- 無停電電源装置(UPS)とは?(製品基本ガイド)
- 無停電電源装置(UPS)ってそもそもナニ?(簡単用語解説)
- 無停電電源装置(UPS)の選び方ガイド
- 回路方式について
- アプリケーション
- 製品FAQ
- 検査成績書・証明書
- パワエレ事業のガイド
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- パワエレ用語集
ひとことで言うと、「停電や瞬時電圧低下などの電源障害が発生した際に、蓄電しておいたエネルギーを使って機器に電力を供給し続ける装置」です。
例えば皆さんが使っているパソコンや液晶テレビなど家庭用コンセントから電源を取るほとんどの電気製品は、交流(日本国内ではAC100V)で動作しています。停電や瞬時電圧低下の電源障害が発生した場合、コンセントからの交流は一瞬または数分間出力されなくなります。もしパソコンなどで作業していた場合、データの損失やハードディスクの故障につながります。こういったトラブルを回避するため、無停電電源装置をコンセントと機器の間にあらかじめ設置しておき、電源障害が発生した場合でも交流を一定期間連続的に出力できるため、無停電電源装置が使用されています。
無停電電源装置はUPS(Uninterruptible Power System)として、総称で使用されています。UPSは機器やデータを保護することを目的としており、データや設備保護用、放送用、医療用などの電源として多く用いられています。
その名の通り「停電しない電源」だとすると、災害時など停電したときに役立ちそうですが、実はUPSを効果的に利用するためにはいくつかの条件があります。今回はこのUPSについて取り上げたいと思います。
「停電したときに役立ちそう」と書きましたが、実は一般家庭やオフィスで使われているUPSが停電時に供給できる電力は内蔵しているバッテリーの容量に依存し、多くは10分程度の短い時間に限られています。
(※)「そんな短い時間で役に立つのか?」と思われるかもしれませんね。確かに一般家庭やオフィス内にある電気製品の消費電力すべてをUPSから供給することはできませんが、UPSの目的は全ての電力を供給することではなく、「PCなどIT機器のデータが停電で破損されないようにすること」なのです。
例えばPCのハードディスクに対して読み書きしているときに停電が発生すると、そのときアクセスしていたファイルは破損する可能性が高いですが、UPSを使っていれば停電発生を検知し、使用者にアラームを出すことができます。利用者はUPSが電力供給可能な時間内にPCを安全にシャットダウンすることができるのです。
※ 大容量のバッテリーを組み込めば時間を延長できますが、大型で高額になるため一般家庭には適していません。
無停電電源装置(UPS)の回路方式には、主に次の3種類があります。
- 常時インバータ給電方式
- 常時商用給電方式
- ラインインタラクティブ方式
またUPSの回路は、整流器、インバータ、バイパス、スイッチなどで構成されています。
- 整流器:交流電力を直流電力に変換する回路
- インバータ:直流電力を交流電力に変換する回路
- バイパス:交流電力を直接出力する回路
- スイッチ:インバータ出力とバイパス出力を切換える回路
- フィルタ:商用電圧に発生するノイズを除去するノイズフィルタ
- 昇圧トランス:入力電圧を1.1倍などに昇圧するトランス
回路方式 | 常時インバータ給電方式 | 常時商用給電方式 | ラインインタラクティブ方式 |
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ブロック図 | |||
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動作内容 | 交流入力(商用電力)を一旦直流に変換し、常にバッテリーへ充電しながら、インバータによって安定した交流に再変換して電力を供給する方式 | 通常は交流入力(商用電力)をそのまま接続された機器へ出力し,停電や入力電圧異常などの電源障害を感知するとバッテリからのインバータ給電に切り換える方式 | 常時インバータ給電方式と常時商用給電方式の中間的な方式 通常は交流入力(商用電力)をフィルタを経由し出力。電圧変動時は昇圧トランスにて指定電圧を出力。電源障害時はインバーター出力に切り替える方式 |
電源障害時の動き | 停電時でも無瞬断で電力を供給可能 | 停電時、交流出力に10ms程度の瞬断が発生 | 停電時、常時商用給電方式よりも短いが、わずかだが(4ms程度)に交流出力瞬断が発生 |
長所 | ・定電圧定周波出力を常時安定供給 ・常に正弦波出力を継続 ・ノイズやサージの吸収効果が高い ・停電切替え時に瞬断がない | ・シンプル・コンパクトで低コスト ・通常時バイパス出力のため電力ロスが少ない | ・比較的シンプルで低コスト ・通常時スルー出力のため電力ロスが少ない ・電圧調整機能がある |
短所 | ・構造上大型で高コストになる ・常時一定の電力ロスがある | ・停電切り替え時に瞬断を伴う ・設定範囲内の電力変動は補正しない | ・停電切り替え時に瞬断を伴う ・設定範囲内の電力変動は補正しない ・電圧変動の多い場所ではバッテリの消耗が早い |
当社製品 | 本方式を採用 | 非採用 | 非採用 |
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