1 Druhy UPS
1.1 UPS "on-line"
Na začiatku, v 70-tych rokoch, sa bežne používal termín UPS "on-line". Vzťahuje sa na topológiu, ktorá obsahuje najmä (obrázok 1) :
- usmerňovač-nabíjač na vstupe, ktorý odoberá a usmerňuje sieťové napätie na nabíjanie alebo udržiavanie batérie a na napájanie striedača,
- batériu, ktorá zabezpečuje nezávislú prevádzku v prípade výpadku siete,
- striedač, ktorý dodáva výkon so stálou vysokou kvalitou (frenkvencia, napätie… s minimálnymi odchýlkami)
- vo všeobecnosti nazývaný statický obtok (statický bypass), schopný bez výpadku preniesť zaťaženie na sieť, čím umožní « dočasnú » prevádzku záťaže (bez napájania kvalitným výkonom zo striedača).
Normovači zistili, že označenie "on-line", ktoré doslova znamená "na sieti", nie je uspokojivé vzhľadom na túto topológiu. Totiž
zaťaženie je napájané zo striedača, a nie priamo zo siete. Avšak tento názov sa pomerne rýchlo ujal na označovanie UPS, ktorých záťaž má trvalé napájanie zo striedača, sériovo zapojeného k sieti. Týkalo sa to hlavne zdrojov UPS s vysokým výkonom (≥ 10 kVA).
1.2 UPS "off-line"
V 80-tych rokoch sa popri čoraz väčšej rozmanitosti záťaží a výkonov objavili zdroje UPS "off-line", a to v protiklade k "on-line".
Toto označenie vychádza z odlišnej topológie (obrázok 2). Striedač nie je pripojený k sieti sériovo, ale paralelne a v pasívnom čakaní. Už nepracuje sústavne, ale len vtedy, ak je sieť mimo tolerancie. Topológiu dopĺňajú filtre, ktorých funkcia nie je jasne definovaná, pretože sú mylne ponímané ako regulácia napätia. Táto topológia nie je vybavená statickým obtokom, čoho dôsledkom sú príliš dlhé prepínacie časy pre niektoré aplikácie. V skutočnosti je záťaž napájaná priamo zo siete, zatiaľ čo striedač pracuje len sporadicky v prípadoch porúch napájacej siete. Avšak prax potvrdila používanie tejto topológie a jej terminológie, ktorá sa používala najmä pre UPS s nižším výkonom (≤ 2 kVA). Záťaž je napájaná z napájacej siete, všeobecne cez filter/kompenzátor, ktorý eliminuje určité poruchy a môže zabezpečovať aj reguláciu napätia.
Normy tento filter nešpecifikujú, hovoria len o "prepína i UPS". Upresňujú však, že " na úpravu prívodu energie môžu byť pridané prídavné zariadenia, napríklad ferorezonančný transformátor alebo transformátor s automatickým prepínaním odbočiek". Strieda je k sieti pripojený paralelne a v pasívnom čakaní. Režim prevádzky z batérie :
- Ak sa striedavé napätie vstupnej siete dostane mimo špecifikovaných odchýlok UPS alebo ak má sieť poruchu, po uplynutí krátkeho okamihu zmeny (spravidla 100 kA (10/350)), úroveň samočinne zhášaného následného prúdu je však nízka (If
= cca 100 Aef), takže ich aplikačné možnosti sú zrovnateľné s bleskoistkami.
3.2 Plynom plnené bleskoistky
V kľudovom stave sa plynom plnené bleskoistky chovajú ako vysokoohmové izolátory vďaka použitiu izolačného puzdra na báze korundovej keramiky. Obvykle sa konštruujú v tvare keramického valca, obojstranne uzavretého kovovými elektródami. Spravidla sú plnené zmesou vzácnych plynov pod slabým tlakom. Vynikajú krátkou dobou reakcie a značnou zvodovou schopnosťou až Iimp = 100 kA (10/350). Majú veľmi malú vlastnú kapacitu (cca 1 pF) a vysoký izolačný odpor (>1000 MOhm). Aplikačné možnosti bleskoistiek sú obmedzené vzhľadom na ich všeobecne nízke hodnoty samočinne zhášaného následného prúdu (If = cca 100 Aef). Garancia vlastností týchto zvodičov pre konkrétne aplikácie sa vykonáva cielenou voľbou použitých materiálov, plynových náplní a geometrie elektród. Pre výrobu moderných výkonových bleskoistiek sa používajú špeciálne dilatačné zliatiny, ktoré zaisťujú ich odolnosť proti vysokým teplotám až 2000 st. C a extrémnym tlakom pri výboji v plyne pri prúdoch až 100 kA v tvare 10/350 µs. Elektrické parametre je možné určovať vopred v širokom rozsahu. Napríklad jednosmerné spúšťacie napätie môže byť nastavené medzi 100 V až 2000 V s typickou toleranciou ± 20%. Plynom plnené bleskoistky sa vyznačujú vysokou životnosťou a stabilitou parametrov. Splňujú tak základné predpoklady pre ich použitie pri konštrukcii bezúdržbových zvodičov bleskových prúdov a prepätí s dlhou životnosťou.
