In alcune situazioni con requisiti di carico elevati (carico di Classe 1), l'alimentazione elettrica comunemente utilizzata è l'UPS (Uninterruptible Power Supply), ovvero apparecchiature che non possono essere spente, come sistemi di comunicazione, sistemi informatici, sistemi di monitoraggio, sistemi DCS, sale operatorie di sistemi medicali, elettrovalvole importanti nel settore, ecc. Oggi le prese di corrente per gruppi di continuità UPS sono comuni anche nei reparti ospedalieri e negli hotel. Si può affermare che l'utilizzo dell'UPS sia sempre più diffuso.
Composizione e principio di funzionamento dell'UPS
Un UPS è generalmente costituito da raddrizzatore, batteria, inverter, commutatore statico e sistema di controllo. Solitamente viene utilizzato un UPS online. Innanzitutto converte l'alimentazione CA in ingresso dalla rete elettrica in un alimentatore CC stabilizzato, alimenta la batteria e l'inverter, e quindi la trasforma in un alimentatore CA stabile, puro e di alta qualità tramite l'inverter. Elimina completamente qualsiasi problema di alimentazione (fluttuazioni di tensione, fluttuazioni di frequenza, distorsione armonica e disturbi vari) che possa verificarsi nell'alimentazione in ingresso.
I requisiti funzionali del nuovo UPS
1. Il tempo di commutazione dell'interruttore di bypass statico è generalmente di 2~10 ms e dovrebbe avere le seguenti funzioni:
a. Quando il dispositivo inverter si guasta o necessita di essere riparato, è necessario commutarlo tempestivamente sulla rete elettrica (alimentazione di backup).
b. Quando il circuito derivato subisce un cortocircuito improvviso e la corrente supera il valore predeterminato, è necessario commutare l'alimentazione alla rete elettrica (backup cittadino) per aumentare la corrente di cortocircuito e far intervenire rapidamente il dispositivo di protezione. Dopo aver risolto il guasto, avviare e ricollegare l'inverter per fornire energia.
c. Dispositivi di alimentazione ininterrotta con collegamento limite di monitoraggio della frequenza: quando la frequenza della rete è passiva o la fluttuazione della tensione supera il valore nominale, devono essere automaticamente disconnessi dalla rete e automaticamente ricollegati alla rete quando la frequenza e la tensione tornano alla normalità.
2. Quando si utilizza il bypass di rete, la frequenza e la fase dell'inverter devono essere sincronizzate con il blocco di rete.
3. Per lo squilibrio negativo dell'uscita trifase, la differenza tra la corrente quadratica media dell'onda fondamentale del carico monofase più grande e di quello più piccolo non deve superare 25% della corrente nominale dell'alimentatore ininterrotto e la corrente di linea massima non deve superare il suo valore nominale.
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