KESİNTİSİZGÜÇ KAYNAĞI (KGK) NEDİR?

        

KESİNTİSİZGÜÇ KAYNAĞI (KGK) NEDİR?

         Kritik yük, bağlı olduğu şebekedemeydana gelen ya da gelebilecek olan gerilim dalgalanmalarından (yükselmeler,çöküntüler, ani değişikler), harmoniklerden, kısa veya uzun sürelikesintilerden etkilenir. UPS şebekede oluşan bu parazitleri süzer ve kritikyükü etkilenmeyecek hale getirir. Bu şekilde yük şebekede meydana gelen hertürlü gürültüden arındırılmış enerjiyle beslenir. Cihazlar KGK’dan kaliteli enerjiile beslendiğinden dolayı, şebekedeki düzensizliklerden kaynaklanabilecekarzalar önlenmiş ve cihazların kullanım süreleri uzamış olur.

KGK’larıyapıları bakımından aşağıdaki şekillere göre ayırabiliriz.

  • Statik KGK
  • Dinamik KGK

KGK’larıçalışma şekilleri bakımından ise aşağıdaki şekillerde ayırabiliriz.

  • On-Line KGK
  • Of-Line KGK
  • Line-Interactive KGK olmak üzere gruplandırılır.             

 NEDEN KGK KULLANILMALIDIR?

 Şebekedeki bozucu etkiler ve kritik yüklerKGK kullanımını zorunlu kılar. Şebeke her zaman istenen değerleriistenilen şekilde sağlayamamaktadır. AC şebekelerde aşağıda sıralanan özellikleridüzenli bulmak mümkün değildir.

 Sabit efektif değer ve sabit frekansta alternatif gerilim sağlar.

  • Gerilimdalga şekli sinüzoidaldir.
  • Sağlananenerji süreklidir.
  • Sıralanan buözellikler yükleme şekli ile değişmez.

                Şebekeninherhangi bir noktasında oluşacak geçici arızalar da tüketiciyi etkiler. Enerjinakil hattının kopması, aşırı yüklenmede kesicilerin devreyi açması, nakilhattına yıldırım düşmesi, indirici ve yükseltici trafoların devreye giripçıkması gibi durumlarda; gerilimde kısa ya da uzun sürekli kesintiler görülürve tüketici temiz enerji ile beslenemez.  Elektrik enerjisinin gittikçe yaygınkullanım alanı bulması, hayati önem taşıyan ya da sürekli çalışması gereken,cihaz ve sistemlerde uygulanması, bu enerjiyi üreten kaynakların güvenilirliksorununu gündeme getirmiştir. Tüketilen elektrik enerjisinin %95'den büyük biroranını sağlayan AC şebekede, güvenilirlik için alınan tüm önlemlere rağmen,günümüz uygulamalarında yetersizliklerle karşılaşılmakta, kritik yük olaraknitelendirilen cihaz ve sistemlerin Kesintisiz Güç Kaynakları (KGK) üzerindenbeslenmesi zorunlu olmaktadır.

 

KGKHANGİ ALANLARDA KULLANILIR?

 

KGK’larınbaşlıca kullanım alanları aşağıda sıralanmıştır.

  • Bilgisayarlar ve bilgisayar destekli otomasyonsistemleri,
  • Bilgisayar destekli üretim ve ambalajlama tezgâhları(otomotiv, metal işleme, tekstil vb.)
  • Askeri radar sistemleri
  • Haberleşme ve yayın kuruluşları
  • Asansörler
  • Elektronik kapılar
  • Barkot cihazları
  • Yazar kasalar
  • Elektronik teraziler
  • Acil durum aydınlatmaları ısıtma cihazları
  • Soğutma cihazları
  • Tıbbi elektronik cihazlar, hastaneler
  • Hava alanı aydınlatması
  • Hava trafik kontrol merkezleri

 

KESİNTİSİZ GÜÇ KAYNAĞI KULLANIMINIZORUNLU HALE GETİREN  ŞEBEKE SORUNLARI NELERDİR?

Kesintisiz güçkaynakları özellikle bilgi işlem sistemlerinde ve kişisel bilgisayarlardaşebekede bir arıza oluşması halinde o esnada çalışılan bilginin kaybolmaması vegenel olarak cihazın şebekeden gelebilecek bozucu etkilere karşı korunmasıamacıyla kullanılmaktadır. Bu bozucu etkiler;

  • Rastgele veya düzenli elektrik kesintileri
  • Kapasite yetersizliğinden doğan, sürekli veyasüreksiz gerilim düşmeleri
  • Sürekli veya süreksiz yüksek gerilim değerleri
  • Genel olarak güç kalitesinin düşük olması
  • Harmonik bozulmalar, kararsız frekans, ani gerilimsıçramaları ve gürültüler

KesintisizGüç Kaynağı (UPS) kullanımını gerekli kılan enerji sorunları

·        Spike

Bilgisayarçalışmalarını sekteye uğratabilecek hatta ekipmana zarar verebilecek yüksekgenlikli anlık olaylardır. Spike çeşitli nedenlerden kaynaklanabilir. En önemlineden yakın, uzak bir yere veya enerji iletim hatlarına düşen yıldırımlardır.Bunlar gerilimde büyük sıçramalara neden olabilirler. Spike oluşturan diğerolaylar, büyük elektronik yüklerin veya şebekenin açılıp kapanması ve statikdeşarjdır. Spike sonucunda oluşabilecek en yıkıcı olay donanımın zarargörmesidir. Yüksek gerilim darbeleri mikroçip yollarında (traces) delikleraçabilir. Bazen bu hasar hemen kendini gösterir; bazen de olaydan günler,haftalar boyunca kendini göstermeyebilir.

·        Surge

Birperiyottan uzun süren aşırı gerilimlerdir. Surge, büyük miktarda güç çekenhattaki bir cihazın aniden durması veya kapatılması sonucu oluşabilir.Şebekeler büyük yükleri hat dışında anahtarladıkları zaman surge oluşabilir.Bir surge’ün büyüklüğünden çok süresi önemlidir. Uzun veya sık surge’lerbilgisayar donanımına hasar verebilir.

  • Gürültü

Normal sinüs dalganın üzerine binen çeşitli yüksekfrekans darbeleri için kullanılan kollektif bir terimdir. Genliği birkaç mV’denbirkaç V’ye kadar değişebilir. Özellikle tehlikeli bir problem, radyo frekans(RF) gürültüsüdür. RF gürültüsü, elektrik kabloları üzerinde dolaşan yüksekfrekanslı sinyallerden oluşur. RF gürültüsü, yıldırım çarpması, radyoiletimleri ve bilgisayar güç kaynakları tarafından yaratılabilir. Gürültü,hatalı data iletimine ve bilgisayar işlem, yazıcı ya da terminal hatalarınasebep olabilir.

·        Brownout

Dakikalar,hatta saatler süren uzun süreli düşük gerilim durumlarıdır. Tepe akım isteğikapasitenin üzerinde olduğu zaman şebekeler tarafından yaratılırlar. Brownout,lojik devre ve disk sürücüleri düzgün çalışmaları için gerekli gerilimdenmahrum bırakarak hatalı çalışmalarına veya donanım hasarlarına sebep olurlar.

·        Blackout

Dakikalar,saatler hatta günler süren 0 (sıfır) gerilim durumlarıdır. Enerji dağıtımşebekesine, taşıyabileceğinden daha fazla yük bindirildikçe daha sık meydanagelirler. Blackout, topraklama hataları, kazalar ve doğal afetler yüzündenoluşabilir. En mühim etkisi sistem çökmelerine sebep olmasıdır. Güç anidenkesildiğinde disk sürücüler veya diğer sistem bileşenleri zarar görebilir.

·        Harmonikler

Normalsinüs dalgada oluşan bozukluklardır. Harmonikler, gerisin geri AC hattına lineerolmayan yükler tarafından iletilirler. Fax ve fotokopi makinaları,bilgisayarlar, değişken hızlı motorlar lineer olmayan yüklere örnek olarakverilebilir. Bu harmonikler, AC hattına bağlı diğer cihazların çalışmalarınıengelleyebilir. Harmonikler, iletişim hatalarına ve donanım hasarlarına sebepolabilirler. Üç fazlı sistemlerde trafoların ve nötr iletkenlerin aşırı ısınıpyangın tehlikesi oluşturmalarına sebep olabilir.

 

STATİK KGK TİPLERİ

Stand‐By (Off‐Line) KGK’larda şebekede enerji bulunduğu sürece yük şebekedenbeslenir, ancak evirici hazır bekletilir ve şebekede enerji kesildiği andadevreye girerek yükü beslemeye devam eder. Stand‐By KGK’lar tercih edilirken şebeke kesintisi durumundadevreye girme süresi en kısa olan tercih edilmelidir. Daha çok tek kullanıcılısistemler için uygundur.

Line InteractiveKGK’larda şebeke varken evirici pasiftir ve bu durumda şebekegerilimini regüle eden kısım ve aküler şarj birimi aktiftir.Akü grubu veevirici kısmı, şebeke enerjisi kesildiğinde devreye girer ve aküler üzerindenyükü besler. Akülerin doldurulması şebekenin normal olduğu durumda eviricininters yönde işletilmesiyle sağlanır. Şebeke hatası oluştuğunda Statik AktarımAnahtarı açılır ve güç akışı akülerden KGK çıkışına doğru akmaya başlar. Çıkışabağlı olan düşük anahtarlama geçişi özellikli regülasyon sistemi sayesindegerilim düzenlemesi sağlanır ve gerçek düşük şebeke geriliminde (Brownout) deKGK’nın çalışması sağlanır. Aksi halde KGK anahtarlarının aküden çalışma durumunageçirilir. Bu durum KGK’nın çok zayıf şebekelerde de çalışabilmesine imkanvermektedir.

On‐Line KGK’larda ise şebekede enerji olsun ya da olmasın yüksürekli olarak evirici üzerinden beslenir. Şebekede enerji olduğu sürece hemaküler şarj edilir, hem de şebeke ile aynı frekansta çalışan evirici yardımıylayük beslenir. Şebekede kesinti olması durumunda aküden aldığı enerjiyi yükeaktarır. Yükün bu biçimde beslenmesi sırasında şebekeden veya aküden besleniyorolması KGK çıkış gerilim kalitesi ve sürekliliğini değiştirmemektedir. Ayrıcaaşırı yüklenme, aşırı ısı, kısa devre gibi KGK üzerinde oluşan herhangi birarıza durumunda yük Statik Anahtarlar üzerinden kesintisiz olarak şebekeyeaktarılır. En iyi çıkış On‐Linesistemlerde elde edilir. Çünkü şebeke arıza durumu hariç daima AC‐DC‐AC dönüşümü ile yüke enerji sağlar. Çıkış bu yüzden Of‐Line ve Line‐Interactive sistemlerindendaha iyidir.

KESİNTİSİZ GÜÇ KAYNAĞINI OLUŞTURAN ÜNİTELER NELERDİR?

Doğrultucu(Redresör)

Eviricininçalışması için gerekli olan DC gerilimi elde etmek için kullanılır. Şebekedenaldığı AC gerilimi DC gerilime çevirir. DC akım ve gerilim kontrolü sağlanarakaynı zamanda akü grubunu şarj etmek için de kullanılabilir. KGK tiplerine göre1 faz girişli veya 3 faz girişli olabilir.

Akü Şarj Devresi

Şebekedenaldığı AC gerilimi veya doğrultucudan aldığı DC gerilimi akü şarjı için uygunakım ve gerilim sınırları içerisinde bir DC gerilime çevirir. Bu DC gerilim akügrubunun şarj edilmesi için kullanılır.

Akü Grubu

Doğrultucununyedeği olarak eviricinin çalışması için gerekli olan DC gerilimi sağlar.KGK’nın tipine göre uygun gerilimi elde etmek için birbirine seri bağlı aynıkapasitede ve özellikte akülerden oluşur. Genellikle KGK’lar için özel tasarlanmış“tam bakımsız ve kuru tip” diye adlandırılan kurşun/asit aküler kullanılır.Nadir olarak Nikel/Kadmiyum aküler de kullanılmaktadır. Şebeke gerilimi varkenakü şarj devresi tarafından aküler şarj edilerek yedek DC enerji akü grubundadepolanır. Şebeke gerilimi sınırlar dışına çıktığında veya tamamen kesildiğindeeviricinin çalışması için gerekli olan DC gerilim akü grubu tarafındansağlanır.

Evirici (Inverter)

Doğrultucudanveya akü grubundan aldığı DC gerilimi AC gerilime çevirir. KGK tipine göre 1fazlı veya 3 fazlı olarak tasarlanabilir. On‐line bir KGK’da çıkış gerilimini sağlayan evirici enkritik ve önemli bölümdür. Evirici tarafından üretilen AC gerilimin ideal birşebekede olması gereken özellikleri sağlaması istenir.

Statik Transfer Anahtarı

Eviricininaşırı yüklenmesi veya arızalanması durumunda KGK çıkış geriliminin kesilmemesiiçin statik by‐passdevresi ile yedek AC gerilim kaynağından KGK çıkışına gerilim aktarılır.

Mekanik Transfer Anahtarı (Bakım By­Pass Anahtarı)

Arıza vebakımlarda bilgisayar sistemini veya bağlı olan diğer yükleri şebekeelektriğine aktarmak için mekanik bir anahtar kullanılır. Bu anahtar ileyüklere şebeke elektriği verilirken cihazın hiçbir parçasında elektrikbulunmayacaktır.

KESİNTİSİZ GÜÇ KAYNAKLARINDAN BEKLENEN ÖZELLİKLER

  • Giriş Gerilimine Göre Çıkış Gerilimi Regülasyonu
  • Yüke Göre Çıkış Gerilimi Regülasyonu
  • Frekans Kararlılığı
  • Ani Yüke Cevap Verebilme (Dinamik Regülasyon)
  • Çıkış Gerilimi Toplam Harmonik Distorsiyonu(THD)
  • Aşırı Yük Ve Kısa Devre Koruma
  • Yüksek Verim
  • Kolay Tamir Edilebilmesi Ve Yedek Parça TemininiKolaylığı

KGK SEÇİMİNDE KRİTERLER

On­Line sistem

Yükü sürekli olarak eviriciden besleyen KGK sistemine On‐Line denir. Bu sistemlergenellikle çıkışta sinüs dalga verirler ve kesintisiz By‐Pass yetenekleri vardır. Sinüs çıkış gerilimi, By‐Pass’tan eviriciye transfersırasında KGK’nın şebekeyle paralel çalışmasına izin verir. Sonuçta yük birkaynaktan diğerine kesintisiz olarak aktarılır.Gerçek bir On‐Line KGK kritik yükleresağlanabilecek mümkün olan en iyi korumadır.

IGBT kullanımı

IGBT kontrol tekniklerindeki son gelişmeler sayesinde,%100 dengesiz yükler için çıkış faz kaymaları, gerilim değişim oranlarıasgariye indirgenmiş olan statik eviriciler kullanılarak yüksek güçlü statikKGK’ların üretimi sağlanmıştır.

Galvanik izolasyon

KGK’larda evirici çıkışının bir çıkış trafosu üzerindenyüke verilmesini ifade eder. Bu şekilde yük yalıtımlı bir kaynaktan beslenmişolur. Aynı zamanda bu trafo filtrelemeye de etki ederek çıkışın daha düzgünolmasını sağlar. çıkış trafosunun bir diğer etkisi ise yükü aşırı gerilimlerdenkorumaktır. Örneğin KGK yıldırım düşmesi gibi yüksek gerilime maruz kaldığındaçıkıştaki yük bu izolasyon trafosu sayesinde etkilenmez.

PFC (power factor correction, güç faktörü düzeltmesi)

Şebeke geriliminden sinüzoidal akım çeken ve güç faktörü1’e yakın olan, yani şebeke gerilimini bozmayan ve gereksiz yüksek akımlayüklemeyen doğrultucular önem kazanmakta ve tercih edilmektedir. PFC’liKGK’larda güç faktörü 0,99 ve giriş akım harmonikleri %5’in altında olmalıdır.

Senkronizasyon

KGK’larda By‐Pass’taneviriciye geçerken kesintisiz bir geçişin olabilmesi için evirici çıkışının veBy‐Pass hattınıngerilim ve frekansı değerlerinin aynı olması gerekir.

Crest (Tepe) faktörü

Çoğu elektriksel uygulamanın 1,4 tepe faktörü vardır. Biryükün 1.4’ten fazla tepe faktörü olduğunda kaynak (KGK) yükün istediği peakakımını sağlamak zorundadır. Yüksek tepe faktörü güç kaynağı bileşenlerininaşırı ısınmasına sebep olur. KGK veya şebeke düzelticisi uygun peak geriliminisağlayacak şekilde tasarlanmalıdır. . Kaliteli KGK sistemleri, herhangi birtepe faktörüyle bilgisayar tipi yüklere uygun peak voltajı vermek içintasarlanmıştır.

KGK’ların uzaktan izlenmesi ve PC haberlerşmesi

KGK dış ortamla haberleşerek durum bilgilerini, ölçüm sonuçlarını(gerilim, akım, frekans) ve hata mesajlarını izleme imkanı sunmalıdır.KGK serihaberleşme portuna doğrudan bağlanan bir PC ile KGK’ya  ait bilgiler PC’ye kurulan  özet yazılım aracılığı ile gözlenebilmeli,cihazın güvenli çalışmasına engel olmayacak komutlar  verebilmelidir.Ayrıca bu yazılım şebekekesilip KGK’nın aküden çalışması durumunda, akülerin bitip yükleribesleyemeyecek duruma gelmeden önce PC’de o an açık olan dosyaları kaydederekherhangi  bir veri kaybı veya donanımarızası olmayacak şekilde PC’nin kapanması sağlanmalıdır.

KGK KULLANIMINDADİKKAT EDİLMESİ GEREKENLER

  1. Çocuklarıcihazdan uzak tutunuz.
  2. Cihazınızıtopraklamadan kullanmayınız.
  3. Cihazınızınkullanılacağı yerdeki sıcaklık ve bağıl nem uygun olmalıdır.
  4. Cihazıngerekli tüm bağlantıları yetkili servis elemanları tarafından veya serviselemanlarının bilgisi dâhilinde yapılmalıdır.
  5. Bütüntalimatları sırası ile uygulayıp, belirtilen uyarılara dikkat ediniz. Anlatılanişlemlerle ilgili bir problemle karşılaştığınızda yetkili servisi arayınız.
  6. Cihazınkullanılacağı ortamda patlayıcı ve yanıcı madde bulundurmayınız.
  7. Manyetikalandan etkilenebilecek cisimleri(kaset, disket, disk vb.) KGK sisteminden enaz  30cm uzakta muhafaza ediniz.
  8. Havalandırma deliklerinin içine herhangi bir cisim girmemeli ve bu deliklertıkanmamalıdır.
Eskişehir Web Tasarım