W sieci elektroenergetycznej występuje dziewięć głównych zakłóceń elektromagnetycznych. Są to: zaniki zasilania, zapady napięcia, przepięcia, długotrwałe obniżenie lub podwyższenie amplitudy napięcia, szumy linii, przepięcia łączeniowe, wahania częstotliwości, zakłócenia harmoniczne. W oparciu o trzy znormalizowane topologie (off-line, line-interactive, on-line) firma Eaton oferuje szeroki zakres rozwiązań zasilaczy gwarantowanych UPS dla zapewnienia odpowiedniego poziomu ochrony przed wymienionymi problemami sieci zasilającej.

Topologia off-line jest najczęściej używaną topologią UPS. Zasilacze tego typu są stosowane m.in. do ochrony komputerów PC lub terminali kasowych przed zanikiem zasilania, zapadem napięcia oraz przepięciami. W trybie pracy normalnej zasilacze tego rodzaju dostarczają energię do urządzeń bezpośrednio z sieci zasilającej. Energia jest filtrowana, ale bez aktywnej konwersji, natomiast akumulatory są doładowywane z sieci. W przypadku zaniku zasilania lub zakłóceń, UPS dostarcza energię z akumulatorów. Topologia ta jest niedroga i zapewnia wystarczającą ochronę dla środowisk biurowych. W ofercie firmy Eaton zasilacze wykonane w topologii off-line, to urządzenia Serii 3 (zabezpieczają przed trzema podstawowymi problemami sieci zasilającej), np. UPS Eaton 3S.

Rys. 1. Mapa produktowa jednofazowych zasilaczy gwarantowanych UPS firmy Eaton.
Uproszczone nazewnictwo pozwala w łatwy sposób znaleźć odpowiednie rozwiązanie
w zależności od oczekiwanego poziomu ochrony urządzeń oraz funkcjonalności jaką dany zasilacz powinien posiadać. Poza opisanym schematem nazewnictwa zasilaczy pozycjonowane są UPS-y Ellipse Eco oraz Ellipse Pro, które są dedykowane do ochrony sprzętu RTV

Zasilacze line-interactive

Bardziej zaawansowanym rozwiązaniem są zasilacze wykonane w topologii line-interactive, które są wyposażone w przekształtnik AVR – dodatkowo zabezpieczają przed długotrwałym obniżeniem oraz podwyższeniem amplitudy napięcia, bez wykorzystywania energii zgromadzonej w akumulatorach. Jako że urządzenia te zabezpieczają przed pięcioma podstawowymi problemami sieci zasilającej (zaniki zasilania, zapady napięcia, przepięcia, długotrwałe obniżenie lub podwyższenie amplitudy napięcia), to w ofercie firmy Eaton zasilacze te zostały opisane nazwami takimi jak: 5E, 5S, 5P. Zasilacze te stosuje się do ochrony sprzętu RTV, stacji graficznych oraz sprzętu IT w małych i średnich szafach serwerowych.

Zasilacze w topologii on-line

Najbardziej zaawansowaną kategorią sprzętu zapewniającego zasilanie gwarantowane są zasilacze w topologii on-line. Koncepcja pracy tych urządzeń polega na ciągłym, podwójnym przetwarzaniu energii (AC / DC / AC), dzięki czemu napięcie wyjściowe z takiego zasilacza jest w pełni niezależne od parametrów sieci zasilającej, a energia do urządzeń odbiorczych jest dostarczana nawet podczas przełączenia na pracę bateryjną zasilacza (stąd nazwa zasilacze bezprzerwowe; w pozostałych topologiach czas przełączenia może wynosić nawet 10 ms). Urządzenia te zabezpieczają przed: zanikiem zasilania, zapadem napięcia, przepięciami, długotrwałymi obniżeniami lub podwyższeniami amplitudy napięcia, szumami linii, przepięciami łączeniowymi, wahaniami częstotliwości, zakłóceniami harmonicznymi. Eliminowanie tych dziewięciu problemów sieci zasilającej zapewniają zasilacze UPS Eaton oznaczone jako 9E czy 9PX. Modele te stosowane są w dużych szafach serwerowych do ochrony wrażliwych aplikacji informatycznych, zapewniają ciągłość produkcji w fabrykach oraz gwarantują funkcjonowanie sprzętu medycznego.

Rys. 2. Intelligent Power Manager – darmowe oprogramowanie do zarządzania elementami sieci zasilającej

Podgrupy zasilaczy

Aby jeszcze dokładniej dopasować ofertę zasilania gwarantowanego do oczekiwań odbiorców, firma Eaton podzieliła opisane wyżej trzy grupy urządzeń (seria 3 – zasilacze off-line, seria 5 – zasilacze line-interactive, seria 9 – zasilacze on-line) na podgrupy: E, S, P. Rozwiązania podgrupy E (Essential) to zasilacze o podstawowych parametrach pracy: czas autonomii do kilku minut oraz podstawowe parametry komunikacyjne (RS232 oraz USB). Jest to niedrogie rozwiązanie do ochrony mniej wymagających odbiorów. Zasilacze podgrupy S (Superior) to UPS-y o rozbudowanej części akumulatorowej w stosunku do modeli podgrupy E, co pozwala na wydłużenie czasu autonomii oraz o bardzo dobrych parametrach pracy, np.: w przypadku przekształtnika AVR w zasilaczu 5S urządzenie pracuje w trybie normalnym nawet przy 175 V amplitudy napięcia zasilającego. Ostatnia podgrupa P (Premium) to rozwiązania premium, które w odróżnieniu od pozostałych modeli wyposażone są w zarządzalne grupy gniazd, możliwość doposażenia w dodatkowe karty komunikacyjne (SNMP, Modbus etc.), wyświetlacz czy funkcje monitorowania zużycia energii. Sprawności urządzeń podgrupy P należą do najwyższych na rynku.

Dobór urządzenia

Mimo bardzo dużego zróżnicowania oferty systemów zasilania gwarantowanego firmy Eaton, dobór właściwego rozwiązania można sprowadzić do dwóch podstawowych zagadnień: jak bardzo wrażliwy sprzęt ma zostać zabezpieczony zasilaniem gwarantowanym (kwestia topologii wykonania) oraz jak bardzo funkcjonalne rozwiązanie w danym przypadku jest potrzebne. Na rysunku 1 przedstawiono dziewięć najbardziej popularnych zasilaczy gwarantowanych Eaton spośród urządzeń sprzedawanych Polsce.
Niezależnie od wybranego modelu, każdy UPS współpracuje z darmowym oprogramowaniem: UPS Companion w przypadku rozwiązań biurowych oraz Intelliget Power Software w przypadku szaf serwerowych. Aplikacja Intelliget Power Software jest kompatybilna ze wszystkimi systemami operacyjnymi oraz z oprogramowaniem maszyn wirtualnych, np. VMware, Citrix.
Więcej informacji o rozwiązaniach zamieszczono na stronie internetowej www.powerquality.eaton.com.

Adrian Pecyna
Autor pracuje jako Product Manager
w firmie Eaton