W czasach rosnących cen prądu i problemów związanych z sukcesywnym wygaszaniem kopalni węglowych coraz częściej może dochodzić do utraty zasilania. Problemy z nieregularną dostawą energii elektrycznej mogą być powodem długotrwałych przepięć na linii przesyłowej.

Przepięcia mogą doprowadzać do przerw w dostawie prądu, co w przypadku gospodarstw domowych nie jest jeszcze tak kosztowne, jak w odniesieniu do firm typu Datacenter. Dlatego bardzo ważnym aspektem zarządzania przedsiębiorstwem jest zabezpieczenie cennych zasobów przed niepożądanymi skutkami choćby chwilowego braku dostępu do energii elektrycznej.

Rodzaje zasilaczy awaryjnych

Urządzeniami zabezpieczającymi przed nagłą utratą zasilania oraz przepięciami w sieci najczęściej są zasilacze awaryjne nazywane popularnie UPS-ami (od angielskiej nazwy Uninterruptible Power Supply). Oznacza to nic innego jak nieprzerwaną dostawę energii. Dobór odpowiedniego urządzenia zabezpieczającego zależy od kilku zasadniczych aspektów, przede wszystkim zaś od czasu, przez jaki podtrzymywana ma być energia elektryczna w razie wystąpienia awarii zasilania.

Jaki rodzaj przyłącza ma być wykorzystywany na wejściu UPS-a, a jaki na wyjściu? Przy doborze zasilacza awaryjnego bierze się pod uwagę również topologię samego urządzenia podtrzymującego zasilanie i związane z tym dodatkowe funkcjonalności. Podstawowy podział topologii zasilaczy awaryjnych przedstawia się następująco:

·  VFD określane jako offline,

·  VFI określane jako online,

·  VI określane jako line-inteactive. 

Zasilacze awaryjne typu offline, w porównaniu z pozostałymi rodzajami, charakteryzują się dużą sprawnością. Jest to związane między innymi z działaniem zasilacza, który filtruje napięcie wejściowe z sieci, zapewniając na wyjściu napięcie i częstotliwość sieci zasilającej. W przypadku, gdy dojdzie do sytuacji przekroczenia wartości częstotliwości lub napięcia wejściowego, zasilacz awaryjny przełącza na zasilanie awaryjne z baterii UPS-a w ciągu kilku milisekund.

Wadą takich urządzeń jest brak możliwości rozbudowy oraz stosunkowo wolny czas przełączania z zasilania sieciowego na awaryjne.

Zasilacze typu online dokonują konwersji prądu przemiennego na prąd stały i odwrotnie. W przypadku, gdy zasilanie sieciowe nie spełnia parametrów określonych przez UPS-a, następuje przełączenie na pracę zasilania awaryjnego.

Podstawową zaletą zasilaczy awaryjnych tego typu jest natychmiastowe, momentalne przełączenie z zasilania sieciowego na zasilanie z baterii. W odwrotnej sytuacji czas przełączenia jest równie krótki. Warto wspomnieć, że na wyjściu wysyłane jest zasilanie o parametrach skorygowanych do wartości idealnych dla urządzenia zasilanego. Niestety jak nie trudno wywnioskować, mnogość zalet owego sprzętu bezpośrednio przekłada się na jego wysoką cenę. Kolejnymi rodzajami zasilaczy awaryjnych są urządzenia określane jako line-interactive.

Tego typu zasilacze awaryjne pobierają zasilanie z sieci bez wykorzystywania zasilania bateryjnego. W przypadku gdy napięcie i częstotliwość z sieci nie będą spełniały określonych wymagań, nastąpi przełączenie na zasilanie bateryjne.

W trakcie normalnej pracy zasilacza awaryjnego pobierającego zasilanie sieciowe istnieje możliwość korygowania na bieżąco wartości napięcia zasilającego w systemie automatycznej regulacji napięcia AVR. Co więcej, zasilacze awaryjne charakteryzują się modułową budową zapewniającą wysoką niezawodność w przypadku uszkodzenia jednego z modułów pod warunkiem, że obciążenie modułu będzie mniejsze o wartość mocy co najmniej jednego modułu w tym zasilaczu.

Kolejnym podziałem rodzajów zasilaczy awaryjnych jest ich rozróżnienie ze względu na ilość obsługiwanych faz zasilających. Najczęściej są to zasilacze jednofazowe, trójfazowe oraz konfigurowalne.

Zarządzanie i instalacja zasilaczy awaryjnych

Zasilacze awaryjne mogą być wykorzystywane w wielu środowiskach, lecz zazwyczaj są to miejsca najbardziej narażone na braki w dostawach energii lub instytucje, które na takie sytuacje po prostu nie mogą sobie pozwolić. Najlepszymi przykładami są tu szpitale, opieka zdrowotna czy przedsiębiorstwa takie jak Datacenter. Według prawa zakład pracy może wstrzymać pracę z powodu przerwy w dostawie prądu. Za ten okres wynagrodzenie pracownika nie może być niższe od minimalnej płacy. Sytuacja jest bardzo niekorzystna dla obydwu stron: zarówno pracodawcy, jak i pracownika.

Miejsce instalacji UPS-a zależy oczywiście od stanowiska, na jakim wykonywana jest praca. Najczęściej jest to operator komputerowy – tak bywa w większości firm i zakładów pracy. Jeżeli charakter działalności sprowadza się do zarządzania i przetwarzania danych (jak we wspomnianym wcześniej Datacenter), to instalacja odbywa się w szafie Rack, w której znajduje się sprzęt serwerowy lub często obok węzła telekomunikacyjnego. Instalacje znajdują się również w pomieszczeniach technicznych w rozdzielniach elektrycznych. W przypadku serwerowni w organizacjach mających do czynienia ze znaczną ilością danych, polecane jest zastosowanie zasilacza online, trójfazowego, czyli o najlepszych parametrach pracy oraz zerowym czasem przełączania na zasilanie z baterii.

Zarządzanie zasilaczami awaryjnymi odbywa się z wykorzystaniem oprogramowania dostarczanego przez producenta. Powszechnymi aplikacjami są Smart Connect, PowerChute Network Shutdown firmy APC oraz EcoStruxure IT Expert firmy Schneider Electric. Oprogramowanie współpracuje z kartą zarządzającą, pomagając w zapewnieniu maksymalnej wydajności fizycznego środowiska IT. Oprogramowanie wraz z kartą zabezpiecza infrastrukturę IT i minimalizuje przestój po wystąpieniu krytycznych zdarzeń związanych z brakiem zasilania. Zarządzanie pracą zasilaczy awaryjnych odbywa się najczęściej z wykorzystaniem sieci LAN lub za pośrednictwem złącza USB. Oprogramowanie współpracuje z jednym zasilaczem lub z nadmiarowymi, również połączonymi równolegle w celu zapewnienia pracy w trybie gorącej rezerwy zasilania.

W dobie kryzysu energetycznego

Sytuacja związana z pakietem klimatycznym UE jest dużym obciążeniem dla sektora energetycznego w Polsce. Decyzja związana z sukcesywnym zamykaniem kopalni węglowych znacząco redukuje podaż energii elektrycznej wytwarzanej z wykorzystaniem popularnych elektrowni węglowych. Taki stan doprowadza do coraz większych problemów z dostawą energii elektrycznej do firm i gospodarstw domowych. Częste braki w dostawie energii elektrycznej, a także ich przywrócenia, nierzadko powodują znaczne skoki zasilania na linii energetycznej, a te mogą okazać się niebezpieczne dla infrastruktury IT zarówno w przedsiębiorstwach, jak i gospodarstwach domowych. W związku z powyższym bardzo istotną sprawą jest zapewnienie nieprzerwanych dostaw energii przede wszystkim do sektorów publicznych odpowiedzialnych za zdrowie i bezpieczeństwo obywateli. Stosowanie zasilaczy awaryjnych staje się coraz bardziej powszechne i pożądane w dobie kryzysu energetycznego.