background image

w w w . e l e k t r o . i n f o . p l

n r   9 / 2 0 0 4

  p r e z e n t a c j a

40

  

N

a największe szkody bezpośred-
nie (nie licząc odszkodowań) na-

rażone są instytucje finansowe (gieł-

dy, banki, centra rozliczeniowe). W in-

nych przedsiębiorstwach awarie klu-
czowych systemów mogą mieć bez-
pośredni wpływ na życie ludzi (trans-
port lotniczy i kolejowy). Choć nieza-

wodność urządzeń, w tym również 
urządzeń zasilających, jest coraz wyż-

sza, to nie ma systemów 100% pew-
nych w działaniu. Poprawa jakości 
i dyspozycyjności zasilania to stały 

problem służb odpowiedzialnych za 
utrzymanie ruchu. Od kilku lat są już 

dostępne skuteczne rozwiązania 

znacznie poprawiające dyspozycyj-
ność zasilania, tj. minimalizujące 
prawdopodobieństwo powstania awa-
rii i czas potrzebny do jej usunięcia. 

Jednym z takich rozwiązań są syste-

my zasilania gwarantowanego, któ-
rych budowa oparta jest na moduło-

wych zasilaczach UPS.

Przez dyspozycyjność systemu za-

silania rozumie się iloraz rzeczywi-
stego czasu jego bezawaryjnej pracy 
i czasu jego pracy uwzględniającego 
również wszystkie przestoje związa-
nie z akcjami serwisowymi (awarie, 

przeglądy konserwacyjne). Dyspozy-

cyjność będzie tym lepsza, im iloraz 

ten będzie bliższy jedności. Oznacza 
to, że sumaryczny czas wszystkich ak-

cji serwisowych powinien być jak naj-
krótszy. Będzie tak, gdy awarii będzie 

po prostu mniej, a jeśli już do nich 

dojdzie, to czas ich usunięcia będzie 

tak krótki, jak to tylko możliwe. Wy-
magane okresowe przeglądy konser-

wacyjne nie mogą wiązać się z wyłą-

czeniem systemu zasilania i powinny 
odbywać się „na gorąco”, np. podczas 
krótkotrwałego wyłączenia nadmia-
rowych urządzeń systemu. 

Realizacja postulatu skrócenia cza-

su akcji serwisowych możliwa jest 

w kilku obszarach. Niewątpliwie naj-
większy wpływ ma zastosowane roz-
wiązanie techniczne. Możliwości jest 
wiele i wybór zależy od zasobności 
portfela inwestora. Najbardziej typo-
we rozwiązanie stanowi jeden tor za-

silania rezerwowany jednym genera-

torem i zasilacz bądź zespół zasila-

czy UPS. Praktycznie jedyna możli-

wość poprawy dyspozycyjności takie-

go układu istnieje we właściwym wy-
borze zasilaczy UPS. 

System zasilaczy UPS będzie cha-

rakteryzował się największym współ-
czynnikiem dyspozycyjności,  jeśli:

  będzie zbudowany z równolegle 

pracujących UPS-ów, z których co 

najmniej jeden jest UPS-em  nad-
miarowym; system bez sprzę-
tu nadmiarowego powinien po-
kryć zapotrzebowanie na moc 
gwarantowaną; wstawiając do ta-
kiego systemu jeden bądź wię-
cej UPS-ów nadmiarowych,  two-
rzy się tzw. system redundant-
ny, w którym awaria dowolnego 
UPS-a systemu (lub nawet jedno-
czesna awaria większej ich licz-
by, jeśli odpowiednio większy jest 
nadmiar) nie ma żadnego wpływu 
na zasilanie odbiorów,

  nie będzie w nim takich punktów, 

których awaria spowoduje awa-
rię całego systemu zasilania (ang. 

single point of failure

),

 konstrukcja elektryczna i mecha-

niczna urządzeń zapewni moż-
liwie najkrótszy czas wymiany 
uszkodzonego elementu.
Realizacja dwóch pierwszych po-

stulatów zmniejsza ryzyko wystąpie-
nia awarii całego systemu UPS, nato-
miast realizacja ostatniego ma bez-

pośredni wpływ na skrócenie cza-

su akcji serwisowej. Ale czy spełnie-
nie wszystkich tych trzech warun-
ków jednocześnie jest w tej chwili 
możliwe?

Tak, i są to rozwiązania techno-

logicznie najbardziej zaawansowa-

ne. Stąd tylko nieliczni producenci 
są w stanie im podołać. O ile w za-
kresie małych mocy jest kilka takich 
firm, o tyle w zakresie mocy powyżej 

30 kVA, jest tylko jedna – szwajcar-

ski NEWAVE. Buduje ona swoje sys-

temy z modułów (fot. 2) instalowa-
nych w szafie dystrybucyjnej (fot. 1). 
Co najważniejsze, każdy moduł jest 
kompletnym zasilaczem UPS

 bez ba-

terii. Od maja 2004 pojedynczy mo-

duł ma już moc 100 kVA! 

Jedynym autoryzowanym przed-

stawicielem NEWAVE w Polsce jest 
FAST GROUP

, a oferta zasilaczy mo-

dułowych obejmuje serię  Eco Power 

z typoszeregiem modułów 10, 15, 20, 

30, 40, 60, 80 i 100 kVA. Są to zasilacze 

z podwójnym przetwarzaniem ener-
gii (

true on-line

), według nowej ter-

minologii (norma PN-EN 62040) zde-
finiowane jako VFI SS 111, co ozna-
cza, że napięcie wyjściowe zasilacza 
jest niezależne od wartości i często-
tliwości napięcia zasilającego UPS 

(VFI = 

Voltage & Frequency Indepen-

dent

) oraz, że posiadają one najwyż-

sze parametry statyczne i dynamicz-
ne określone w wymienionej normie. 

W stosunku do tradycyjnej technolo-

gii podwójnego przetwarzania w to-
rze prostownika i falownika umiesz-
czona jest jeszcze przetwornica na-

pięcia stałego, co dodatkowo popra-
wia jakość energii pobieranej z sie-

ci zawodowej (bardzo wysoki współ-
czynnik mocy, bardzo niska zawar-

tość wyższych harmonicznych prądu) 

oraz pozwala na stosowanie różnej 

ilości akumulatorów w łańcuchu ba-
teryjnym. Należy jeszcze podkreślić, 
że zasilacze te wykonane są w techno-
logii beztransformatorowej, co prze-

modułowe zasilacze UPS

– sposób na poprawę dyspozycyjności zasilania

Jacek Wojciechowski – Fast Group Sp z o.o.

Fot. 2   Wygląd modułu UPS o mocy od 

10, 15, 20, 30 i 40 kVA

Fot. 1    Wygląd szafy Gemini:  system 

redundantny maksymalnie 
40 kVA + 40 kVA (lub system 
równoległy 80 kVA) z bateriami 
wewnętrznymi i czasem auto-
nomii 10 minut

Szacunkowe kwoty strat, spowodowanych zatrzymaniem i przestojem linii produkcyj-
nych czy systemów przetwarzania danych, są coraz większe. Wynika to z postępującej 
integracji i centralizacji wielu funkcji i procesów w jednym miejscu. 

background image

w w w . e l e k t r o . i n f o . p l

n r   9 / 2 0 0 4

41

reklama

kłada się na mniejsze gabaryty i cię-
żar zasilacza, wyższą sprawność cał-
kowitą zasilacza i mniejszą emisję za-
kłóceń elektromagnetycznych. 

Jak możliwości Eco Power odno-

szą się do wymagań stawianych sys-

temom UPS o najwyższej dyspozy-

cyjności?

  Rozsądna liczba modułów w sys-

temie równoległym to, w zależno-
ści od mocy modułu, nie więcej 
niż 4-6 sztuk. Zwiększanie licz-
by modułów w systemie powodu-
je  wzrost  ryzyka  powstania  awa-
rii. Jeśli więc zapotrzebowanie na 
moc gwarantowaną jest duże, na-
leży stosować mniejszą liczbę mo-

dułów o większej mocy jednost-

kowej (patrz typoszereg).

  Standardowo każdy moduł za-

wiera własny statyczny układ 

obejściowy (

by-pass

), inteligent-

ny układ komunikacyjny do pra-
cy równoległej modułów oraz wła-
sną klawiaturę sterującą i wyświe-
tlacz. Do podstawowych cech mo-

dułu zalicza się: brak ograniczeń 

w liczbie  modułów  w systemie 

równoległym, możliwość równole-
głej pracy modułów różnych mocy, 
możliwość elektrycznej separacji 
modułu w szafie dystrybucyjnej 
i wynikająca stąd możliwość wy-
miany modułu „na gorąco” pod-
czas pracy systemu zasilania gwa-
rantowanego. Dodatkowo klawia-
tura i wyświetlacz jednego modu-

łu mogą jednocześnie obsługiwać 
inne moduły systemu równole-
głego. Wszystko to razem sprawia, 
że w systemach budowanych z ta-
kich właśnie modułowych zasila-
czy nie ma jednego punktu kry-
tycznego odpowiedzialnego za 
pracę całego systemu. 

 Inteligentny system kontroli Eco 

Power potrafi automatycznie odse-
parować uszkodzony moduł i po-

wiadomić służby serwisowe o ta-

kim zdarzeniu. Obecność modułu 
nadmiarowego gwarantuje dalszą, 
prawidłową pracę systemu zasila-
nia. Wymiana uszkodzonego mo-

dułu na moduł serwisowy w sys-

temie Eco Power trwa tylko kilka 
minut. Jest to możliwe dzięki za-

stosowaniu odpowiednich złączy 
energetycznych, niezawierających 
żadnych przykręcanych połączeń 
kablowych (fot. 3). Ponadto uni-

fikacja wymiarów modułów róż-
nych  mocy  pozwala  używać  jako 
modułów serwisowych modułów 

większych mocy. Zmienna liczba 

Fot. 3   Wygląd złącza energetycznego 

modułów 10-40 VA

baterii w łańcuchu bateryjnym 

pozwala na szybkie skracanie tego 
łańcucha w przypadku uszkodze-
nia jednego bloku, bez konieczno-
ści wymiany wszystkich baterii 
(oszczędność czasu). 
Jak widać, możliwe jest wydatne 

skrócenie czasu naprawy, a seria za-
silaczy EcoPower idealnie spełnia wy-
magania najwyższej niezawodności 
i dyspozycyjności systemu zasilania. 
Zapewnia też bardzo dobre warun-
ki współpracy z siecią energetyczną 
i doskonałą sprawność, a wszystko to 

przy rozsądnych nakładach inwesty-

cyjnych i eksploatacyjnych. 

FAST Group – 

electroman

al. 3 Maja 12

00-391 Warszawa

tel. (0-22) 625 10 18
fax (0-22) 625 19 19

e-mail: info@fast-group.com.pl