همه چیز درباره تابلو برق یو پی اس (UPS)

تابلو یو پی اس که به آن «تابلو برق یو پی اس» یا «پنل یو پی اس» نیز گفته می‌شود، یکی از تجهیزات مهم در سیستم‌های برق اضطراری است که برای مدیریت، توزیع و حفاظت از برق خروجی UPS مورد استفاده قرار می‌گیرد. این تابلو به‌صورت مستقیم وظیفه تولید برق را برعهده ندارد، بلکه برق تامین‌شده توسط دستگاه UPS را بین مصرف‌کننده‌های مختلف مدیریت و توزیع می‌کند (تا زمانی که باتری یو پی اس شما شارژ کافی داشته‌باشد، این پنل، بار برق را از منبع جایگزین تامین می‌کند).

از تابلو یو پی اس معمولا در صنایع حساس به قطع برق و حتی خانه‌ها، ، سرورها، سیستم‌های روشنایی و موارد دیگر استفاده می‌شود. برای آشنایی با اجزاء، کاربرد‌ها، مزایا و انواع تابلو برق یو پی اس، ادامه این مطلب را از دست ندهید.

در زمان قطع برق شهری، دستگاه UPS با استفاده از انرژی ذخیره‌شده در باتری‌ها، برق پایدار موردنیاز تجهیزات حساس را تامین می‌کند و تابلو برق UPS این انرژی را به‌صورت کنترل‌شده به تجهیزات منتخب منتقل می‌کند. به همین دلیل از تابلو برق UPS در مراکز حساس مانند اتاق سرور، بیمارستان‌ها، تجهیزات شبکه، صنایع مهم و تجهیزات امنیتی استفاده می‌شود.

تابلو برق یو پی اس چیست؟

تابلو برق UPS در واقع یک تابلو برق معمولی است که برای استفاده در سیستم‌های برق اضطراری طراحی و تجهیز شده‌است. این تابلو می‌تواند شامل تجهیزاتی مانند کلیدهای حفاظتی، فیوز مینیاتوری، کنتاکتور، کلید حرارتی، شینه، نمایشگر و سایر تجهیزات کنترلی باشد.

وظیفه اصلی تابلو UPS، مدیریت و توزیع برق خروجی دستگاه UPS بین مصرف‌کننده‌های مختلف است. به‌عبارت ساده‌تر، برق تولیدشده توسط UPS ابتدا وارد تابلو برق UPS می‌شود و سپس تابلو مشخص می‌کند که کدام تجهیزات باید از برق اضطراری استفاده کنند.

از آنجایی که ظرفیت باتری UPS محدود است، معمولا همه تجهیزات مجموعه به UPS متصل نمی‌شوند. به همین دلیل تابلو برق UPS کمک می‌کند تا فقط تجهیزات ضروری و حساس مانند سرورها، تجهیزات بیمارستانی، سیستم‌های امنیتی یا تجهیزات شبکه از برق اضطراری استفاده کنند و مدیریت بهتری روی میزان بار خروجی انجام شود.

این تابلوها علاوه بر توزیع برق، امکان حفاظت، کنترل، مانیتورینگ و مدیریت مصرف را نیز فراهم می‌کنند و به همین دلیل در اتاق سرور، مراکز درمانی، دیتاسنترها و صنایع حساس کاربرد زیادی دارند.

• راهنمای انتخاب تابلو برق (خانگی و صنعتی) + مشاوره ساخت و قیمت

به زبان ساده، تابلو UPS وظیفه کنترل جریان برق و محافظت از تجهیزات را بر‌عهده دارد. اما این کار را چطور انجام می‌دهد؟

تابلو‌های UPS‌ بسته به نوع و کاربردشان دارای تنظیمات مختلفی هستند. از آنجایی‌که باتری UPS دارای محدودیت است و فقط چند ساعت ذخیره برق دارد، این تنظیمات طوری انجام می‌شوند که در زمان قطعی یا نوسان برق، برق مورد‌نیاز فقط تعداد خاصی از دستگاه‌ها تامین شود. زمانی که برق تجهیزات شما قطع می‌شود یا دچار نوسان است، باطری UPS فعال می‌شود و جریان DC را به جریان AC تبدیل می‌کند. سپس، جریان AC خارج‌شده از UPS وارد تابلو UPS می‌شود. این جریان برق با توجه به تنظیمات پیش‌فرضی که در تابلو UPS انجام شده‌است، به سمت دستگاه‌های مشخص‌شده هدایت می‌شود. بدین‌صورت، برق مورد‌نیاز دستگاه‌ها و تجهیزات حساسی که باید در تمام شرایط کار کنند، بدون هیچ مشکلی تامین می‌شود.

کاربردهای تابلو برق یو پی اس

تابلو برق UPS برای مدیریت و توزیع برق خروجی UPS بین تجهیزات حساس استفاده می‌شود و باعث کنترل بهتر بار مصرفی و برق اضطراری می‌شود. مهم‌ترین کاربرد‌های تابلو UPS عبارتند‌از:

• مدیریت توزیع برق: تابلو برق یو پی اس، برق را از منبع برق اضطراری (همان باتری UPS) به بارهای مختلف توزیع می‌کند. به‌عنوان مثال در یک مرکز داده، تابلو UPS برق را به سرورها، روترها و سوئیچ‌ها توزیع می‌کند تا همه تجهیزات به‌طور همزمان کار کنند.
• حفاظت از تجهیزات حساس: این تابلوها با استفاده از قطعات حفاظتی خود به محافظت از تجهیزات حساس در‌برابر نوسانات ولتاژ و قطع برق کمک می‌کنند. به‌عنوان مثال در بیمارستان‌ها، تابلو برق یو پی اس از مهم‌ترین تجهیزات پزشکی مانند مانیتورهای قلب و دستگاه‌های تنفس مصنوعی در‌برابر نوسانات برق محافظت می‌کند.
• تامین برق اضطراری: در‌صورت قطع برق، تابلو برق یو پی اس به‌سرعت برق را از باتری‌ها تامین می‌کند تا تجهیزات بتوانند بدون وقفه به کار خود ادامه دهند.
• نظارت و کنترل: تابلو برق یو پی اس دارای سیستم‌های نظارتی است که به کاربران اجازه می‌دهد وضعیت باتری‌ها و بار را بررسی کنند. به عبارتی دیگر، کاربران می‌توانند وضعیت بار و سلامت باتری‌ها را از طریق نمایشگر تابلو برق مشاهده کنند.
• امکان بای‌پس: این تابلوها دارای سوئیچ‌های بای‌پس هستند که در‌صورت نیاز به تعمیر یا تست باتری، امکان قطع برق از سیستم یو پی اس و انتقال برق به بار را فراهم می‌کنند.
• کاهش زمان خاموشی: با استفاده از تابلو برق یو پی اس، زمان خاموشی به حداقل می‌رسد.
• فیلتر‌کردن برق شبکه: تابلو برق یو پی اس می‌تواند نوسانات و نویز‌های موجود در برق شبکه را فیلتر کند تا این نویز‌ها باعث ایجاد اختلال و خرابی تجهیزات نشوند.

مزایای استفاده از تابلو‌های برق ups

تابلو‌های UPS دارای مزایای بی‌شماری هستند. مهم‌ترین مزایای استفاده از تابلو‌های برق UPS عبارتند‌از:

1. جلوگیری از کاهش ناگهانی ولتاژ (Power Sag)

تابلو برق UPS باعث مدیریت بهتر برق اضطراری و حفاظت بیشتر از تجهیزات حساس می‌شود. این تابلو کمک می‌کند تا برق خروجی UPS به‌صورت کنترل‌شده بین مصرف‌کننده‌ها توزیع شود و از فشار بیش‌ازحد به سیستم جلوگیری شود.

2. مدیریت قطع برق شهری (Black Out)

قطع برق شهری به دلایل مختلفی مانند طوفان، خرابی تجهیزات شبکه برق، یا تعمیرات برنامه‌ریزی‌شده رخ می‌دهد. در چنین شرایطی، تابلو برق یو پی اس به‌سرعت برق را از باتری‌ها تامین می‌کند تا تجهیزات الکتریکی در زمان قطع برق شهری بدون وقفه به کار خود ادامه دهند.

3. جلوگیری از افزایش شدید و ناگهانی ولتاژ (Spike & Surge)

افزایش ناگهانی ولتاژ معمولا به‌دلیل صاعقه، قطع و وصل ناگهانی بارهای بزرگ، یا مشکلات بزرگ در شبکه توزیع برق اتفاق می‌افتد. تابلو برق یو پی اس با نگه‌داشتن ولتاژ در سطح عادی و حذف ولتاژ اضافی، از افزایش ناگهانی ولتاژ جلوگیری می‌کند.

4. جلوگیری از افت طولانی ولتاژ (Brown Out)

افت طولانی ولتاژ معمولا به‌دلیل بروز مشکل در تامین برق به وجود می‌آید. تابلو برق یو پی اس با استفاده از سیستم حفاظتی خود می‌تواند از افت طولانی ولتاژ جلوگیری کند.

5. جلوگیری از ایجاد نویز الکتریکی

نویز الکتریکی معمولا به‌دلیل نوسانات در شبکه برق یا تداخل الکترومغناطیسی ایجاد می‌شود. تابلو برق یو پی اس می‌تواند نوسانات و نویز‌های موجود در برق شبکه را فیلتر کرده و به حفظ کیفیت برق و جلوگیری از آسیب به تجهیزات حساس کمک ‌کند.

6. جلوگیری از افزایش طولانی ولتاژ (Over Voltage)

افزایش طولانی ولتاژ معمولا به‌دلیل نوسانات در شبکه برق یا بروز مشکل در تجهیزات توزیع برق ایجاد می‌شود. در چنین شرایطی، تابلو‌های UPS با قطع اتصال برق شهری و تامین برق پایدار به وسیله باتری، از آسیب به دستگاه‌ها جلوگیری می‌کند.

7. ایجاد ارتباط بین اتاق رک و شبکه مجموعه

در دیتاسنتر‌ها، تابلو برق یو پی اس می‌تواند به‌عنوان یک پل ارتباطی بین اتاق رک و شبکه عمل کرده و به مدیران اجازه ‌دهد تا وضعیت تجهیزات را به‌راحتی نظارت کنند و از عملکرد صحیح آن‌ها اطمینان مطمئن شوند.

8. تعیین وضعیت trip در کلیدهای ورودی

از کلید trip برای قطع اتوماتیک مدار در‌صورت بروز خطا استفاده می‌شود. تابلو برق یو پی اس می‌تواند وضعیت trip را در کلیدهای ورودی نشان دهد. با استفاده از این ویژگی، کاربران در‌صورت بروز مشکل در تجهیزات، به‌سرعت آن را شناسایی و رفع می‌کنند.

9. جلوگیری از overload باس بار خروجی

در UPS، زمانی که توان مصرفی بیشتر از حد مجاز باشد، اصطلاحا overload اتفاق می‌افتد. این بارگذاری بیش‌از‌حد می‌تواند به‌دلیل عدم مدیریت صحیح یا افزایش ناگهانی بارها اتفاق بیفتد. تابلو برق یو پی اس می‌تواند از بارگذاری بیش‌از‌حد باس بار خروجی جلوگیری کند.

10. حراست و حفاظت از اطلاعات حساس و داده‌های ضروری در دیتاسنترها

قطع برق یا نوسانات ولتاژ دیتاسنتر‌ها می‌تواند به از‌دست‌رفتن داده‌های حساس منجر شود. با مدیریت بار توسط تابلو UPS می‌توان از چنین اتفاقاتی جلوگیری کرد.

11. عدم نیاز به تابلو برق بالا دست

تابلو برق یو پی اس می‌تواند به‌عنوان یک سیستم مستقل عمل کرده و نیازی به تابلو برق بالا دست نداشته‌باشد. در نتیجه، تابلو UPS به کاهش هزینه‌ها و پیچیدگی‌های سیستم کمک می‌کند.

12. قابلیت تنظیم برای استفاده از شبکه اضطراری و یا برق شهر

شما می‌توانید UPS خود را بر اساس نیاز‌هایتان طوری تنظیم کنید که سناریو‌های مختلفی را دنبال کند. به‌عنوان مثال، اگر تجهیزات بسیار حساسی دارید که به کوچکترین نوسانات واکنش نشان می‌دهند، می‌توانید دقت و حساسیت UPS را افزایش دهید تا با شناسایی نوسانات کم، به‌سرعت به شبکه برق اضطراری متصل شود.

13. کاهش مخارج تعمیر و نگهداری وسایل الکتریکی

معمولا بیشترین آسیب‌های تجهیزات الکتریکی به‌دلیل مشکل در جریان برق اتفاق می‌افتد. زمانی که از تابلو UPS برای مدیریت جریان برق تجهیزات‌تان استفاده می‌کنید، میزان آسیب‌ها به حداقل می‌رسد و در نتیجه، هزینه‌های مربوط به تعمیر و نگهداری کمتر می‌شود.

• لیست بهترین برندهای یو پی اس در بازار ایران 

نقشه تابلو برق UPS (معرفی اجزای تابلو برق یو پی اس)

نقشه تابلو UPS محل تجهیزات حفاظتی، کنترلی و مسیر سیم‌کشی را مشخص می‌کند. این نقشه به متخصصان کمک می‌کند تا در زمان نصب، عیب‌یابی و تعمیرات، اجزای مختلف تابلو را سریع‌تر بررسی کنند. مهم‌ترین نقشه‌های مربوط به تابلو برق UPS عبارت‌اند از:

• نقشه جانمایی (Layout map): این نقشه شامل قسمت‌های مختلف UPS و روابط بین آن‌هاست.
• نمودار سیم‌کشی (Wiring diagram): این نقشه حاوی اتصالات الکتریکی و سیم‌کشی بین اجزای تابلو UPS است.

۵ جزء مهم یک تابلو برق UPS، عبارتند‌از:

1. بخش ورودی (Input Section)

• کلید عمومی (Main Switch): کلید عمومی که به آن کلید ورودی برق اصلی نیز می‌گویند، برای قطع یا وصل‌کردن برق ورودی تابلو برق UPS تعبیه شده‌است. به‌عنوان مثال، اگر در یک مرکز داده به تعمیر تابلو برق نیاز داشته‌باشید، با استفاده از این کلید می‌توانید برق تابلو را قطع کنید.
• فیوز (Fuse): انواع فیوز مانند یک خط دفاعی عمل کرده و در‌صورت بروز اضافه بار یا اتصال کوتاه، جریان برق را به‌سرعت قطع می‌کنند. این عمل به جلوگیری از آسیب به سایر اجزای سیستم و تجهیزات متصل به یو پی اس کمک می‌کند.
• فیلتر (Filter): همانطور که از نامشان پیداست، فیلترها با حذف نویزهای الکتریکی و نوسانات ولتاژ، برق ورودی را تصفیه کرده و باعث می‌شوند که برق پایدار و بدون تداخل به تجهیزات حساس ارسال شود.
• پایانه‌های ورود (Input Terminals): این پایانه‌ها به‌طور مستقیم به منبع برق متصل می‌شوند و برق را به سایر اجزای تابلو برق منتقل می‌کنند. معمولا در تابلو‌های یو پی اس‌ بزرگ‌، پایانه‌های ورودی جداگانه‌ای برای ورودی و بای‌پس در‌نظر گرفته می‌شود.

2. بخش خروجی (Output Section)

• پایانه‌های خروج (Output Terminals): این پایانه‌ها به‌طور مستقیم به بارهای الکتریکی متصل می‌شوند و برق را از UPS به تجهیزات مختلف منتقل می‌کنند. معمولا در تابلو‌های UPS بزرگ‌تر، پایانه‌های خروجی جداگانه برای بارهای مختلف وجود دارد.
• کلید خروج (Output Switch): کلید خروج به کاربران این امکان را می‌دهد که در‌صورت نیاز به خاموش کردن تجهیزات، برق خروجی تابلو برق UPS را قطع کنند.
• فیوز (Fuse): در‌صورتی که جریان تابلو برق بیشتر از حد مجاز تعیین شده‌باشد، اتصال برق توسط فیوز قطع می‌شود.
• محافظ ولتاژ (Voltage Protector): محافظ ولتاژ دائما ولتاژ ورودی را نظارت کرده و در‌صورت بروز نوسانات، به‌سرعت برق را قطع می‌کند تا از آسیب به تجهیزات متصل به تابلو برق UPS جلوگیری کند.

3. بخش باتری‌ها (Battery Section)

• باتری‌ها (Batteries): باتری‌ها معمولا از نوع سرب اسیدی یا لیتیوم یون هستندو باتری یو پی اس در زمان قطع برق، انرژی ذخیره‌شده را به‌صورت جریان متناوب (AC) به تجهیزات متصل به تابلو برق منتقل می‌کنند.
• شارژر (Charger): شارژر UPS دائما باتری‌ها را شارژ می‌کند تا در زمان نیاز، باتری‌ها به‌طور کامل شارژ شده و آماده به کار باشند.
• پایانه‌های باتری (Battery Terminals): این پایانه‌های باتری به‌طور مستقیم به باتری‌ها متصل می‌شوند و انرژی ذخیره‌شده در باتری‌ها را به سایر اجزای تابلو برق منتقل می‌کنند.

4. ‌بخش کنترل (Control Section)

• مدار کنترل (Control Circuit): مدار کنترل، دائما وضعیت سیستم UPS را بررسی می‌کند و در‌صورت بروز مشکل، به‌سرعت واکنش نشان می‌دهد.
• سنسورها (Sensors): این سنسورها اطلاعات مختلف مانند وضعیت فرکانس، ولتاژ، دما و… را جمع‌آوری می‌کنند و در‌صورت بروز نوسانات یا مشکلات، به مدار کنترل هشدار می‌دهند.
• صفحه نمایش (Display): صفحه نمایش می‌تواند اطلاعاتی مانند وضعیت باتری، بار، هشدارها و… را نمایش دهد. این اطلاعات به کاربران کمک می‌کند تا  وضعیت سیستم را به‌سرعت بررسی کرده و در‌صورت بروز مشکل، سریعا اقدام کنند.
• صفحه کلید (Keyboard): صفحه کلید شامل کلید‌های مختلفی است و به کاربران کمک می‌کند تا تنظیمات UPS را به‌راحتی تغییر دهند.

معرفی انواع تابلو برق یو پی اس

تابلوهای یو پی اس به دو نوع اصلی روکار و توکار تقسیم می‌شوند. تابلوهای روکار به صورت سطحی بر روی دیوار نصب می‌شوند و دسترسی بسیار راحتی دارند. در مقابل، تابلوهای توکار درون دیوار نصب می‌شوند و تنها پنل جلویی آن‌ها قابل مشاهده است. این نوع تابلوها به‌دلیل طراحی زیبا و فضای کمتری که اشغال می‌کنند، معمولا در محیط‌های مدرن و تجاری مورد‌استفاده قرار می‌گیرند.

سایر دسته‌بندی‌های تابلو‌های برق UPS عبارتند‌از:

1. UPS آفلاین

یو پی اس آفلاین که به آن VFD (Voltage and Frequency Dependent) یا یو پی اس استند‌بای نیز گفته می‌شود، دارای ابتدایی‌ترین سطح حفاظت از برق است. زمانی که برق شهری قطع می‌شود یا خارج از محدوده عملکرد یو پی اس نوسان می‌کند، یک رله، بار را به خروجی اینورتر متصل می‌کند (که منجر به زمان انتقال ۴ تا ۸ میلی‌ثانیه می‌شود). در حالت عادی و با وجود برق شهری، ولتاژ و فرکانس خروجی به ترتیب ولتاژ و فرکانس ورودی را دنبال می‌کنند.

2. UPS آنلاین

یو پی اس آنلاین یا VFI از یکسوساز، باتری و اینورتر تشکیل شده‌است. این نوع UPS مستقیما به برق شهری AC و بار متصل می‌شود و مدار یکسوساز، برق AC را به برق DC تبدیل می‌کند. این برق برای شارژ باتری و تغذیه مدار اینورتر که بار را تغذیه می‌کند، استفاده می‌شود. در UPS آنلاین، سوئیچ انتقال همیشه در حالت روشن است و اجازه می‌دهد در‌صورت قطع برق، انرژی برق بدون هیچ وقفه‌ای از مدارهای یکسوساز و اینورتر به بار تحویل داده ‌شود.

در جدول زیر، تفاوت‌های کلیدی UPS آنلاین و UPS آفلاین را مشاهده می‌کنید:

انواع یو پی اس آنلاین

مشاهده همه

• 
  یو پی اس فاران مدل 6 DURABLE ظرفیت 6KVA
  23,387,200 تومان
• 
  یو پی اس فاران مدل 10 DURABLE ظرفیت 10KVA
  34,756,600 تومان
• 
  یو پی اس آنلاین 1KVA فاران مدل Titan Plus بدون باتری
  57,837,700 تومان
• 
  یو پی اس آنلاین 1KVA فاران مدل Vigor RT بدون باتری
  59,099,000 تومان

3. UPS تک فاز

یو پی اس تک فاز برای تجهیزات الکتریکی، فقط دارای یک منبع ورودی و خروجی واحد است. این نوع UPS با تنها یک ولتاژ موج سینوسی، فقط به دو سیم (هادی و نول) برای تکمیل مدار نیاز دارد. UPS تک فاز معمولا نیاز به برق تا 20 کیلو ولت‌آمپر را پوشش می‌دهد و برای نصب‌ در محیط‌های نسبتا کوچک مانند سرورهای نصب‌شده در رک، سیستم‌های مخابراتی یا کامپیوتری و سوئیچ‌های شبکه مورد‌استفاده قرار می‌گیرد.

4. UPS سه فاز

یو پی اس سه فاز از سه هادی جداگانه با سه موج سینوسی ساخته شده‌است. هر کدام از این هادی‌ها، خارج از فاز و با فاصله 120 درجه از یکدیگر قرار دارند تا برق مداوم را به بار تامین کنند. این بدان معناست که یک سیستم UPS سه فاز به حداقل چهار سیم (سه هادی به علاوه یک نول) نیاز دارد تا از خروجی تک فاز یا سه فاز پشتیبانی کند.

معمولا از یو پی اس‌های سه فاز برای تاسیسات بزرگتر با بارهای بحرانی مانند مراکز داده، کاربردهای صنعتی و محیط‌های پزشکی و همچنین محافظت از تجهیزات دارای موتور‌های قوی مانند آسانسور، پمپ آب و فن استفاده می‌شود.

• همه‌چیز درباره یو پی اس صنعتی و راهنمای خرید آن

در جدول زیر، تفاوت‌های UPS تک فاز و UPS سه فاز را مشاهده می‌کنید:

5. UPS ماژولار

یو پی اس ماژولار طوری طراحی شده‌است که امکان اضافه یا حذف ماژول‌های برق جداگانه را به‌راحتی فراهم کند. شما می‌توانید ابتدا یک پیکربندی پایه از UPS را مستقر کرده و در طول زمان به‌تدریج ماژول‌های برق را اضافه کنید. بدین صورت، با گسترش تاسیسات برقی خود، UPS را نیز ارتقا می‌دهید.

در جدول زیر، تفاوت‌های یک UPS ماژولار و UPS معمولی را مشاهده می‌کنید:

6. UPS رک مونت

یو پی اس رک مونت، ابزاری حیاتی در مراکز داده و سیستم‌های فناوری اطلاعات است که برای تامین برق مداوم تجهیزات ضروری، محافظت در‌برابر اختلالات برق و تضمین عملکرد بدون وقفه طراحی شده‌است. واحدهای یو پی اس رکمونت از یک ماژول یو پی اس تشکیل شده‌اند و در یک محفظه قابل نصب در رک قرار می‌گیرند. این نوع UPS دارای اتصالات ورودی و خروجی برق سازگار با پیکربندی‌های استاندارد رک، همراه با یک رابط کنترل برای نظارت و مدیریت است.

• کابینت باتری یو پی اس چیست؟|راهنمای انتخاب کابینت باتری یو پی اس