Guida alla selettività in applicazioni con UPS

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— Topologia UPS a doppia conversione

— Ci sono tre configurazioni principali di UPS disponibili sul mercato a seconda delle esigenze applicative. UPS standby, UPS line-interactive e UPS a doppia conversione. UPS standby Un UPS standby alimenta i carichi critici dalla linea di bypass e trasferisce l’alimentazione all’inverter tramite la batteria in caso di interruzione dell’alimentazione di bypass, o se la tensione supera o scende al di sotto dei limiti preimpostati accettabili. UPS line-interactive Un UPS line-interactive ha fondamentalmente lo stesso principio di funzionamento di un UPS standby, con l’aggiunta di filtri sul ramo di bypass, che permettono di controllare alcune variazioni di tensione e frequenza dalla rete senza la necessità di trasferire l’alimentazione alla batteria-inverter. In questo documento sono presi in considerazione solo gli UPS a doppia conversione in quanto sono quelli più utilizzati per applicazioni dove è richiesta un’elevata affidabilità nella continuità di servizio. UPS a doppia conversione Un UPS a doppia conversione (come indica il nome stesso, la conversione è doppia - da AC a DC e da DC a AC) garantisce un isolamento totale, attraverso il bus DC, tra l’uscita del sistema UPS collegato ai carichi e l’ingresso che può essere soggetto a problemi di qualità dell’alimentazione, come disturbi sulla frequenza e sulla tensione. In genere, gli UPS a doppia conversione soddisfano il livello di prestazione VFI (Voltage Frequency Independent) secondo lo standard internazionale IEC 62040-3; ciò

Gli UPS a doppia conversione possono usare tre diverse fonti di alimentazione: 1. La prima fonte è quella della rete elettrica che agisce come fonte di alimentazione principale e fornisce energia per la ricarica della batteria oltre all’alimentazione del carico attraverso il raddrizzatore e l’inverter. 2. La seconda fonte è la batteria stessa che fornisce energia istantaneamente durante qualsiasi evento transitorio sul lato d’ingresso e per il tempo necessario all’avvio del generatore di backup (di solito nell’ordine dei minuti). 3. La terza fonte è un generatore di backup che fornisce energia durante le interruzioni di rete (di solito nell’ordine delle ore). Il carico può essere alimentato tramite bypass statico nel caso in cui si voglia ridurre al minimo le perdite, ma in questa modalità di funzionamento il carico è esposto a variazioni di tensione e frequenza sulla rete (VFD Voltage Frequency Dependent). In caso di condizioni di rete anomale come i cortocircuiti il carico viene temporaneamente commutato sul ramo di bypass statico. Conoscere le diverse fonti di alimentazione e le modalità di funzionamento dell’UPS è importante per dimensionare e implementare il giusto sistema di protezione insieme alla selezione dei giusti dispositivi di protezione. Nel prossimo paragrafo verrà preso in considerazione un altro aspetto importante: la configurazione di ingresso disponibile sull’UPS (single input feed – dual input feed) per avere una panoramica completa prima di passare all’argomento selettività.

significa che l’alimentazione del carico è indipendente dalle variazioni di frequenza e tensione della rete.

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