تابلو برق UPS یا Uninterruptible Power Supply یک دستگاه الکترونیکی است که در صورت قطع شدن برق شهر یا نوسانات ولتاژ، تامین کننده برق پایدار و مداوم برای تجهیزات حساس و ضروری هم‌چون کامپیوتر، سرور، تلفن، دوربین مدار بسته، سیستم‌های اعلام و اطفاء حریق، سیستم‌های کنترل و ابزار دقیق و… باشد.
تابلو برق UPS با استفاده از باتری‌های قابل شارژ، برق را ذخیره می‌کند و در صورت لزوم به صورت خودکار به عنوان منبع برق جایگزین می‌شود. تابلو برق UPS می‌تواند زمان لازم را برای خاموش کردن امن تجهیزات فراهم کند یا با استفاده از ژنراتور، برق را تا زمان رفع مشکل تامین کند. در ادامه به این موضوع که تابلو برق UPS چیست و چه کاربردهایی می‌تواند داشته باشید، خواهیم پرداخت.
تابلو برق UPS
در پاسخ به این سوال که تابلو برق UPS چیست باید بگوییم یک جعبه فلزی است که در آن قطعات و سیستم‌های لازم برای کنترل و حفاظت از جریان خروجی UPS قرار دارد. این تابلو با استفاده از کلیدها، فیوز‌ها، ترمینال‌ها و سایر اجزاء، جریان خروجی UPS را به تجهیزات مصرف کننده، توزیع می‌کند. همچنین در صورت خرابی یا سرویس UPS، امکان جایگزین کردن جریان شبکه به جای UPS را فراهم می‌کند.
به طور کلی هدف از استفاده از تابلو برق یو پس اس جلوگیری از خسارات ناشی از قطع ناگهانی برق، حفظ اطلاعات و داده‌های مهم، افزایش عمر تجهیزات و اطمینان از پایداری و کارایی سیستم‌های الکترونیکی است.
تابلو برق یو پی اس چقدر توان دارد؟
توان تابلو برق UPS بستگی به توان آن و تعداد و نوع تجهیزات مصرف کننده دارد. به طور کلی، توان این تابلو برق باید حداقل برابر با جمع توان همه تجهیزات مصرف کننده باشد. همچنین باید در نظر داشت که همه تجهیزات همزمان روشن نخواهند شد و لذا معمولا چند درصد حاشیه خطا در محاسبات لحاظ می‌شود.
به عنوان مثال، اگر ۱۰ دستگاه رایانه با توان ۲۰۰ وات به یک تابلو برق یو پی اس وصل شده باشند، حداقل توان لازم برای آن تابلوی برق ۲۰۰۰ وات است. اما باید توجه داشته باشید که با در نظر گرفتن حاشیه خطا، معمولا توان بالاتر از ۲۰۰۰ وات برای آن در نظر گرفته خواهد شد.
همچنین معمولا توان یو پی اس با واحد ولت-آمپر (VA) یا کیلوولت-آمپر (KVA) اندازه گیری می‌شود. اما توان واقعی یو پی اس که با واحد وات (W) یا کیلووات (KW) بیان می‌شود، با ضرب توان ظاهری در ضریب قدرت (PF) محاسبه می‌شود. برای مثال، یک یو پی اس ۳KVA با PF=0.9 می‌تواند حداکثر ۲۷۰۰W بار را تامین کند.
در عین حال برای انتخاب یو پی اس مناسب، باید توان و جریان تجهیزات مصرف کننده را با توان و جریان خروجی یو پی اس هماهنگ کنید. در عین حال باید زمان و توان باتری، نوع و کیفیت جریان خروجی، هزینه و سرویس دهی یو پی اس را نیز در نظر بگیرید.
اجزای تشکیل دهنده تابلو برق UPS
با توجه به نوع و طراحی تابلو برق UPS، اجزای مختلفی در آن استفاده می‌شود. اما به طور کلی، تابلو برق UPS یک سامانه چند قسمتی است که شامل اجزای زیر می‌شود:
بخش ورودی (Input Section)
این بخش شامل قسمت‌های زیر است:
- کلید عمومی (Main Switch): این کلید به منظور قطع یا وصل کردن تغذیه برق شهری در تابلو برق UPS استفاده می‌شود.
- فیوز (Fuse): یک قطعه حفاظتی است که در صورت رسیدن جریان بالاتر از حد مجاز، قطع می‌شود و جریان را نیز قطع می‌کند.
- فیلتر (Filter): یک قطعه الکترونیکی است که به منظور حذف نوسانات و تداخلات الکترومغناطیس در خط برق شهر، نصب می‌شود.
- پایانه های ورود (Input Terminals): نقاط اتصال خط برق شهری به تابلو برقUPS هستند.
بخش خروجی (Output Section)
این بخش شامل قسمت‌های زیر است:
- پایانه‌های خروج (Output Terminals): نقاط اتصال خروجی برق تابلو برق UPS به تجهیزات مصرف کننده هستند.
- کلید خروج (Output Switch): این کلید به منظور قطع یا وصل کردن خروجی برق تابلو برق UPS استفاده می‌شود.
- فیوز (Fuse): قطعه‌ای حفاظتی است که اگر جریان بالاتر از حد مجاز وجود داشته باشد، جریان را قطع خواهد کرد.
- محافظ ولتاژ (Voltage Protector): یک قطعه الکترونیکی است که در صورت افت یا افزایش ولتاژ خروجی برق تابلو برق UPS، آن را تنظیم می‌کند.
بخش باتری‌ها (Battery Section)
این بخش شامل قسمت‌های زیر است:
- باتری‌ها (Batteries): قطعات شارژ شونده‌ای هستند که انرژی الکتریکی را ذخیره می‌کنند. باتری‌ها معمولا از نوع سرب اسیدی یا لیتیوم یون هستند.
- شارژر (Charger): یک دستگاه الکترونیکی است که باتری‌ها را با استفاده از برق شهری شارژ می‌کند.
- پایانه‌های باتری (Battery Terminals): نقاط اتصال باتری‌ها به تابلو برق UPS هستند.
بخش خروجی (Output Section)
این بخش شامل قسمت‌های زیر است:
- مبدل AC به DC: یک دستگاه الکترونیکی است که برق متناوب (AC) را به برق مستقیم (DC) تبدیل می‌کند. این دستگاه برای شارژ کردن باتری‌ها و تغذیه مبدل AC به DC استفاده می‌شود.
- مبدل DC به AC: یک دستگاه الکترونیکی است که برق مستقیم (DC) را به برق متناوب (AC) تبدیل می‌کند. این دستگاه برای تولید خروجی برق تابلو برق UPS استفاده می‌شود.
بخش خروجی (Output Section)
این بخش شامل قسمت‌های زیر است:
- مدار کنترل (Control Circuit): یک مدار الکترونیکی است که عملکرد سایر قسمت‌های تابلو برق UPS را کنترل و نظارت می‌کند. این مدار با دریافت سیگنال‌های وضعیت از سنسورها، تصمیمات لازم را برای روشن یا خاموش کردن کلیدها، تغییر حالت مبدل‌ها، شارژ یا تخلیه باتری‌ها و… می‌گیرد.
- سنسورها (Sensors): قطعات الکترونیکی هستند که وضعیت مختلف پارامترهای الکتریکی هم‌چون ولتاژ، جریان، فرکانس، دما و… را اندازه گیری می‌کنند و به مدار کنترل اطلاع می‌دهند.
- صفحه نمایش (Display): یک قطعه الکترونیکی است که اطلاعات مربوط به عملکرد تابلو برق UPS را به صورت عددی یا نموداری به کاربر نشان می‌دهد. صفحه نمایش ممکن است از نوع LCD، LED، OLED و… باشد.
- صفحه کلید (Keyboard): یک قطعه الکترونیکی است که به کاربر اجازه می‌دهد تا با فشار دادن دکمه‌های مختلف، تنظیمات تابلو برق UPS را تغییر دهد یا دستورات مختلف را به آن بدهد.
نقشه تابلو برق UPS
نقشه تابلو برق UPS یک نمایش گرافیکی از اجزای تشکیل دهنده و اتصالات بین آن‌ها است و به منظور طراحی، ساخت، نصب، راه اندازی، تعمیر و نگهداری تابلو برق UPS استفاده می‌شود. نقشه تابلو برق UPS معمولا با استفاده از نماد‌های استاندارد الکترونیکی رسم می‌شود.
به عنوان مثال، نماد یک دایره با یک خط عمودی در وسط آن، فیوز را نشان می‌دهد. همچنین نقشه تابلو برق UPS شامل اطلاعات مهمی هم‌چون ولتاژ، جریان، توان، رنگ کابل‌ها، شماره سریال و… است.
کاربرد تابلو برق UPS
تابلو برق UPS یک دستگاه است که جریان الکتریکی پایدار و کیفی را به تجهیزات حساس و ضروری تامین می‌کند. کاربرد تابلو برق UPS در موارد زیر است:
- جلوگیری از قطع یا نوسان برق شبکه و ایجاد وقفه در عملکرد تجهیزات
- فیلتر کردن برق شبکه و جلوگیری از انتقال اختلالات هم‌چون کاهش یا افزایش ولتاژ، نویز، اتصال کوتاه و… به تجهیزات
- حفاظت از تجهیزات در برابر اضافه جریان، اضافه بار، اختلاف فاز، اختلاف ولتاژ و… با استفاده از قطعات حفاظتی هم‌چون فیوز، کلید اتومات، کلید گردان و…
- مدیریت و نظارت بر وضعیت شبکه، باتری، اینورتر و تجهیزات با استفاده از سیستم کنترل و نشانگرها و سیگنال‌های مناسب
- سرویس دوره‌ای و تعمیر و نگهداری تابلو برق UPS با استفاده از کلید دو طرفه تغییر حالت، تست و شارژ باتری، عیب یابی و تعویض قطعات
همچنین تابلو برق UPS در مکان‌هایی که نیاز به برق پایدار و بدون اختلال دارند، کاربرد دارد. این مکان‌ها معمولا شامل:
- ساختمان‌های اداری، تجاری و مسکونی
- مراکز داده، رایانش ابری و فضای مجازی
- سامانه‌های ارتباطات و مخابرات
- سامانه‌های کنترل و نظارت
- دستگاه‌های پزشکی و درمانی
- دستگاه‌های صنعتی و تولیدی
- سامانه‌های حفاظتی و امنیتی
به طور مثال، سامانه‌های پزشکی شامل دستگاه‌های تشخیص، درمان، نظارت و پشتیبانی برای مراجعین هم‌چون MRI، CT Scan، ECG، Ventilator و… هستند که جهت ارائه خدمات پزشکی به بیماران استفاده می‌شوند. این سامانه‌ها به برق پایدار و قابل اطمینان نیاز دارند تا از خطای عملکرد، کاهش کارایی و خطر جان بیماران جلوگیری شود.
تابلو برق UPS چطور کار می‌کند؟
تابلو برق UPS از سه بخش اصلی شارژر، اینورتر و باتری تشکیل شده است که کارکرد هر یک از این بخش‌ها به شرح زیر است:
- بخش شارژر: این بخش جریان متناوب را از شبکه دریافت کرده و به جریان مستقیم تبدیل می‌کند. سپس جریان مستقیم را به باتری منتقل خواهد کرد تا باتری شارژ شود.
- بخش اینورتر: این بخش جریان مستقیم را از باتری گرفته و به جریان متناوب با ولتاژ و فرکانس مورد نظر تبدیل می‌کند. سپس جریان متناوب را به تجهیزات مصرف کننده ارسال خواهد کرد.
- بخش باتری: این بخش محل ذخیره انرژی الکتریکی است که در صورت قطع یا نوسان برق شبکه، جریان مستقیم را به اینورتر تامین می‌کند.
نحوه کار با تابلو برق یو پی اس چگونه است؟
برای کار با تابلو برق یو پی اس، لازم است که دستورالعمل‌های زیر را رعایت کنید. در ادامه به نحوه کار تابلو برق یو پی اس اشاره شده است:
- قبل از نصب و راه اندازی تابلو برق یو پی اس، حتما دفترچه راهنمای آن را مطالعه و نکات امنیتی و فنی را نیز رعایت کنید.
- تابلو برق یو پی اس را در محل مناسب و دور از رطوبت، گرما، سرما، گرد و غبار، نور خورشید و سایر عوامل آسیب‌زا نصب کنید.
- تابلو برق یو پی اس را به گیره زمین مناسب وصل کنید تا در صورت عبور جریان نامطلوب، آن را به زمین منتقل کند.
- تابلو برق یو پی اس را به شبکه برق شهر با استفاده از کابل مناسب وصل کنید. در عین حال حتما ولتاژ و فاز شبکه را با ولتاژ و فاز تابلو برق یو پی اس هماهنگ کنید و قطعات حفاظتی هم‌چون فیوز و کلید اتومات را در مسیر قرار دهید.
- تجهیزات مصرف کننده را به خروجی تابلو برق یو پی اس با استفاده از کابل مناسب وصل کنید. در عین حال حتما توان و جریان تجهیزات را با توان و جریان خروجی تابلو برق یو پی اس هماهنگ کنید و قطعات حفاظتی هم‌چون فیوز و کلید اتومات را در مسیر آن قرار دهید تا از ایجاد خطر جلوگیری شود.
- تابلو برق یو پی اس را روشن کنید و مطمئن شوید که شارژر، اینورتر و باتری به درستی کار می‌کنند. همچنین نشانگرها و سیگنال‌های تابلو برق یو پی اس را بررسی و در صورت وجود هشدار یا خطا، علت آن را رفع کنید.
- تجهیزات مصرف کننده را روشن و عملکرد آن‌ها را با جریان خروجی تابلو برق یو پی اس امتحان کنید. در صورت بروز مشکل، عیب یابی را انجام دهید و مشکل را به طور کامل رفع کنید.
- تابلو برق یو پی اس را به صورت دوره‌ای بازدید، نگهداری و تعمیر کنید. به خصوص باید باتری را به طور منظم شارژ و تست کرده و در صورت لزوم آن را تعویض کنید.
همچنین در صورتی که می‌خواهید بدانید تابلو برق GIS چیست، توصیه می‌کنیم مطالب نوشته شده درباره آن را در وبلاگ شکوه صنعت مطالعه کنید.
تابلو برق UPS چه تفاوتی با تابلو برق عادی دارد؟
تابلو برق UPS با تابلو برق عادی در چندین جهت تفاوت دارد. برخی از این تفاوت‌ها عبارتند از:
- تابلو برق UPS دارای باتری است که در صورت قطع یا نوسان برق شبکه، جریان الکتریکی را به تجهیزات مصرف کننده ادامه می‌دهد. اما تابلو برق عادی فقط جریان شبکه را به تجهیزات منتقل می‌کند و در صورت قطع یا نوسان برق، جریان نخواهد داشت.
- تابلو برق UPS دارای اینورتر است که جریان مستقیم را به جریان متناوب با ولتاژ و فرکانس مورد نظر تبدیل می‌کند و این امر باعث می‌شود که جریان خروجیUPS دارای کیفیت بالاتر و پایدارتر باشد. اما تابلو برق عادی تنها کاری که انجام می‌دهد این است که جریان شبکه را به تجهیزات منتقل کند و در صورت قطع یا نوسان برق، جریانی را ندارد.
- تابلو برق UPS دارای سیستم کنترل و نظارت است که وضعیت شبکه، باتری، اینورتر و تجهیزات را پایش می‌کند و در صورت بروز هشدار یا خطا، سیگنال‌های مناسب را نمایش می‌دهد. اما تابلو برق عادی این قابلیت را ندارد.
- تابلو برق UPS دارای قطعات حفاظتی و ایمنی بیشتری است که در برابر اضافه جریان، اضافه بار، اتصال کوتاه، اختلاف فاز، اختلاف ولتاژ و… محافظت می‌کنند. اما تابلو برق عادی فقط دارای قطعات حفاظتی ساده است.
کلام آخر…
ما در این مطلب، درباره این‌که تابلو برق UPS چیست مطالبی را بیان کردیم و به اجزا، کاربرد، عملکرد و تفاوت آن با تابلو برق عادی نیز اشاره‌ای داشتیم. تابلو برق UPS یک دستگاه پیشرفته است که با استفاده از باتری و اینورتر، جریان الکتریکی پایدار و با کیفیت را به تجهیزات حساس و ضروری تامین می‌کند. همچنین باید در نظر داشته باشید که تابلو برق UPS در مکان‌های مختلف کاربرد دارد و نسبت به تابلو برق عادی دارای مزایا و قابلیت‌های بیشتری است.
در عین حال شما عزیزانی که به دنبال خرید تابلو برق هوشمند هستید می‌توانید به سایت شکوه صنعت مراجعه کرده و با خیالی آسوده محصولات مورد نظر خود را در اسرع وقت و ضمانت اصالت کالا خریداری کنید.
همچنین در صورتی که می‌خواهید لیست قیمت تابلو برق را دریافت کنید، می‌توانید با شکوه صنعت در ارتباط باشید.
سوالات متداول
- آیا تابلو برق UPS نیاز به سرویس دوره‌ای دارد؟
بله، تابلو برق UPS هم‌چون هر دستگاه الکترونیکی دیگری، نیاز به سرویس دوره‌ای و نگهداری دارد. سرویس دوره‌ای تابلو برق UPS شامل بازدید فنی، آزمایش عملکرد، تعویض قطعات فرسوده، شارژ و تعویض باتری، تمیز کردن و… است و باعث افزایش عمر مفید، کارایی و اطمینان آن می‌شود.
- آیا تابلو برق UPS محدودیت ظرفیت دارد؟
این موضوع بستگی به نوع و مدل UPS دارد. بعضی از UPSها قابل افزایش ظرفیت هستند و می‌توان با اضافه کردن باتری‌های بیشتر یا ماژول‌های جانبی، ظرفیت آن‌ها را افزایش داد. اما بعضی از UPSها قابل افزایش ظرفیت نیستند و ظرفیت ثابت و محدودی دارند.
- آیا تابلو برق UPS با همه تجهیزات الکترونیکی سازگار است؟
این موضوع بستگی به نوع و خصوصیات تجهیزات الکترونیکی دارد. بعضی از تجهیزات الکترونیکی هم‌چون رایانه، پرینتر، مودم و… با هر نوع UPS سازگار هستند و معمولا هیچ مشکل خاصی ندارند. اما بعضی از تجهیزات الکترونیکی هم‌چون لامپ‌های کم مصرف، فن‌های خنک کننده، پمپ‌های آب و… با بعضی از انواع UPSها سازگار نیستند و ممکن است باعث اختلال در عملکرد UPS یا خود تجهیزات شوند.
