La qualità dell'energia elettrica nelle reti è sempre imprevedibile. I fulmini, gli incidenti nelle sottostazioni di trasformazione e i picchi di carico possono causare picchi di tensione abbastanza forti da danneggiare l'elettronica sensibile. Anche problemi di rete minori possono portare all'arresto del computer e alla perdita di informazioni importanti. Il compito dei gruppi di continuità è proteggere le apparecchiature da tali rischi.
Contenuto
- Problemi nelle reti elettriche
- L'importanza della protezione
- Dispositivo e tipi di UPS
- Caratteristiche di scelta
Problemi nelle reti elettriche
Le perdite nella qualità dell'elettricità fornita non sono necessariamente dovute a disastri naturali e incidenti. La stabilità della tensione e dei suoi parametri dipende non solo dallo stato delle reti, ma anche dai consumatori di energia. Ciò è particolarmente vero per le aree industriali, dove è concentrato un gran numero di potenti apparecchiature, il cui funzionamento può influire in modo significativo sulla qualità dell'elettricità nella rete. Sbalzi di tensione giornalieri, distorsioni di frequenza e ampiezza possono essere dannosi per computer e software. I principali problemi nelle reti elettriche:
- Sbalzi di tensione improvvisi. Può durare solo pochi millisecondi. Le cause più comuni sono incidenti sulla linea elettrica e fulmini durante un temporale.
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disconnessioni. Solitamente associato a sovraccarichi di rete, incidenti e riparazioni. - Brevi aumenti di tensione. Si verificano durante l'arresto di grandi carichi come condizionatori d'aria commerciali e motori industriali.
- Lunghe cadute di tensione. Collegato con il collegamento di grandi carichi elettrici. Può essere stagionale, ad esempio causato dall'uso di condizionatori d'aria residenziali durante i mesi estivi.
- Inquinamento energetico. Una conseguenza delle interferenze elettromagnetiche e delle radiofrequenze causate dal funzionamento di apparecchiature come saldatrici, lampade fluorescenti, interruttori ad alta potenza. Tali dispositivi sono in grado di distorcere un'onda sinusoidale CA.
L'importanza della protezione
Nonostante il costante lavoro dei produttori sull'affidabilità delle loro apparecchiature, i computer sono stati e rimangono dispositivi complessi ed esigenti per la qualità dell'alimentazione. Un guasto di rete imprevisto può provocare un arresto anomalo senza salvare i dati correnti. Anche se è possibile recuperare le informazioni perse, un tale incidente comporterà una perdita di tempo, energia e può essere costoso.
Le interruzioni di corrente non sono solo problemi con il mantenimento dei dati correnti, ma anche rischi di danni all'hardware o al software. Ci sono una serie di situazioni in cui un'interruzione di corrente può portare a conseguenze irreversibili. Un esempio potrebbe essere il processo di scrittura su un disco rigido. Un'interruzione di corrente durante la deframmentazione o la formattazione può portare non solo alla perdita delle informazioni elaborate, ma anche a danni fisici all'unità con la perdita di tutto ciò che è stato memorizzato su di essa.
Il disco rigido non è l'unico componente sensibile all'alimentazione. L'intero computer è saturo di circuiti oscillatori collegati tra loro.
Sebbene tali eventi siano statisticamente improbabili, durante le interruzioni di corrente ci sono sempre rischi di induzione di correnti da parte delle bobine che potrebbero danneggiare il computer.
I peggiori rischi nutrizionali non compaiono immediatamente. Tali minacce al funzionamento dell'elettronica includono sovratensione o sottotensione prolungate (meno di 207 V e più di 253 V). I computer che operano in tali condizioni hanno una risorsa drasticamente ridotta, principalmente a causa del surriscaldamento, poiché i loro componenti sono progettati per una tensione operativa diversa.
Dispositivo e tipi di UPS
Un gruppo di continuità per un computer, o UPS (acronimo per l'inglese Uninterruptible Power Supply), è progettato per garantire l'alimentazione di emergenza senza ritardi o transitori in caso di interruzioni di tensione o qualità non consentita energia elettrica in rete. Questi dispositivi sono anche in grado di filtrare o regolare la potenza prima che raggiunga il carico.
Un gruppo di continuità per PC non ha lo scopo di garantire il funzionamento di un computer per lungo tempo, il suo compito è supportare funzionamento del dispositivo per un periodo di tempo sufficiente a salvare i dati e correggere la terminazione opera. Fondamentalmente gli UPS (Uninterruptible Power Supply) sono costituiti da seguenti componenti:
- Raddrizzatore. La sua funzione è quella di convertire la corrente alternata in corrente continua, che verrà utilizzata per caricare la batteria e alimentata all'inverter.
- Batteria. Utilizzato per immagazzinare energia di backup in caso di interruzione dell'alimentazione principale.
- Invertitore. Fa l'opposto del raddrizzatore: converte la CC in ingresso in CA per l'utilizzo da parte del carico. L'uscita dell'inverter è una sinusoide con frequenza e ampiezza costanti.
- contattore. È necessario un interruttore automatico o un relè trasformatore per cambiare il circuito quando si cambia la sorgente di tensione. Questo componente richiede un tempo di risposta molto breve, tipicamente vengono utilizzati switch con un ritardo di circa 10 millisecondi.
Il modo più semplice e più comune per risolvere la maggior parte dei problemi di qualità dell'alimentazione è collegare il computer tramite un relè di tensione o un dispositivo di protezione.
Questi dispositivi economici sono in grado di correggere automaticamente le variazioni della tensione di ingresso e fungono da filtro per rumore e distorsione. A differenza di questi dispositivi, l'UPS si affida a una batteria per molte attività. Allo stesso modo, una batteria per laptop funge allo stesso tempo da protezione contro le sovratensioni e da fonte di energia alternativa. Le principali tipologie di UPS:
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Tipo di riserva. Questi sono i sistemi più semplici ed economici, che forniscono solo una protezione di base. In modalità normale, trasferiscono l'alimentazione dalla rete direttamente al carico e mantengono la carica della batteria. Se l'automazione dell'UPS rileva una sottotensione, accende l'inverter per mantenere l'apparecchiatura in funzione a batteria. Questi dispositivi sono relativamente lenti, il ritardo tra la perdita della rete e l'avvio dell'inverter può essere abbastanza lungo da disturbare il funzionamento di carichi sensibili. Questo design dell'UPS di solito non fornisce una protezione completa contro le sovratensioni, ma funziona efficacemente come filtro dal rumore elettrico. - Tipo interattivo. Sono simili allo standby, ma utilizzano un trasformatore per la stabilizzazione graduale della tensione. Fornisce un trasferimento più veloce all'alimentazione di backup rispetto al tipo di UPS più semplice.
- Doppia conversione. Progettato per fornire un trasferimento istantaneo all'alimentazione di backup. In questo tipo di UPS, l'inverter è costantemente acceso e il carico è alimentato solo da esso. Questo tipo di UPS ha preso il nome dal fatto che per il funzionamento converte la corrente alternata in corrente continua nel circuito di carica della batteria e, viceversa, all'uscita per il collegamento del carico. Tali sistemi di solito forniscono una protezione completa dell'alimentazione da eventuali sovratensioni, ma, di norma, consumano molta energia per il loro lavoro, sono soggetti a riscaldamento e non sono economici.
Caratteristiche di scelta
Non sarà difficile scegliere un UPS per un computer se conosci i parametri di base in base ai quali questi dispositivi differiscono l'uno dall'altro nello scopo. Il primo e principale criterio da determinare è il consumo energetico pianificato dei dispositivi collegati. Se questi ultimi necessitano di più energia di quella che l'UPS è in grado di generare, non potranno accendersi anche se la batteria dell'UPS è completamente carica.
Il parametro successivo che influenza la selezione è la durata dell'operazione di emergenza. Spesso è sufficiente un gruppo di continuità, in grado di generare tensione per diversi minuti dopo lo spegnimento. Questo è il tempo necessario per spegnere correttamente il computer e salvare le informazioni. Se sono necessari dispositivi in grado di generare tensione per molto tempo dopo la disconnessione, è necessario tenere presente che sono molto più costosi.
La maggior parte degli UPS è dotata di funzionalità come la notifica della batteria, la suite software e la connettività USB per la messa a punto. I più complessi sono dotati di un'indicazione completa della carica della batteria e della durata prevista della batteria, nonché della possibilità di sostituzione della batteria "calda". La maggior parte dei consumatori non ha bisogno di queste opzioni, ma la conoscenza di esse e la familiarità con le caratteristiche di ciascun modello possono essere importanti per la scelta.
I dispositivi ininterrotti funzionano finché la batteria integrata mantiene le sue proprietà. Di norma, questo periodo non supera i due o tre anni. Questo perché le batterie invecchiano più velocemente se utilizzate in condizioni di carica completa. Pertanto, il periodo di garanzia per l'UPS non supera i tre anni, con rare eccezioni.
L'affidabilità della batteria di backup è un criterio importante nella scelta di un UPS.
La maggior parte dei pericoli da cui un moderno UPS può proteggersi è improbabile. Ma se nella rete sono incluse apparecchiature costose o il suo malfunzionamento può portare a gravi conseguenze, l'acquisto di un UPS non sarà un investimento superfluo. In questo caso, il primo serio aumento di tensione paga il costo della protezione.
