UPS 개요

출처: http://cafe.naver.com/power119/1887


UPS 란?

상용 전원에서 발생 가능한 전원 장애를 극복하여 양질의 안정된 교류전력을 공급하는 장치 즉 정전이 없는 무정전전원공급기입니다. 무정전 전원공급장치, CVCF(constant voltage constant frequency)라고도 합니다.

일반 전원 또는 예비 전원 등을 사용할 때 전압 변동,주파수 변동, 순간 정전, 과도 전압 등으로 인한 전원 이상을 방지하고 항상 안정된 전원을 공급하여 주는 장치입니다. 컴퓨터의 보급 확대와 더불어 그 수요가 급증 하고 있습니다.


UPS 개요

전원을 관리하고 제어하며, 예기치 못한 정전으로부터 시스템 다운을 방지하고 확산일로에있는 서버 환경의 구축과 관련하여 고가의 기기와 네트웍 장비 그리고 돈으로는 환산할 수 없는귀중한 데이터 및 연구 결과들을 전기적인 문제로부터 완벽하게 보호하는 무정전 비상전원장치입니다.

최근 UPS의 성능은 발전을 거듭하여 단순 전원백업만 하는 UPS와는 달리 사용환경과 부하기기에 따라 각각 사용하는 기능성 맞춤식 UPS로 나아가고 있다. 이를테면 네트웍 구성하에서 사용하는 지능형 네트웍 UPS, 전압 변동이 심한 지역이나 일정한 전압을 필요로한 곳에서 사용하는 온라인 UPS, 19인치 표준 랙에서 사용하는 랙마운트형 UPS, 이중 보호를 필요로하는 곳에서 사용하는 병렬운전 UPS, 각종 산업 현장에서 사용하는 산업용 UPS 등 이제 UPS는 비상 전원을 필요로 하는 각종 기기의 파트너가 되고 있습니다.


UPS 활용분야

UPS 를 사용하는 곳으로는....
네트워크 장비보호, POS, CAD/CAM, 워크스테이션, 서버 전원보호, 신문 및 출판사 전자조판 시스템, 방송국 방송장비, 송신소, 기지국, 은행, 증권회사 등의 금융시스템 및 현금지급기, 등대, 무인 기지국의 통신 장비, 초.중.고등학교 생활기록부 서버시스템, 대학 전산실 및 연구 실험실, 편의점, 대형 마트 POS 시스템, 병원 수술장비, 군부대 전산장비, 통신장비, 이동식 작전장비, 축양장 가축관리 시스템, 양어장 관리 시스템, 화훼, 원예 자동 관리 시스템, 빌딩 자동화 시스템, 터치 스크린 무인 안내 시스템, 버스 카드 시스템, 반도체 생산라인 및 자동화 라인, 환경 감시시스템, 야외 방사능 측정 시스템, 무인 카메라 장비, 유선방송 증폭기, 티켓 발매기, 웹 서버, 공항 관제시스템, 증권 정보 시스템, 출입국 관리 시스템, 고속도로 톨게이트 정산 시스템, 사이버 아파트, 빌딩 관리 및 소화 방범 시스템, DSL 중계기, 위성수신 및 지리 정보, 기상 관측 시스템 등등이 있습니다..


UPS의 필요성

우리 생활에서 편리하게 사용하는 전기는 한전에서 고품질의 전원을 생산하여 보내주지만 송배전 과정에서 많은 전기적 유해 물질을 내포하게 됩니다. 그중 제일 많이 발생하는 것이 충격전압입니다. 지금까지 우리들은 UPS의 사용 목적이 단순히 정전 방지용으로만 여겨왔습니다. 그러나 요즘은 정전에 비해서 충격방지나, 저전압 해결에 더욱 큰 비중을 두고 있습니다. 그래서 UPS는 각종 유해 전원을 걸러주는 전기 정수기라고 할 수 있습니다.


UPS의 3가지 구동방식

1) Off -Line UPS
상용전원의 정상일 경우 상용전압이 인버터를 경유하지 않고 그대로 출력되는 방식으로 인버터는 정전시에 동작을 하여 베터리로부터 직류전압을 받아 조절된 출력 전압을 부하에 공급한다. 절체시간은 2~4ms 미만으로 보통 0.5~2KVA 정도의 소용량에 사용된다.

2) On-Line UPS
인버터는 항상 구동하며 상용전원이 정상일 때 인버터는 정류기를 통해 전원을 부하에 공급하고 정전시에는 베터리로부터 공급된 직류전압을 교류 출력전압으로 변환하여 부하로 공급한다. 따라서 평상시에도 양질의 전원을 보장해 준다. 인버터가 항상 구동되므로 절체시간이 없다. 1~400KVA 용량에 많이쓰이는 방식이기는 하지만 보통 5KVA이상 중대형 서버 및 전산실에 많이 사용된다.

3) Line - Interactive UPS
Off-line 방식과 On-line 방식의 장점만 취합하여 만든 장비로써 상용 입력 전압 변동이 5% 이내일 때 AVR(자동전압조절기) 기능이 내장되어 입력 전압 변동이 발생하여도 자동으로 전압을 조정하여 UPS 출력단으로 보내기 때문에 베터리의 사용률이 줄어들어 배터리수명을 연장할 수 있게 된다. 상용입력전압변동이 5% 이상일 때 또는 정전시 인버터가 구동되어 부하측에 전원을 공급하게 된다. 절체시간은 2~4ms 미만으로 용량이 0.5~3KVA 정도의 네트워크 장비 및 소형 서버용으로 사용된다.


UPS 설치후의 기대효과

1. 유해전원(서지,노이즈,SPIKE ,SAG,저전압, 과전압)으로부터 해방.
2. 정전 및 순간정전으로부터 해방.
3. 정전시 확실한 백업 효과.
4. 자동 셧다운 기능으로 배터리 보호 및 시스템 풀 감시 불필요(컴퓨터).
5. 원격 제어 및 모니터링으로 전원 감시(컴퓨터 사용시).
6. 전원 사건 기록 기능으로 사전 예방 및 사후처리(컴퓨터 사용).
7. 주요 사건 CALL 기능으로 신속한 대응(컴퓨터 사용).


UPS 유지보수

▶보통 서버및 고가의 기기에 대해 일정기간 유지보수계약을 체결 하듯이 UPS 제품도 유지보수계약을 체결하는것이 관리에 도움에 될것입니다. 보편적으로 계약은 1년 단위로 월1회 정기점검을 합니다. UPS 기기의 고장 발생시 모든 솔루션을 지원합니다.

▶기본점검항목 :
- 밧데리 점검 (증류수 보충 및 무보수인 경우 외형점검)
- 정전 시험 (1분 ∼ 10분 정도)
- 입출력 전압 및 전류
- 출력 전압파형(가능하면 프린터 해서 점검기록표에 부착)
- 출력 단자 연결상태
- 인버터 동작 및 동기 절체 상태
- 전면 램프 동작상태(램프 테스트)
- 부동/균등 동작상태 및 전압 전류(균등동작시 초기 충전류)


UPS 사용시 주의사항

▶UPS 가동전에 모든 전산장비를 ON 시킨다.
 *UPS 가동중에 기기를 킬경우 순간 과전류로 인해 UPS에 데미지를 줄수 있습니다.

▶꼭 필요한 장비만 UPS에 전원을 물린다.
 *프린터,복사기,스캐너등의 제품은 일반전기를 쓰는게 좋습니다.

▶현재 사용중인 UPS 가 아니더라도 1달에 한번은 충전을 위해켜 주셔야 합니다.

▶5KVA이상의 UPS 설치시에는 기계의 발열,유지보수를 감안 70cm의 여유공간을 줘야합니다.


UPS 용량산출

* 일반 PC= 200VA
* 펜티엄급 서버= 300W
* 대용량 서버= 600W
* 모니터= 100W(15인치),190W(17인치),210W(20인치)

우선 쓰고자하는 제품의 W (전력량)를 알아야 합니다. 보통 제품의 뒷면이나 바닥에 제품의 정격사용용량이라해서 전력량이 나와 있습니다.

*용량계산공식은.....

{( )Watt * 1.2}*1.2 = ( )VA (UPS 용량)  UPS 제품의 효율은 보통 80% 입니다.


(예제)
만약 4000W를 쓰는제품의 UPS용량을 알고싶다면....

(4000W*1.2)*1.2=5760VA

위에서 5760VA가 나오는데 5.8KVA는 없으므로 8KVA용량의 UPS제품을 씁니다.


UPS 구입요령

▶우선 운용할 제품에 맞는 UPS 용량을 확인합니다.
▶얼마의 RUN TIME 이 필요한지 확인합니다.<기본 30분입니다>.
▶단상,삼상의 단상,삼상등의 입출력 사양을 확인합니다.
▶자동셧다운 또는 UPS의 전원관리및 진단이 필요한지 확인합니다.