण प्रचलित हैं। प्रमुख विचार:
- डिजाइन लाइफ बनाम वास्तविक लाइफ: तापमान, चार्जिंग चक्र और डिस्चार्ज गहराई से प्रभावित।
- तापमान प्रभाव: क्षमता 25 डिग्री सेल्सियस से नीचे घट जाती है; 25 डिग्री सेल्सियस से ऊपर हर 8 डिग्री सेल्सियस के लिए जीवनकाल आधा हो जाता है।
- डिस्चार्ज आवृत्ति/गहराई: बार-बार उथले चक्र गहरी चक्रों की तुलना में जीवनकाल को कम करते हैं।
बैटरी क्षमता को ध्यान में रखना चाहिए:
- लोड विशेषताएँ (निरंतर, गैर-निरंतर, तात्कालिक)।
- डिजाइन मार्जिन (10–15% बफर)।
- एजिंग कारक (लीड-एसिड के लिए 1.25 गुणक)।
- तापमान सुधार गुणांक।
केबल: क्रॉस-सेक्शन स्वीकार्य तापमान वृद्धि और वोल्टेज ड्रॉप पर निर्भर करता है। थ्री-फेज सिस्टम में न्यूट्रल कंडक्टर को फेज क्रॉस-सेक्शन का दोगुना आवश्यकता हो सकती है।
सर्किट सुरक्षा: मोल्डेड केस सर्किट ब्रेकर (एमसीसीबी) ओवरलोड और शॉर्ट सर्किट से बचाते हैं। समन्वय नियम:
- अपस्ट्रीम डिवाइस डाउनस्ट्रीम डिवाइस की तुलना में उच्च फॉल्ट करंट को सहन करने में सक्षम होने चाहिए।
- बैटरी सुरक्षा के लिए एमसीसीबी की आवश्यकता होती है जिसमें चुंबकीय ट्रिप सेटिंग्स बैटरी शॉर्ट-सर्किट करंट के 70% से कम हों।
सही केबल और सुरक्षा उपकरण चयन फॉल्ट के दौरान सिस्टम की विश्वसनीयता और सुरक्षा सुनिश्चित करता है।