Nowe technologie zabezpieczania zasilania
- Sylwester Igras,
- 05.03.2007
Dynamiczne systemy zasilania gwarantowanego
Duże centra przetwarzania i przesyłania danych wymagają niezawodnego zasilania zarówno systemów teleinformatycznych, jak i wszystkich pozostałych systemów znajdujących się w budynku. Dla zabezpieczenia zasilania całych obiektów coraz częściej stosuje się dynamiczne systemy zasilania gwarantowanego, zbudowane na bazie silnika i generatora synchronicznego. Połączenie w jednym urządzeniu silnika i generatora synchronicznego zapewnia zarówno zasilanie o wysokiej jakości, jak i dużej niezawodności. Dynamiczne systemy zasilania gwarantowanego są zbudowane z maszyny elektrycznej, będącej kombinacją silnika i generatora synchronicznego w jednej wspólnej obudowie, w której uzwojenia generatora i silnika wzajemnie się przeplatają, a wał zespołu jest sprzęgnięty z silnikiem Diesla lub turbiną gazową za pomocą elastycznego sprzęgła elektromagnetycznego.
Dynamiczny system zasilania gwarantowanego
Dynamiczne systemy w zależności od rodzaju konstrukcji możemy podzielić na: Do głównych zalet wynikających ze stosowania systemu należy zaliczyć: Do wad systemów dynamicznych należy zaliczyć:
Flywheel - system dynamiczny sprzężony z kinetycznym zasobnikiem energii
Kinetyczny zasobnik energii, tzw. Flywheel, jest rozwiązaniem znanym i był stosowany od dawna, lecz po zbudowaniu klasycznych systemów UPS był rzadko stosowany. Rosnące jednak w ostatnim czasie wymagania dotyczące niezawodności i jakości zasilania oraz wzbogacenie systemu w układy przekształtnikowe spowodowały, że jest on coraz częściej wykorzystywany jako źródło napięcia gwarantowanego. Kinetyczny zasobnik energii (koło wirujące) służy zapewnieniu zasilania dla krótkotrwałych przerw w zasilaniu lub szybkiego rozruchu zespołu prądotwórczego.
Zastosowanie tego rozwiązania zapewnia poprawę jakości energii elektrycznej dzięki wspomaganiu podstawowego źródła zasilania i łagodzeniu wszelkich innych chwilowych zakłóceń. W trakcie normalnej pracy sieci zasilającej kinetyczny zasobnik energii jest w sposób ciągły doładowywany energią kinetyczną pobieraną z wału silnika synchronicznego. W wypadku zakłócenia zasilania z sieci koło wirujące zapewnia przepływ energii do obciążenia poprzez generator. Zastosowanie takiego systemu (silnik elektryczny - generator - przekształtnik - koło wirujące) gwarantuje czas autonomii na poziomie kilkunastu sekund. Główną zaletą takiego rozwiązania jest wysoka niezawodność (prostota rozwiązania) oraz brak wnoszonych zakłóceń, które są charakterystyczne dla urządzeń energoelektronicznych.
Perspektywy rozwoju systemów gwarantowanego zasilania
Dynamiczny system zasilania gwarantowanego sprzężony z kinetycznym zasobnikiem energii
Na targach Wireless Japan 2005 Expo zaprezentowano prototypową ładowarkę o niewielkich wymiarach (150 mm x 56 mm x 19 mm), która wykorzystuje prawie 100-proc. stężenie roztworu metanolu, co umożliwia naładowanie nawet typowych trzech akumulatorków litowo-jonowych. Do rozpowszechnienia się ogniw paliwowych niezbędna jest jednak znacząca obniżka cen produkcji tych urządzeń oraz wyeliminowanie problemów związanych z bezpieczeństwem.
W razie konieczności budowy dużych systemów zasilania gwarantowanego zapewniających pełne bezpieczeństwo zasilania korzystnym rozwiązaniem jest stosowanie dynamicznych systemów zasilania. Przewaga dynamicznych systemów UPS, w szczególności tych wyposażonych w agregat prądotwórczy, w stosunku do systemów statycznych jest wyraźna szczególnie w aplikacjach dużych mocy.