UPS

UPS (Uninterraptable Power Supply) herhangi bir elektronik cihazın beslemesinin kesilmesini veya tolerans dışı yüksek veya düşük gelmesini önleyen gerilim üretecidir. Kullanım amacı beslemesini sagladığı sistemlerin korunması ve şebeke enerjisinin kesilmesi durumunda sistemin beslemesinin bir süre daha devam ettirilmesidir. Bir sistemin enerji açısından korunması, söz konusu sistemin kabul edebilecegi gerilim ve frekans toleransları çerçevesinde beslenmesi anlamına gelir.
Dolayısıyla Ups’lerden beklenen birinci özellik öngörülen gerilim ve frekans degerlerinde sürekli olarak çalışabilmektir. Diger önemli özellik ise sistemin enerjisinin kontrollü olarak kesilmesi ihtiyacıdır. Bu gereksinim özellikle bilgisayar ve otomasyon sistemlerinde tekrar aynı noktadan başlayabilmek ve sistemin veya ürünün zarar görmesini engellemek için gereklidir.
UPS’ler yapısal olarak 5 temel bölüme ayrılabilirler :
A-) Sarj Ünitesi
B-) Invertör ünitesi
C-) Aküler
D-) Statik ve manuel by-pass
E-) Haberleşmee birimi
Image

A- Şarj Ünitesi

UPS’in akülerinin şarj edilmesi ve invertör için gerekli DC gücün saglanmasi işlevlerini yerine getiren bölümdür. Sarj ünitesinde şebeke gerilimini Ups’in akü gerilimi civarlarına düsüren giris güç trafosu, trafo çıkışindaki AC gerilimi kontrollü olarak dogrultarak DC’ye çeviren thristör modülleri, şarj kontrol kartı ve DC filtreler yer alir. Sarj ünitesinin gücü Ups tipine göre değişir.
On-Line UPS’lerde şarj ünitesi ayni zamanda hem aküleri şarj edip hemde invertörü besledigi için yüksek güçlü yapılmak zorundadır. Diger Ups modellerinde yalnızca aküleri şarj edebilecek güçtedir.
Sarj kontrol kartı akü şarj gerilimini ve akımıni ayni anda kontrol eder. Sarj gerilimi akü sayisinin 13.7 ile çarpılması ile elde edilir. (Bu deger 12 Volt’luk kuru tip akü için geçerlidir.) Sarj akımı Ups gücü ve modeline göre değişir. Sarj üniteleri bütün On-Line modellerde thristör kontrollü, Off-Line ve LineInteractive modellerde transistör kontrollü seri regülatörlerle yapılır.

B- Invertör Ünitesi

Akülerin ve şarj ünitesinin sagladıgı DC gerilimden 220 VAC gerilim üreten bölümdür. Invertör ünitesi; kontrol kartları, güç anahtarlama transistörleri, çıkış trafosu ve filtrelerden oluşur. Ups çıkış dalga sekli invertör ünitesinin yapısıyla ilgilidir. On-Line UPS modellerinde sürekli olarak devrededir. Diger modellerde şebekenin tolerans dışı yükselmesi, düsmesi veya kesilmesi durumunda çalışir. Genel olarak üç farkli Ups çıkış dalga sekline karsilik üç ayrı invertör ünitesinden bahsedebiliriz.
1-) Kare dalga çıkışli veya kare dalgadan pasif filtrelerle üretilmiş sinüs çıkışlı Ups invertörleri.
2-) Sinüsoidal (Trapez dalga) çıkışli Ups’lerin düşük frekansli PWM invertörleri.
3-) Sinüs çıkışli Ups’lerin yüksek frekans PWM’le çalışan invertörleri.
Invertör ünitelerinin gücü Ups çıkış gücüyle orantilidir.

C- Aküler

UPS’lerde şebeke gerilimi kesildigi zaman invertör ünitesinin ihtiyaç duydugu DC gerilimi saglayan bölümdür. Genellikle 12 V veya 6 V’luk aküler kullanılır. Ups’lerin DC besleme gerilimleri bu akülerin seri olarak birbirine baglanmasıyla elde edilir. Şebeke geriliminin kesilmesinden sonra Ups’in çalışma süresi akülerin kapasiteleri ile belirlenir. OnLine UPS modellerinde şarj ünitesinin ürettigi DC gerilimin filtrelenmesi işlevini de yerine getirirler. Bu yüzden On-Line UPS’ler şebeke kesildiginde aküsüz olarak çalıştirilamazlar. Eger böyle bir çalışma isteniyorsa şarj ünitesi filtrelerinin arttirılması gerekir.

D- Statik ve Manuel By-Pass

UPS’lerde çıkış yüklerinin invertörden veya şebekeden beslenmesine karar veren ve aktarma işlemini yapan bölümdür.
Statik By-Pass, thristör blokları ve bir kontrol kartından oluşur. Kontrol kartı invertörün çıkış gerilimini, çıkış akımını ve frekansını sürekli olarak kontrol eder ve tolerans dışı kaymalar olursa yükü kesintisiz olarak şebekeye aktarir. Hata ortadan kalkincaya kadar yük şebekede kalır. Statik By- Pass’in birinci amacı yükte oluşabilecek kısa devrelerde veya asiri yüklenme durumlarında invertör modülünün zarar görmesini engellemektir. Ikinci amacıysa invertörde oluşabilecek herhangi bir arıza durumunda yükün beslenmesine devam edebilmesidir.
UPS’in arıza yapması yada bakıma alınması durumunda yükün şebekeye aktarılması için manuel by-pass şalteri kullanılır. Manuel by-pass anahtarı iki konumlu bir pako şalterdir. Bazı Ups’lerde 1-0-2 şalter kullanildigi için aktarma aninda bir kesinti oluşur. Ancak bazilarında 1-2 özel pako şalter kullanildigi için çıkışta kesinti oluşmaz. Bu şalter geçis aninda şebeke ile Ups’i kısa devre ettigi için aktarma yapılırken şebeke ile Ups’in gerilim ve faz olarak birbirinden çok farkli olmamasina dikkat edilmelidir.

E- Haberleşme Ara Birimi

UPS’lerde kullanıcı ile ilgili bilgilerin herhangi bir bilgisayar aracılıgıyla kullanıcıya iletilmesini saglayan bilgisayar ile seri haberleşme ünitesidir. Ups’in çıkış gerilim degeri, yük yüzdesi, şebekenin olup olmadıgı ve akü grubunun durumuna iliskin bilgiler seri haberleşme ile bilgisayara aktarilarak herhangi bir kesinti ve arıza durumunda kullanıcı uyarilmis olur. Bu ünite özellikle yüksek güçlü cihazlarda gereklidir. Çünkü bu cihazlar büyük boyutlu olurlar ve kullanıcıdan uzak bir yerde bulunurlar. Dolayısıyla kullanıcı Ups ön panel bilgilerini ve ses uyarılarını algılıyamaz.
Off-Line UPS modellerinde kesintiden bir süre sonra network sistemini otomatik olarak kapatan yazılımlar da vardır.

Neden Kesintisiz Güç Kaynağı?

Günümüzde büyük bir sorun olan enerji sıkıntısı , yazılı ve görsel basından da duyuruları yapıldığı gibiçok yakın bir gelecekte ülkemizde her türlü sektörde hissedilir duruma gelecek.
Elektirik kesintileri 2000’li yıllarda tekrar kapımıza dayandı; ayrıca elektirik dalgalanmaları gerek büro ve iş makineleri ile elekronik devreli cihazlara gerekse bilgisayar ve beyaz eşyalara ciddi boyutlarda zarar vermeye devam ediyor ve işgücü kaybına yol açıyor.

Teknik Servis Parametreleri
Bu bölümde UPS’i bölümlere ayırıp, her bölümün teknik servis açısından belirleyici özelliklerini ele alacağız. Ups’i teknik servis olarak dört ana bölüme ayırabiliriz.
A-) Giriş parametreleri
B-) Çıkış parametreleri
C-) Kullanıcı parametreleri
D-) Çevre koşulları
A – Giriş Parametreleri
Giriş değerleri UPS’in çalışmasını doğrudan etkileyecek özelliktedir. Sistem kurulurken dikkat edilmesi gereken değerler ve açıklamaları aşağıda yapılacaktır.
A.1 – Topraklama
UPS’e şebeke gerilimi, FAZ-NÖTR-TOPRAK olarak verilir. FAZ-NÖTR arası gerilim 220 VAC olmak zorundadır. Topraklama, cihaz gövdesine yapılan bağlantıya denir. Topraklama Ups’in bulunduğu binaya yakın bir yerde (Bina bahçesi veya bodrum kat olabilir.) toprağa gömülecek bakır bir plaka veya 1,5-2 m. boyunda bakır bir çubuk ile yapılır.
Topraklamanın amacı cihazların gövdesi ile bina arasındaki gerilim farkını minimuma indirmektir. Bu iki nedenle gereklidir. Birincisi Ups’den beslenen bilgisayar vs. elektronik cihazların gövde topraklama gerilim farkından dolayı zarar görmesini engellemektir. Eğer bu cihazların gövdelerinde belli sınırların üzerinde gerilim olursa elektronik kartlar hatalı çalışabilir veya yanabilir. İkinci sebep ise Ups’in veya bağlı olduğu cihazların herhangi birinin besleme ünitelerinde olabilecek elektrik kaçaklarının kullanıcılara zarar vermesini engellemektir.
Bilgisayar ve benzeri cihazlarda izin verilen NÖTRTOPRAK arası gerilim farkı 0,8-1,5 VAC’dir.
Topraklama bağlantıları Ups giriş ve çıkışında birbirine kısa devre olduğu için girişteki topraklama hatası aynen çıkışa yansıyacaktır.
Topraklama gücü Ups’in gücüne orantılı olarak artmak zorundadır. Düşük güçlü bir Ups için yeterli olan bir topraklama hattı, daha yüksek güçteki bir Ups için yeterli olmayabilir. Bu yüzden topraklama gerilimleri, Ups’e bağlı bütün yükler devrede ikenölçülmek zorundadır.
Topraklamanın gücü topraklama çubuğunun toprakla temas eden yüzeyinin alanı ve toprağın iç direnciyle ilgilidir. Cihaz gövdelerinden veya kaçaklardan kaynaklanan gerilimin toprağa çekilmesi için olabildiğince büyük yüzeyli topraklama çubuğu kullanmak çözüm olabilir. Ancak maliyet ve yapım zorlukları bizi sınırlayacaktır. Bu yüzden topraklamaçubuklarının toprakla temasını arttırmayaçalışılmalıdır. Yüksek güçlü cihazlarda veyaçubukların yetersiz kaldığı yerlerde topraklama plakaları kullanılabilir. Bunlar daha büyük yüzey teması sağladıkları için iyi bir topraklama
oluştururlar.
Bazı binalarda elektrik tesisatında topraklama hattı çekilmediği için nötr ile toprak kısa devre edilmiş olabilir. Böylesi durumlarda kısa devre kesinlikle kaldırılmalı ve topraklama hattı çekilmelidir.
A.2 – Kablo Çapları
UPS giriş kabloları çekilecek gücü karşılayabilecek kapasitede olmalıdır. Eğer kablolar yeterli kalınlıkta değilse yükler devreye girdiği zaman kablolarda gerilim düşümü olacaktır. Örneğin şebeke gerilimi 220 VAC olduğu halde kablolardaki düşmelerden dolayı gerilim 180 VAC’ye düşecek ve Ups akülerini kullanmaya başlayacaktır. Kullanıcı açısındanşebeke kesilmediği halde Ups’in akülerini kullanması kabul edilir olmayacaktır.
Kablo çaplarının yetersiz olmasının diğer önemli sakıncası ise kabloların ısınmaları ve uzun sürede yanması olacaktır. Çok fazla kalın kablo çekmek ise maliyet açısından kabul edilemez olacaktır. Bu yüzden Ups’in gücüne en uygun çapta kablonunçekilmesi gerekir.
Kablo çapı tespit edilirken Ups gücünün iki katını sürekli olarak besleyebilecek kablo tercih edilmeli ve kablo boyunun ne kadar olduğuna da dikkat edilerek tablodan en uygun değer seçilmelidir.
A.3 – Sigortalar
UPS’in giriş ünitelerinde oluşabilecek arızalar veya kısa devrelerde gerek Ups’in gerekse tesisatın büyük zararlar görmesini engellemek için şebeke hattına gerekli büyüklükte sigortalar koymak gerekir. Bu sigortaların doğru seçilmemesi arızaların oluşmasına sebep olabileceği gibi gerekli korumayı yapmamasına da sebep olabilecektir.
Giriş sigortaları Ups gücünün iki katını verebilecek değerde olmalı ve gecikmeli tip olanları tercih edilmelidir. Çünkü Ups’in girişinde yer alan trafolar ilk enerji verildiğinde kısa devre gibi davranarak yüksek akım çekerler. Sigortaların gecikmeli olması bu kısa süreli yüksek akım durumunu tolere edebilmek içindir. Sigortaları büyük seçme nedenimiz ise Ups’in normalde %125 yükte çalışabileceği ve aynı zamanda aküleri boş ise onları şarj edebileceği içindir.
A.4 – Gerilim Değerleri
UPS giriş gerilim değerleri temelde iki sebepten dolayı önemlidir. Birincisi şarj ünitelerinin belli gerilim aralıklarında sağlıklı çalışabilmesidir. Şarj üniteleri giriş gerilimlerinin + / – %20 değişmesine izin verecek şekilde dizayn edilirler. Bu değerler Ups teknik özellikleri bölümünde belirtilmiştir. Giriş gerilimleri bu değerlerin dışına çıkarsa şarj ünitelerişebeke hatalı uyarısıyla birlikte şarjı kesecektir.
Giriş gerilimlerinin tolerans dışı düşük yada yüksek olması statik by-pass ünitelerinde problem oluşturur. Statik by-pass üniteleri şebeke ile invertör arasında aktarma yaparken gerilim değerlerini karşılaştırır ve belli toleranslar dahilindeyse aktarmayı gerçekleştirir. Bu durum Ups çıkışına bağlı elektronik cihazların ani gerilim düşmesi ve yükselmesinden zarar görmesini engellemek içindir. Eğer giriş gerilim değerleri belirtilen toleransların dışında ise by-passünitesi sağlıklı çalışamayacak ve örneğin herhangi bir aşırı yüklenme durumunda yükü şebekeye aktarması gerekirken aktaramayacak ve yükün enerjisini kesecektir.
Bütün bu nedenlerden dolayı Ups devredeyken ve yükler açıkken giriş gerilim değerlerinin 220 VAC +/- %20 toleransı içinde kaldığından emin olunmalıdır.
B – Çıkış Parametreleri
UPS’in çıkış klemens veya priz bağlantısından, dağıtım tesisatına ve tesisata bağlı yük prizlerineçıkış birimleri adını verebiliriz. Bu birimlerin özellikleri Ups’in çalışmasını doğrudan etkileyecek niteliktedir. Aşağıda bunları maddeler halinde ele alacağız.
B.1 – Topraklama
Giriş için anlatılan topraklama değerlerinin hepsi çıkış içinde geçerlidir. Çıkış topraklamasında dikkat edilecek en önemli unsur giriş-çıkış toprak köprüsünün hatasız olarak yapılmış olması ve yüklerin her birinin bağlandığı prizlerde topraklama değerlerinin toleranslar dahilinde kaldığının test edilmesidir. Çünkü eğer yüklere giden topraklama hatları yeterince sağlıklı değilse Ups üzerindeki topraklamanın iyi olması, beslediği cihazların korunmasını sağlayacaktır. Ayrıca herhangi bir yerde nötr-toprak köprüsü varsa Ups çıkışının kısa devre olmasına sebep olabileceği için kesinlikle kaldırılmalıdır.
B.2 – Kablo Çapları
Çıkış hatlarında kullanılacak kablo çapları kısa mesafeler için hattın sonuna bağlanacak yükün %150’sine dayanabilecek güçte seçilmelidir. Uzun mesafeli tesisatlarda hattın uzunluğuna göre kabloçapında belli arttırmalara gidilmelidir. Kabloların ek yerlerinde veya bağlantı terminallerinde oksitlenme etkilerine karşı gerekliönlemler alınmalıdır.
B.3 – Sigortalar
UPS’lerin kendi üzerinde bulunan sigortalar dışında çıkış hatlarına konulacak sigortaların gecikmeli tip olmasına ve toplam sigorta değerinin Ups gücünün %150’sini aşmamasına dikkat edilmelidir. Farklı yerlerde bulunan cihaz gruplarına çekilecek hatlara ayrı sigortalar konulması kullanım güvenliği açısından yararlı olacaktır.
B.4 – Dağıtım Prizleri
UPS’lerin çıkış tesisatları uzun sürede işletme güvenliklerinin en belirleyici etkeni olduğu için dağıtım prizlerini tek tek kontrol etmemiz gerekmektedir. Dağıtım prizleri Ups’e bağlanacak yüklerin sayısından fazla olmamalı, kullanılmayan prizler kesinlikle iptal edilmelidir. Boş bırakılan priz daha sonra Ups’e ilave yük bağlanmasına veya takılmaması gereken yüklerin ( Elektrik süpürgesi, matkap, fotokopi makinası vb.) takılmasına neden olacaktır. Bu durumun önüne geçmek için dağıtım prizleri UPS PRİZİ denilen ve topraklama pimi olan prizlerden kullanılmalıdır. Böylece farklı cihazların takılması mümkün olmayacaktır.
Yüklerden herhangi birinin arıza yapması durumunda Ups çıkış sigortalarından birisi atacağı için arızalı cihazın bağlı olduğu tesisata bağlı diğer cihazların da enerjisi kesilecektir. Bu duruma izin vermemek için dağıtım prizleri sigortalı tip seçilebilir. Bu tip prizlerde bulunan cam sigortalar Ups çıkış sigortalarından daha önce atacağı için yalnızca arızalı cihazın enerjisi kesilecek, diğer cihazlar bu durumdan etkilenmeyecektir.
B.5 – Uzun Mesafede Gerilim Düşümleri
UPS’in bulunduğu yer ile dağıtım prizlerinin
arasındaki mesafe uzun olursa yükler devreye girdiği zaman hatlarda gerilim düşümü oluşacaktır. Ups’inçıkış terminalinde gerilim 220 VAC olduğu halde yük girişinde bu değer örneğin 210 VAC’e düşebilecektir. Bu durumda tesisat değiştirilemeyeceğine göre Upsçıkış geriliminin yükseltilmesi gerekebilir. Eğer Ups’e yakın mesafede de yük bulunuyorsa en uzak ve en yakın prizlerdeki gerilimler okunarak ortalaması alınır ve Ups gerilimi o değere ayarlanır. Örneğin en yakın prizde 218 VAC, en uzak prizde 206 VAC gerilim okunuyorsa Ups çıkış gerilimi 228 VAC’e ayarlanabilir. Böylece en yakın yükte 226 VAC, en uzak yükte ise 214 VAC gerilim okunur. Eğer bu durum istenmiyor ise prizlere giden kablolar daha kalın kablolarla değiştirilmelidir.
B.6 – Yüklerin Özellikleri
UPS’e bağlanabilecek yükler üç ana gruba ayrılabilir:
a-) Endüktif Yükler : Bünyesinde elektrik motoru veya trafo bulunan cihazlar endüktif yükleri oluşturur. Bu tip yükler ilk enerji verildiğinde gerçek güçlerinin çok üstünde akım çektikleri için toplam güç hesabı yapılırken etiket güçlerinin iki katı alınmalıdır. Böylece açılış anındaki aşırı yüklenmeler tolere edilmiş olur.
UPS’lerde güç birimi genellikle VA ( Voltamper ) olarak kullanılır. Endüktif özellikteki cihazların etiketlerinde belirtilen güç W ( Watt ) cinsinden verilmişse VA cinsine çevirmek için 0,8 katsayısına bölünmesi gerekir. Endüktif yükler açılışta yüksek akım çektikleri gibi çalıştıkları sürede yüksek gerilim pikleri oluştururlar. Özellikle içinde elektrik motoru bulunan cihazlar bu özelliklerinden dolayı Ups’lerin arıza yapmasına sebep olduğu için mümkünse Ups’den beslenmemeleri tercih edilmelidir. Büro malzemesi olarak fotokopi makinaları ve laser printerler ile florasan ampul, elektrik süpürgesi veya matkaplar Ups için tehlikeli yüklerdir.
b-) Kapasitif Yükler : Hemen hemen bütün büro malzemelerinin besleme üniteleri kapasitif özellik gösterirler. Kapasitif yükler açılış anında yüksek akımlar çekerler ve normal çalışmalarında sinüs işaretinin çoğunlukla tepelerinden akım çektikleri içinölçüm yoluyla güç tesbiti yapılırken hatalı sonuç verirler.
UPS’ler için herhangi bir tehlike oluşturmazlar. Bilgisayarlar, monitörler, dot matriks printerler ve telefon santralleri kapasitif özellikteki yüklerdir. Güç tesbiti yapılırken açılış akımları göz önünde bulundurulmalıdır.
c-) Rezistif Yükler : UPS’lerde en az problemçıkarabilecek yüklerdir. İlk enerjilenmelerinde herhangi bir aşırı yüklenme oluşturmazlar. Dengeli ve sürekli yüklerdir.
Elektrikli ısıtıcılar ve flamanlı ampuller rezistif yüklerdir. Bu yüklerde dikkat edilecek unsur, güçlerinin yüksek olması (özellikle elektrikli ısıtıcılar) ve izolasyon standartlarına uymamalarından dolayı kısa devrelere neden olabilecekleridir.
C – Kullanıcı Özellikleri
UPS’lerin sağlıklı çalışmasında en etkili öğelerden biri de kullanıcılardır. Yeterince bilgilendirilmemiş bir kullanıcı Ups için en tehlikeli dış etken olabilir. Bu yüzden kullanıcılara verilebilecek her türlü bilgiyi vermekten kaçınmamalıyız. Kullanıcının herhangi bir arıza durumunda teknik servis bilgilerini bize eksiksiz verebilmesi arızanın giderilmesi konusunda bize zaman kazandıracaktır.
Kullanıcı özelliklerini dört ana bölüme ayırabiliriz.
C.1 – Önpanel
UPS önpanelleri cihazı açıp kapatma dışında bazı işlevleride yerine getirirler. Ups’in şarj ünitesi, aküleri, invertör ünitesi ve şebekenin durumuyla ilgili basit ama önemli bilgiler önpanelden elde edilebilir. Kullanıcı Ups önpanelini bizim direktiflerimiz doğrultusunda rahatca kullanabilecek bilgiye sahip olmalıdır.
Ups önpanelleri giriş gerilimi, çıkış gerilimi, akü gerilimi ile frekans ve yük yüzdesi gibi parametreleri sayısal olarak gösterebileceği gibi, akü düşük, aşırı yük, şebeke kesik veya çıkış yok v.s. bilgileri deışıklı veya sesli olarak kullanıcıya iletebilir. Eğer kullanıcı bütün bu uyarılar hakkında yeterince bilgiliyse gerçek arızalar oluşmadan müdahale edebilecek, arıza hakkında bize bilgi verebilecek veya arıza olmayan durumlar için bizi aramayacaktır. Bütün bu sebeplerden dolayı kullanıcılar önpaneller konusunda bilgilendirilmeli hatta gerekiyorsa yazılı olarak verilmelidir.
C.2 – Giriş-Çıkış Sigorta ve Şalterler
Kullanıcıların bilgilendirilmesi gereken diğer bir konu ise giriş-çıkış bağlantıları ile sigortalar ve şalterlerdir.Özellikle fiş-priz şeklinde olan düşük güçlü Ups’lerin giriş-çıkış bağlantılarını ve faz-nötr özelliklerini kullanıcıya tanıtmak, temizlik sırasında çıkmış fişlerden veya buna benzer problemlerden dolayı servise gidilmesini engelleyebilir.
Sigortalar veya manuel by-pass şalterlerini nasıl kullanacağını bilen bir operatör herhangi bir arıza durumunda ilk müdahaleyi yapabilir.
Stand-By Kullanım, Aktif Kullanım UPS’lerin bir kısmı 24 saat devrede kalır, bir kısmı ise iş saatleri içinde kullanılır, geceleri, hafta sonları ve tatillerde kullanım dışı kalır. Bu yüzden Ups’leri kullanım olarak ikiye ayırabiliriz. Aktif Kullanım ve Stand-By Kullanım.
Aktif kullanım Ups’in On konumunda olduğu ve yüklerin açık olduğu durumdur. Korunması gereken cihazlar vardır ve Ups işlevini yerine getirir. Stand-by kullanım durumunda ise yükler kapalıdır ve uzun bir süre kapalı kalacaktır. Örneğin bütün bir gece boyunca hiçbir cihaz kullanılmıyorsa Ups’in açık olması sakıncalıdır. Çünkü gece olabilecek elektrik kesintisinde Ups akülerini kullanacaktır. Çıkışında hiçbir yük olmasa bile kendi içindeki kayıplardan dolayı akülerini bitirebilir. Bu yüzden Ups OFF yapılmalıdır. Ancak Ups OFF yapılsa bile giriş geriliminin kesilmemesi gerekir. Bunun iki nedeni vardır. Birincisi aktif kullanım sırasında oluşan bir elektrik kesintisinde boşalan aküler elektrikler geldikten sonra tam şarj olmamış olabilir. Gece boyunca akülerin şarj olması sağlanacaktır. İkinci neden Ups’ler stand-by durumda bile elektronik kartlarını beslemek için bir güç harcarlar. Gece boyunca giriş gerilimi kesilirse aktif kullanıma alındığında aküleri boşalacaktır. Bu yüzden Ups’ler stand-by konumda bırakılırken, giriş gerilimleri hiçbir zaman kesilmemelidir. Eğer çok uzun süreli kullanım dışı kalacaksa Ups yapısına göre ya bütün sigortalar indirilmeli yada teknik servis çağrılarak cihaz devre dışı bırakılmalıdır. Kullanıcı bütün bu durumlarda ne yapması gerektiğini bilmelidir.
C.3 – Yüklerin Devreye Alınması
UPS kullanımında yapılan önemli bir hata da yüklerin devreye alınmasıdır. Özellikle bilgisayar gibi ilk açılışta yüksek akım çeken yüklerin devreye alınması sırasında yapılan hatalar arızaya sebep olabilmektedir. Birkaç bilgisayarın bağlı olduğu Ups’lerde kullanıcılar bilgisayarları tek tek açmak yerine çıkış sigortasını kapatıp açarak sistemi devreye alabilirler. Böyle bir durumda bütün bilgisayarların açılış akımları toplanacağı için Ups aşırı akımdan kapandığı gibi arıza da yapabilmektedir. Böyle bir duruma meydan vermemek için kullanıcıların yüklerini yani bilgisayarlarını sırayla açmaları konusunda uyarılmaları gerekir.
D – Çevre Koşulları
UPS’lerin çalıştıkları yerler pek çok durumda arıza sebebi olabilmektedir. Bu arızalar Ups’in kendi arızası olabileceği gibi, çevresindeki cihazların çalışmasını etkilemek şeklinde de olabilmektedir. Aşağıda bunları kısaca ele alacağız.
D.1 – Ortam Sıcaklığı
UPS’i oluşturan aktif ve pasif elektronik malzemelerin hepsinin bir çalışma sıcaklığı vardır. Yüksek sıcaklıklar elemanların verimini etkilediği gibi belli sınırların dışına çıkarsa bozulmalarına da sebep olur. Bu yüzden Ups teknik özelliklerinde depolama ve çalışma durumu için belli sıcaklık aralıkları verilmiştir. Cihaz devreye alınırken bulunduğu yerin hertürlü iklim koşulunda verilen sıcaklık aralığında kalacağından emin olunmalı ve gerekiyorsa önlem alınmalıdır. Genellikle Ups’ler için depolamada -20 C ile +70 C arasında, çalışma için 0 C ile +40 C arasında bir sıcaklığa izin verilir. Ortamın bu değerlerin dışına çıkması durumunda Ups soğutma elemanları da yetersiz kalacak ve arıza oluşabilecektir.
D.2 – Hava Sirkülasyonu ve Fan Soğutma
UPS’ler yapıları gereği aynı zamanda bir ısı kaynağıdırlar. Giriş ile çıkış arasında oluşan güç kaybı ısı olarak açığa çıkar. Düşük güçlü cihazlarda açığa çıkan ısı doğal hava sirkülasyonu ile dengelenebilmektedir. Ancak bu dengelemenin olabilmesi için Ups’in bulunduğu yer ve Ups konumu hava sirkülasyonunun oluşmasına uygun olmalıdır. Bunun için Ups’in havalandırma panjurlarının açık olması ve duvar v.s. gibi engellerden en az 10 cm. mesafede olması gerekir.
Yüksek güçlü Ups’lerde doğal hava sirkülasyonu yeterli olmadığı için fanlar yardımıyla sirkülasyon sağlanır. Bu tür cihazlarda kutu içindeki sıcak hava fanlarla dışarı atılır ve havalandırma panjurlarından soğuk havanın girmesi sağlanır. Dolayısıyla Ups’in duvar v.s. gibi engellerden belli uzaklıkta olması sağlanmalıdır. Ayrıca Ups kapalı bir oda içindeyse odadaki havanın da bir süre sonra ısınacağı düşünülerek odanın havalandırılması gerekir.
D.3 – Bağıl Nem ve Paslanma Etkileri
UPS’i oluşturan malzemelerin önemli bir kısmı demir esaslı olduğu için nemden etkilenebileceközelliktedir. Kutular, taşıyıcı elemanlar ve bağlantı elemanları her ne kadar boyalarla ve kaplama malzemeleriyle korunmuş olsalar da sürekli olarak nemli bir ortamda bulunduklarında paslanabilirler veya bağlantı noktalarında oksitlenmeler oluşabilir. Bu yüzden Ups’lerin çok fazla nemli bir ortamda bulunması uzun süreli kullanımda arızalara neden olabilir.
UPS’ler ortam parametresi olarak %90 nemli ortamlarda çalışabilir niteliktedir. Ancak nemin yoğunlaşmaması gerekir. Özellikle zemin katlarda ve değişik iklim koşullarında yoğunlaşma olursa bu durum elektronik kartların bozulmasına neden olur.
D.4 – Manyetik Etkileşim
UPS’in içinde bulunan trafolar ve endüktörler bulundukları yerin etrafında manyetik alan yaratırlar. Bu manyetik alanın gücü ve etki mesafesi trafo veya endüktörden çekilen güçle paralel olarak artar. Dolayısıyla Ups’in gücü arttıkca manyetik etkisi de artacaktır.
UPS’den beslenen elektronik cihazların bazıları örneğin bilgisayar monitörleri ve tıbbi ultrason cihazları manyetik gürültülere karşı hassas oldukları için yakınlarında bulunan Ups’den etkilenebilir, hatalı çalışabilir, bilgisayar monitörlerinde bozulmalar oluşabilir. Özellikle büro tipi yerlerde Ups için yer belirlerken böylesi etkileşimler gözönünde bulundurulmalıdır.
UPS Malzemeleri
Bu bölümde Ups’lerde kullanılan malzemeleri ele alacağız
Kutular : Ups kutuları çevre koşullarına dayanım, taşıma ve görünüm açısından bazı standartlara uygun olmak zorundadır. Özellikle düşük güçlü Ups’ler büro gibi yerlerde kullanıldıkları için minimum boyutta ve diğer büro malzemeleriyle uyum oluşturabilecek renkte ve biçimde olmalıdır. Bu konularda bağlayıcı sdandartlar olmamasına rağmen dikkat edilmesi gerekir. Kutulara ilişkin diğer konular aşağıda ele alınmıştır.
Kutu Saçları : Kutular 1.5 – 2 mm dkp saçtan yapılır. Taşıyıcı kısımlar kutu ağırlığına göre daha kalın saçlardan yapılan köşebentlerden oluşur. Saç kalınlıkları kutu boyutları ve taşıyacağı yükle ilgilidir.Ups’lerde bulunan trafolar ve filtre endüktörleri oluşturdukları manyetik alan dolayısıyla kutu kapaklarında titreşimler oluştururlar. Özellikle tek parça saçtan oluşan geniş yüzeyli kapaklar titreşim dolayısıyla ses yaparlar. Bu yüzden büyük Ups kutularında kapak saçları taşıyıcı özellikleri olmasa bile yeterınce kalın saçtan yapılmalı ve gerekiyorsa iç kısımlarından desteklenmelidir. Kutu saçlarının fazla kalın olması kutu ağırlığını ve maliyeti büyüteceği için tercih edilmez.
Kutu Boyaları : Ups kutuları değişik ortam koşullarında çalışacakları için bu koşullarda bozulmayacak nitelikte olmaları gerekir. Özellikle nemli ortamlarda çalışırken paslanmamaları gerekir. Kutu boyaları bu dayanımlarını belirler. Temelde iki tip boyadan bahsedebiliriz: Fırın boya ve elektrosatik toz boya. Fırın boya dayanım olarak daha az ömürlüdür, kolayca çizilebilir, deforme olabilirler. Dolayısıyla Ups kutularında fırın boyanın tercih edilmemesi gerekir. Elektrostatik toz boya kimyasal yapısından ve daha yüksek sıcaklıkta fırınlanmasından dolayı çizilmelere ve neme karşı daha dayanaklıdır. Elektrostatik toz boya ince bir tabaka halinde yapıldığı için kutulardaki malzeme ve işçilik hatalarını kapatmaz . Fırın boyada ise boya bir kaç kat yapılabildiği için hatalar daha iyi kapanır.Kutu boyaları RAL7000 kod standardından seçilir. Genelde kullanılan renkler RAL 7030…7035 arasındaki renklerdir. Bunun sebebi büro tipi yerlerde kullanılan bilgisayar, fax, veya yazıcı gibi cihazların aynı renk tonlarında olmasıdır.
Mekanik Dayanıklıklık ve Taşıma Özelliği : Ups kutuları 3 KVA’ya kadar olan güçlerde sabit ayaklı olarak yapılabilirler. İnsan gücüyle taşınabileceği için yerlerinin değiştirilmesi mümkün olacaktır. Daha yüksek güçteki cihazlarda bina içi taşıma için gerekli büyüklükte tekerlek bulunması zorunludur. Bu cihazların yüklemeleri vinçlerle veya hidrolikli kaldıraçlarla yapılabileceği için özel taşıma aparatlarının bulunması gerekir. Kutuların taşıma sırasında zarar görmemesi için mekanik dayanaklılığının iyi olması ve çok iyi paketlenmesi gerekir.

Trafolar

Trafolar kısaca manyetik alan etkileşimi ile çalışan AC gerilim dönüştürücüleri olarak tanımlanabilirler . Ups’lerde kullanılan trafoları üç gruba ayırabiliriz: Giriş trafoları, çıkış trafoları ,besleme ve işaret trafoları . Bu trafoları yapıları, işlevleri ve boyutları açısından kısaca inceleyelim.
– Giriş Trafoları
Şebeke gerilimini düşürerek veya yükselterek aküleri şarj edebilecek düzeye getiren trafolardır. Giriş trafoları iki farklı yapıda olabilirler.
a-) OTO-Trafolar: bu trafolarda tek bobin vardır. Giriş ve çıkış bağlantıları bobinin farklı yerlerinden yapılarak gerilim değişimi sağlanır. İzole trafolara göre en az %40’lık maliyet ve boyut tasarrufu sağlarlar. Ancak giriş gerilimiyle çıkış gerilimi arasında izalasyon yoktur. Bu durum bazı yerlerde problem yaratabilmektedir.
b-) İZOLE Trafolar: Birbirinden bağımsız iki bobin vardır. 220 VAC giriş geriliminin verildiği bobine primer, çıkış geriliminin alındığı bobine sekonder adı verilir. Gerilim değişimi bu iki bobinin sarım sayıları değiştirilerek yapılır.
Giriş trafoları On-Line Ups’lerde çıkış gücünün %30’u kadar bir güçtedir. Off-Line ve Line Interactive Ups modellerınde çıkış gücünün %10’u veya %30’u civarında yapılırlar. İzole giriş trafoları özellikle On-Line Ups’lerde çok fazla yer kaplarlar ve maliyeti yükseltir. Maliyeti düşürmek için bazı cihazlarda oto-trafo kullanılır.
– Çıkış Trafoları
Çıkış trafoları inverter ünitesinin akü gerilimi civarında ürettiği AC işareti 220 VAC’ ye yükselten izole yapıdaki trafolardır. Ups’nin yapısına göre değişik sargılara sahip olabilirler. Off-Line Ups’lerde aynı zamanda giriş trafosu olarakta kullanıldıkları için bu cihazlarda tek trafo vardır.Çıkış trafosu Ups çıkış gücünü karşılayabilecek güçte olmak zorundadır. Büyük boyutludurlar ve maliyetleri yüksektir.
– Besleme ve İşaret Trafoları
Elektronik kartların beslemesini sağlayan ve giriş – çıkış gerilimlerinden küçük genlikli, işaret boyutunda örnekler almak için kullanılan izole tipte trafolardır. Besleme trafoları Ups modeline göre 15-20 W gücünde olabilirler. Ups çıkış gücüyle doğrudan bağlantıları yoktur. Aynı marka ve modeldeki Ups’in kontrol kartları bütün güçlerde aynı olduğu için besleme trafoları da değişmez.
İşaret trafoları giriş ve çıkış gerilimlerini ölçmek ve elektronik kartlara geri besleme bilgisi vermek için kullanılırlar. Güçleri 10-15 W civarındadır ve bütün güçlerdeki Ups’lerde aynıdırlar.
Maliyetleri yüksek değildir.

Filtreler

UPS’in giriş, şarj, invertör ve çıkış ünitelerinde istenmeyen elektriksel gürültüleri yok etmeye veya değiştirmeye yarayan direnç, kondansatör ve selflerle yapılan pasif elektronik devrelerdir. Her birünite için ayrı malzemelerle dizayn edilirler ve farklı işlevleri vardır.
– AC Şebeke Filtreleri
Şebeke hattındaki elektriksel gürültüleri yok etmek, çok kısa süreli ani gerilim piklerinin şarj ve by-pass ünitelerine zarar vermesini önlemek ve Ups şarj ünitesinden kaynaklanan bozulmaların şebekeye yansımasını engellemek amacıyla kullanılırlar. AC endüktör ve AC kondansatörlerle yapılırlar. Endüktörler ses yapmamaları için hava nüveli olarak imal edilirler.
Ups’nin yapısına göre 1 fazlı veya 3 fazlı olabilirler. Ups’in gücüyle orantılı olarak güçlerinin artması gerekir. Düşük güçlü Ups’lerde kullanılmayabilirler.
– DC Şarj Filtreleri
Şarj ünitelerinde thristör kontrollü olarak doğrultulup elde edilen bozuk DC gerilimin akü şarjına uygun düzgün bir DC gerilime dönüştürülmesi ve ani akım yüklenmelerinin thristöre zarar vermesinin engellenmesi için kullanılırlar. Ripple düzeltmeünitesidir. DC endüktör ve DC kondansatörlerden oluşur.
Filtrelerdeki DC endüktörün değeri yüksek olduğu için saç nüveli olarak imal edilebilirler. Endüktör DC akü hattının + ve – gücüyle orantılı güçte oldukları için boyutları büyük maliyetleri yüksektir. Off-Line Ups’ler, Line-Interactive Ups’ler ile sinüsoidalçıkışlı On-Line Ups’lerde kullanılmazlar. Dolayısıyla bu Ups’lerin maliyetleri düşük olur.
Evirici filtre kondansatörleri AC yapıda, gerilimleri akü geriliminin en az iki katı değerde ve güçleri Ups gücüyle orantılı olacak şekilde kullanılırlar. Yüksek güçlerde boyutları ve maliyetleri büyüktür.
– AC Çıkış Filtreleri
İnvertör ünitesinde üretilerek çıkış trafosu ile yükseltilen çıkış gerilimi üzerindeki düşük güçlü ve kısa süreli elektriksel gürültülerin yokedilmesi ve dalga şeklinin sinüs biçimine dönüştürülmesi amacı ile kullanılırlar. Taş dirençlerle ve AC kondansatörlerle yapılırlar
AC kondansatörler genellikle 250 VAC gerilim değerinde ve Ups’in marka, model ve gücüne göre değişik kapasitede olurlar. Taş dirençlerin gücü ve direnç değeri Ups çıkış gücüne bağlı olarak değişir. Kare dalga çıkışlı Off-Line Ups modeli dışında bütün Ups’lerde kullanılması gerekir. Genellikle küçük boyutlu olurlar ve maliyetleri yüksek değildir.

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. Aşağıda bu modelleri kullanım alanlarına ve özelliklerine göre kısaca tanıyacağız.
– 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 debüyür.
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.
Image
Figure 1 – Standby UPS
Image
Figure 2 – Line Interactive UPS
Image
Figure 3 – Standby-Ferro UPS
Image
Figure 4 – Double Conversion On-Line UPS
Image
Figure 5 – Delta Conversion On-Line UPS

Benzer Yazılar

YAZAR : Admin

Elektronik Mühendisi X-Işınlı Görüntüleme Sistemleri Test Kontrol ve Kalibrasyon Uzmanı (Sağ.Bak.)

BU YAZIYI DA İNCELEDİNİZ Mİ ?

Elektrik Arızaları

Elektrik arızaları yaşandığında en doğru ve hızlı çözüm uzman bir kişiden destek almaktır. Elektrikten kaynaklanan …

Bir cevap yazın