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5 mythes sur UPS, leur réfutation et la réalité



Alimentations sans coupure pendant plus d'une décennie - un attribut important mais discret des bureaux d'entreprise et des bureaux à domicile. Beaucoup d'entre nous se souviennent d'eux dans les rares moments d'une panne de courant ou lorsque vous devez acheter de nouveaux onduleurs ou remplacer des batteries. C'est là que surgit le désir d'économiser. Et là où il y a un désir d'économiser - il y a toutes sortes de mythes et "histoires d'expérimentés". Aujourd'hui, 5 de ces mythes seront moins.

Mythe 1. L'onduleur protège contre tous les problèmes d'alimentation.


Ce mythe est plus courant chez les petites entreprises et les utilisateurs à domicile. Contrairement au secteur des entreprises, où l'achat d'onduleurs (alias UPS) sont traités comme des dépenses obligatoires dans les budgets informatiques des entreprises, les «physiciens» et les petites entreprises les achètent sur une base résiduelle. La raison de l'achat est généralement née d'elle-même - lorsqu'une coupure de courant soudaine entraîne la perte de résultats significatifs. Mais si vous l'avez déjà acheté, de nombreux utilisateurs considèrent que la protection de l'alimentation de leurs ordinateurs est complète à 100%. En est-il ainsi?

Vérité:L'onduleur protège la charge de l'interruption de l'alimentation principale, mais pendant une durée relativement courte. En fonction de la capacité de la batterie et de la charge, l'onduleur peut prendre en charge le fonctionnement de l'équipement protégé pendant une dizaine ou deux minutes. Si la tension du secteur disparaît plus longtemps, des dispositifs d'alimentation autonomes seront nécessaires - des générateurs ou même des panneaux solaires, par exemple.

La plupart des modèles d'onduleurs de type ligne interactive et de type à double conversion de tension intègrent un filtre secteur d'entrée et un régulateur de tension, protégeant également la charge contre les interférences haute fréquence et les écarts de tension dans le réseau dans certaines limites. Si les paramètres de tension s'écartent vers des valeurs plus élevées, l'onduleur passe sur batterie.

Il convient également de souligner qu’un onduleur n’est pas tenu d’alimenter un équipement qui dispose déjà d’un mode de fonctionnement autonome à partir de sa propre batterie, par exemple des ordinateurs portables. Cependant, même un tel équipement est recommandé d'être connecté via un parasurtenseur.

Nous pouvons parler d'une douzaine d'options de perturbation de l'alimentation normale, auxquelles les onduleurs modernes doivent faire face. Les cas complexes, tels que l'instabilité des fréquences dans le réseau électrique et une distorsion importante de la forme de tension sinusoïdale, ne peuvent être corrigés que par le type d'UPS le plus avancé, appelé UPS à double conversion (également appelé UPS en ligne). Dans de tels onduleurs, la tension d'entrée alternative est d'abord convertie en constante, puis de nouveau en alternance, déjà avec une forme sinusoïdale idéale.


Liste des violations possibles du système d'alimentation. Source (ci-après, sauf indication contraire): Eaton

Mais il existe des violations auxquelles l'onduleur ne pourra pas faire face. Une coupure de courant à long terme a déjà été appelée, mais il existe un autre danger: de fortes surtensions à haute tension qui se produisent, par exemple, lorsque la foudre frappe une ligne électrique, et ce sont des surtensions et des surtensions avec des caractéristiques de plus de 20 kV.

Pour protéger la charge, y compris les appareils électroménagers, contre les dommages, l'onduleur est utilisé avec un dispositif de protection contre les surtensions (parasurtenseur ou parafoudre). Dans un environnement urbain, l'utilisateur peut ne pas faire attention à ce moment, car le SPD est installé du côté réseau, mais si vous vivez dans une maison de campagne individuelle, vous devez vous occuper de l'organisation du système de protection contre la foudre et de l'installation du SPD vous-même.

Mythe numéro 2. Si vous «entraînez» la batterie de l'onduleur en la déchargeant périodiquement, cela prolongera sa durée de vie


Ce mythe retrace son histoire aux méthodes de prolongation de la vie des anciennes générations de batteries de voiture (batteries). L'idée est la suivante: comme les batteries au plomb se trouvent dans l'onduleur et que les batteries des voitures sont également au plomb, pourquoi ne pas essayer d'appliquer la même méthode pour prolonger leur durée de vie? À l'époque soviétique, dans le magazine «Derrière le volant», il y avait une rubrique «Conseils d'expérimentés», dans laquelle les automobilistes partageaient des expériences similaires d'extension de la durée de vie de la batterie (même alors, cette expérience était très controversée).

Vérité: les fabricants d'onduleurs ne recommandent pas de telles procédures, car elles sont inefficaces. De plus, une décharge profonde est censée raccourcir la durée de vie des batteries au plomb dans l'onduleur.

Il est important que vous suiviez les directives de batterie UPS les plus simples:

  • charger complètement avant la première utilisation;
  • observer le régime de température (si possible, installer l'onduleur dans un endroit frais, à distance des radiateurs, ne pas couvrir);
  • utilisez les paramètres avancés de l'onduleur pour contrôler la charge de la batterie (le cas échéant).

Et à quoi sert la batterie dans l'onduleur? En moyenne, les fabricants orientent les utilisateurs vers une durée de vie de la batterie au plomb de 5 ans, bien qu'en pratique environ la moitié d'entre eux nécessitent un remplacement dans les 3-4 ans en raison du non-respect des conditions de fonctionnement ou pour d'autres raisons. Un nouveau type de batterie prometteur, les batteries lithium-ion, peut compter sur une durée de vie de 8 à 10 ans.

Conception typique de batterie au plomb pour UPS. Dans la plupart des cas, ils utilisent des batteries au plomb-acide (VRLA, plomb-acide à valve régulée) avec une vanne d'air de régulation de pression interne, également connue sous le nom de batteries scellées ou sans entretien. L'électrolyte, qui est une solution aqueuse d'acide sulfurique, est lié à l'intérieur par des additifs dans une substance semblable à un gel. Les batteries sont fabriquées en plastique polypropylène, et la conception de la valve empêche les fuites d'électrolyte lorsque la batterie est inclinée

Étant donné que l'eau ne peut pas être ajoutée aux batteries au plomb pour les onduleurs, le recyclage de l'eau à l'intérieur de la batterie est essentiel à sa durée de vie, et tout facteur qui augmente le taux d'évaporation ou la perte d'eau, comme l'augmentation de la température ambiante ou de la chaleur du courant de charge, raccourcit la durée de vie de la batterie . Voici une liste plus détaillée:

  • — , ;
  • : 25 °, , ( Eaton, 9 ° 25 ° 50%);
  • 25° , ;
  • , , ; , +5 +10°, , . . , , , .

Pour éviter que l'onduleur ne fonctionne trop court après une panne de courant, il est nécessaire d'évaluer périodiquement la capacité restante de la batterie. Tous les onduleurs, à l'exception des modèles domestiques les moins chers, ces informations sont affichées sur l'écran intégré de l'onduleur ou peuvent être obtenues à l'aide d'un logiciel spécial.

Existe-t-il d'autres options pour prolonger la durée de vie de la batterie, autres que «conserver dans un endroit frais»? Oui, il existe deux de ces méthodes - avec un effet limité et cardinal.

Commençons par une option limitée. Les batteries au plomb sont utilisées dans les onduleurs depuis plus de 30 ans, et pendant ce temps, des tentatives répétées ont été faites pour trouver des moyens de prolonger la durée de vie de la batterie en changeant le mode de charge. En général, nous avons réussi à le faire, et depuis environ 10 ans déjà, de nombreux modèles d'onduleurs de classe entreprise utilisent une technique de charge de batterie spéciale.

Un exemple est la technologie de charge ABM (Advanced Battery Management) d'Eaton, qui prolonge considérablement (jusqu'à 50%) la durée de vie des batteries au plomb grâce à l'utilisation d'un mode de charge complexe: puisqu'un onduleur type est utilisé la plupart du temps en mode veille, la technologie ABM se charge piles uniquement lorsque cela est nécessaire. La plupart du temps, la batterie fonctionne en mode «repos» et se recharge dans certains intervalles de temps.


Calendrier de charge de la batterie de l'onduleur utilisant la technologie AVM

La méthode traditionnelle de charge (recharge constante avec un faible courant), en comparaison avec l'AVM, sèche l'électrolyte plus rapidement et accélère le processus de corrosion des plaques. En outre, lors de l'utilisation de l'AVM, une surveillance plus attentive de la période de remplacement de la batterie est fournie, ce qui est important pour les clients d'entreprise. Dans les onduleurs Eaton, la technologie AVM est utilisée dans les modèles de série 5 et supérieurs.

Et enfin, une façon cardinale d'allonger la durée de vie de la batterie est de passer aux batteries lithium-ion. Il s'agit d'un nouveau type de batterie prometteur; dans les onduleurs Eaton, ces batteries sont disponibles à partir de certains modèles de la série 5. Les batteries au lithium-ion durent jusqu'à 10 ans, elles ont une faible auto-décharge, elles ont moins de poids et une plus grande capacité par rapport aux batteries au plomb-acide de taille similaire, et aussi un ordre de grandeur plus de cycles de charge-décharge. Par exemple, Eaton estime que pour un onduleur montable en rack modèle 5P 1U 1500 VA pour 8 ans de fonctionnement, l'utilisation d'une batterie lithium-ion au lieu de 2 batteries au plomb entraînera des économies d'environ 600 dollars américains.

Mythe numéro 3. Les batteries vendues pour le remplacement sont pires que celles installées à l'origine dans l'onduleur en usine et sont nettement plus petites.


Par ce mythe, ainsi que par les deux suivants, nous irons dans un ordre accéléré, car ils sont facilement réfutés par un ou deux paragraphes de texte.

Vrai: les batteries de marque vendues comme pièces de rechange sont identiques à celles installées dans l'onduleur en usine. La durée de vie différente s'explique par le fait que les utilisateurs peuvent acheter des batteries qui ont déjà menti dans l'entrepôt, ainsi que par le fait qu'ils - c'est-à-dire les mêmes utilisateurs - ne configurent souvent pas les modes UPS après avoir installé une nouvelle batterie (ce qui se fait en usine), bien qu'une telle procédure il est simple et décrit dans le manuel d'utilisation de nombreux onduleurs (à l'exception des modèles les moins chers - il n'y a pas une telle fonction).


La batterie des pièces de rechange est identique à celle d'origine.

Par exemple, pour l'onduleur Eaton série 9, les paramètres doivent être:

  • ABM cycling Battery charge mode;
  • : Temperature compensated charging = enabled;
  • (Automatic battery support test = Enabled), 25 .

4.


:Les batteries de voiture émettent de l'hydrogène et tout un tas d'autres substances nocives lors de la charge, y compris les vapeurs d'acide sulfurique, de sorte qu'elles ne peuvent pas être utilisées à l'intérieur des locaux résidentiels et des bureaux. Ce n'est pas pour rien que dans les stations-service, dans le but de charger les batteries, un boîtier séparé avec une ventilation puissante est alloué. De plus, les plaques ont une structure différente pour différents modes de fonctionnement: pour les batteries automobiles, elles sont conçues pour des courants d'appel élevés (en fait, les batteries automobiles sont conçues pour démarrer), et la batterie UPS pour une décharge à long terme avec des courants modérés. La batterie dans une voiture n'est que 99,9% du temps, car un générateur est utilisé pour alimenter les consommateurs. Rouler «sur batterie» avec un générateur défaillant est un mode d'urgence rare pour une telle batterie. Par conséquent, la batterie de la voiture en conjonction avec l'onduleur durera beaucoup moins que sa durée de vie normale (5-7 ans).

Également pour les amateurs d'économie et / ou d'énergie "verte": la durée de vie d'une batterie de voiture sera particulièrement réduite si vous essayez de l'utiliser en conjonction avec une batterie solaire et un onduleur en mode démarrage à froid pour l'alimentation autonome d'une maison de campagne (c'est-à-dire lorsque le panneau solaire se charge l'après-midi) batterie, et dans l'obscurité, l'onduleur passe en mode de démarrage à froid et alimente les consommateurs à domicile). Les batteries pour les systèmes d'énergie solaire, comme les batteries standard pour les onduleurs, sont fabriquées selon le schéma de gel et sont conçues pour une décharge longue et profonde, mais pour une batterie automobile, ce sera un mode extrême conduisant à la destruction des plaques.

Conclusion - vous ne pourrez pas économiser sur l'utilisation d'une batterie de voiture, il est préférable de surveiller les différents stocks de fournisseurs de batteries et d'essayer d'acheter des batteries ordinaires moins chères pour les onduleurs (ou les systèmes d'énergie solaire, respectivement).

Mythe 5. Il est possible d'améliorer la fiabilité de la protection en connectant deux onduleurs ou plus en série l'un avec l'autre.


C'est peut-être le mythe le plus ridicule sur UPS.

Vérité: la théorie de la fiabilité dit directement que la fiabilité du système n'augmente qu'avec la redondance parallèle. Dans les équipements informatiques professionnels, tels que les serveurs et les commutateurs, deux alimentations sont fournies pour les centres de données. Par conséquent, ils peuvent être alimentés par deux lignes électriques distinctes. Cependant, la plupart des équipements informatiques ont une seule alimentation, et là, pour la redondance parallèle, des dispositifs de commutation supplémentaires entre les alimentations seront nécessaires.


La fiabilité de l'alimentation dépend de la redondance

Pour augmenter la fiabilité de l'alimentation, il est recommandé de créer des systèmes parallèles lorsque deux onduleurs ou plus fonctionnent simultanément sur la même charge. En cas de défaillance de l'un d'entre eux, la source défectueuse est déconnectée du système et la charge est répartie uniformément entre les autres.

De tels dispositifs de commutation d'alimentation sont appelés ABP (Automatic Transfer Switch) et sont disponibles pour différents types de charges. Il existe des ATS monophasés et triphasés, avec une installation dans un rack 19 ”, dans un panneau électrique et portable. Un exemple d'ABP monté en rack est le commutateur statique Eaton STS. Le temps de commutation entre les entrées est d'environ 6 ms, ce qui n'affecte pas le fonctionnement des équipements informatiques.

Un exemple d'un système où la commutation entre plus de deux sources d'alimentation avec une fiabilité jusqu'à «cinq neuf» (99,999%) est requise est la technologie brevetée Hot Sync d' Eaton . Il vous permet d'organiser un système UPS parallèle avec redondance selon le schéma N + 1 (par exemple, deux UPS modulaires pour protéger la charge et un pour la redondance). La différence entre Hot Sync et d'autres systèmes de redondance intelligents est l'absence d'un point de défaillance unique, qui est généralement l'unité de contrôle de plusieurs onduleurs.

Pour en savoir plus sur les systèmes d'alimentation sans coupure Eaton pour le secteur des entreprises, les PME et les particuliers, consultez le site Web de l'entreprise .

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