[ 용량 계산 ]
1) 소용량 (개인 및 서버용)
- 750VA : 17inch이하 모니터 + 펜티엄 본체 ( OFF-LINE 권장: 저가형)
- 1KVA : 21inch이하 모니터(2대) + 펜티엄 본체(2대) (OFF-LINE 권장: 실속형)
개인 사업자용(SOHO 용)
- 1KVA(ON-LINE 방식) : 21inch이하 모니터 + 펜티엄 본체
- 3KVA : 5 ∼ 10 user용 서버 본체 및 모니터
- 5KVA : 중소기업의 서버용 모니터 + 본체
소규모 전산실 서버용
이외의 용량은 계산식에 의해 용량산정할 수 있도록 하였습니다.
실속형 및 OFF-LINE 권장 이유에 대해서는 고장원인 및 대책을 참고하시기바랍니다.
2) 간단한 계산방법(Computer 전용부하)
- 펜티엄 및 펜티엄급 서버 : 250W
- 모니터 : 15인치 기준 100W
- 잉크젯 프린터 : 50W
- 레이져 프린터 : 1KW
※ 펜티엄 서버 및 Computer10대, 프린터 4대
(10 ×350W) + (4 × 50W) = 3700W / 0.8 = 4625VA (4.625KVA) × 1.3 (여유율)
UPS 용량 : 7.5 KVA
참고 (일반적인 UPS 용량)
500VA(0.5KVA), 750VA(0.75KVA), 1KVA, 2KVA, 3KVA, 5KVA, 7,5KVA, 10KVA,
15KVA, 20KVA, 30KVA, 50KVA, 100KVA, 150KVA, 200KVA, 300KVA, 500KVA
☞ 3KVA이상은 세부적인 용량으로 제작가능함
3) 중,대용량 UPS용량산정 방법
- 총 부하 (PC나 기타 사용기기 후면에 기록되어 있는 Watt의 총 합 ) / 0.8 (부하측 역률 : 일반적인 수치임)
= 총 사용용량 (단위 : VA )
사용 가능한 UPS의 용량 (VA) = 총사용용량 × A
※ A : 부하에 대한 예비율 및 사용내구성 환산 수치
전산시스템에 사용하는 경우 -------------------- 1.5
공장자동화의 MAIN전원에 사용하는 경우---------- 1.6
비상시 비상용 전등부하에 사용하는 경우---------- 1.3
기타 무인 장비의 부하에 사용하는 경우----------- 1.5
상기 수치는 절대적인 수치가 아니며 사용자에 따라 +0.1∼0.3을 추가하는 경우도 있습니다.
수치에 대한 부가적인 설명은 사용용도를 확인하시기 바랍니다.
[ 정전 보상 시간 ]
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1) 축전지 |
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가장 일반적(저렴한)으로 사용하는 축전지이고 기울이거나 취급부주의하면 누액이 되는 경우가 있다. 사용용도 : 무정전전원장치, 통신 및 방재설비 예비전원용, 발전기용 무인 운반카등 | ||
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증류수 보충이나 액 보충이 필요없는 무보수, 완전히 밀폐시킨 무누액으로서 옆으로 뉘거나 뒤집어서 사용이 가능하다. 자기 방전이 적고 수명이 길고(무보수에 비해) 충방전 특성이 좋다고 알려져 있으며 일반적으로는 무정전전원장치에서 사용하기가 가장 적합한 축전지라고 볼 수 있다. 사용용도 : 무정전전원장치, OA기기의 예비용 전원, 비상조명, 수배전반용 통신 기기용등 | ||
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하지만 유지보수만 잘 하면 수명이 20년이상 사용할 수 있다고 알려져 있으며 공장 자동화의 예비전원등 중요한 곳에서는 많이 이용되고 있다. 종류는 저율방전용, 중율방전용, 고율방전용, 초고율방전용등 여러 가지가 있으며 가격도 초고율로 갈수록 상당히 고가이므로 사용방법, 사용빈도등을 잘 확인하여 효율적인 구입요령이 필요하다. 사용용도 : 무정전전원장치, 비상발전 시동용, 공장빌딩등 비상용 전원,기타 중요한 예비전원등 ※ 기타 여러 가지의 축전지가 있지만 많이 사용되는 3가지만 기록하였습니다 | ||
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일반적으로 충전과 방전(사용시)이 별도로 이루어져 사용되는 경우이며 충전방법도 이에 맞도록 되어야 한다. | |||
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정상시에는 항시 충전을 하고 있다가 정전시에 충전되어 있는 축전지를 사용하여 정전보상을 하며, 정상시에 Floating (부동충전)으로 충전을 하고 1개월부터 6개월사이에 Equalizing(균등충전) 충전을 한다. | |||
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계산 기준 : 정전보상 시간을 설정하여 밧데리의 용량을 구하는 방식 축전지 : 무보수 무누액 밀폐형, 방전전류와 방전 지속시간 그래프 참조 (K상수) 입력단상, 효율100%(실제는 80%∼95%) 온도 25도 기준 (10도 기준이 가장 정확), Battery 종지전압(평균전압으로 대치) | |||
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※ K 상수 | |||
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10000 × 1.15 = 58.08Ah 결과 : 60Ah 12V 18 Cell(개) | |||
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나. 계산예 |
[ 시험 항목 ]
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1) 외관구조 검사 |
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외함 크기 및 도장상태, 외함색상검사등 일반적으로 승인한 사양을 근거로 시험한다. | |||
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예) 입력전압 198V ∼ 242V 변동시 출력전압은 219V ∼ 221V ,전압변동은 2 / 220 ×100 = 0.9 % 가 된다. | |||
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최근에는 IGBT사용과 파형 기본주파수의 증가로 인해 왜율이 많이 개선되어 거의 1% ∼2%이내에 든다. | |||
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UPS의 부하내량을 시험하는 가장 중요한 시험이며 10분동안과 1분동안을 과부하 상태로 견디면 된다. | |||
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일정한 전류제한후라는 것은 출력전압이 정격의 -10%이하로 떨어질 때를 말한다.(일반적인 사양인 경우) | |||
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일반적으로 절연내압은 2000V로 측정하고 절연저항은 500V DC내압계로 측정한다. | |||
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1) 전압변동율 : a 와 a' 길이(실제 잰다) - b 와 b' 길이 ×100 = % 2) 안정시간(회복시간) : 파형이 정상으로(a ∼a')안정된 시간. | ||
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정격부하로 약 8시간이면 온도가 포화가 되어 더 이상 올라가지 않는다. 온도 기록지 상태로 보면 거의 평행선으로 나타나며 올라가고 있던지 내려가고 있는 상태이면 정상적이지 않으므로 원인을 파악하여야 한다. |
[ 선정 관련 기술 참고 사항 ]
1) 대용량 1대 보다도 중용량 2대를 권장 |
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부득이한 경우를 제외하고는 각 부서별이나 사용용도등으로 분리하여 2대등으로 나누는 것이 좋다. 물론 관리면이나 가격으로는 적합하지는 않지만 UPS도 복잡한 전자회로로 구성되어 있으므로 고장이나 기타 돌발적인 사고가 날 수 있다는 가정하에 설치 해야 한다. UPS를 사용하는 곳은 주로 정전이 되면 않되는 중요한 곳에서 사용하기 때문에 가급적 2대로 분리하여 설치하며 각각의 출력이 서로 교차되어 예비로 설치 되는 방법이 가장좋다. | |
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※ 상기의 경우는 현장 설치시에 문제가 발생하는 경우가 많고 책임한계가 분명하지 않아 처리가 원할하게 되지 않은 경우가 많다. | |
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※ 가장 손쉽게 확인할 수 있는 방법은 모니터 화면이 물결모양으로 흔들린다든지 갑자기 전산시스템이 이유없이 다운된다든지 하는 경우가 있다. | |
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(낙뢰등으로 인해 피해가 발생할 여지가 있는 장소) - UPS입력에 절연(복권)트랜스를 설치하여 낙뢰(직접적인 낙뢰가 아님)에 보호할 수 있도록 해야 한다. ※ 상기의 경우에 하자 발생 상태를 확인해 보면 주로 PCB(전자회로 기판) 입력라인이 타 들어가서 끊어진 경우가 있다. | |
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7) 생산현장의 Main Power로 사용하는 경우 |
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- 용량산정 : 이것은 생산현장이 순간적인 부하나 기동전류등이 변동되는 경우가 많이 발생되어 UPS에 무리를 준다든가 자주 Bypass로 절체되는 경우가 있다. 이럴 경우에 소손가능성이 있는 메인 반도체의 용량을 높게 산정하여 과부하내량을 키우면 충분한 효과를 볼 수 있다. - 설치장소 : 전기라인의 중간에서 소비되는 전력손실을 감안하여야 한다. 특히 110V를 사용하는 경우에는 10V이상 라인 DROP이 발생하는 경우도 많이 발생한다. - 입출력 전압 : 출력 단상인 경우에는 220V, 삼상인 경우는 380V를 사용하는 것이 유리하며 낮으면 라인 드롭이 발생하여 UPS와 거리가 먼곳은 10V 이상 차이나는 경우도 있다. 특히 일본의 생산장비들은 100V용이 많아 110V의 UPS를 구입하는 경우가 있는데 타장비와 같이 사용한다면 차라리 220V를 구입하여 그 장비에서만 110V로 DOWN사용하는 것이 유리하다. - 출력 배선 : 생산현장에서는 출력단락이나 장비의 이상으로 과부하가 걸리는 경우가 종종 있는데 이럴 경우 생산 전체가 올 스톱되어 큰 손실을 입는다. 초기 비용부담이 되더라도 차단기로 분기하여 설치하면 이런 사태를 방지할 수 있으며 타 장비에 영향을 최소화 할 수 있고 이상발생원인 및 장소를 찾기가 쉽다. - 기타 먼지나 분진에 대한 대책을 강구하여 설치한다. UPS상부에 통풍구가 있는 경우에 이물질이 들어가지 않는 구조로 해야 한다. |
8) 주파수변환기(Frequency Converter)로 사용하는 경우 |
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주파수변환기(Frequency Converter)은 주파수를 단순히 변환하는 장비이며 50Hz, 60Hz, 400Hz(군부대 장비)의 주파수를 서로 변환하는 경우가 대부분이다. 입력되는 전원의 주파수가 상이한 경우에 주로 적용되며 일반적으로 무정전전원장치에서 Battery와 충전기 부분을 뺀 나머지를 이용, 출력의 주파수를 변환하는 기술이다. 그러므로 주로 UPS의 제작업체에서 제작을 하며 그 기술또한 아래의 주요체크항목을 제외하고는 UPS와 비슷한 기술이라고 볼수가 있다. 그러나 변환기는 UPS와는 다른 몇가지 중요한 체크 항목이 있으며 이 부분만 문제 없도록 제작이 되면 충분하게 사용장비의 효용성과 내구성을 기대 할수 있다. | |
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주로 주파수 변환기(FC)라고 하면 이 경우가 가장 많다고 볼수 있다. | |
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UPS에서는 주파수를 주로 입력되는 전원의 주파수로 비교(위상 동기)하여 자체발진과 맞추어주는 기능이 되어있으므로 발진부는 항상 동기부가 변동이 가능하도록 구성되어 있다. 그러나 주파수 변환기는 자체발진을 가지고 정주파수를 만들어 내야 하기때문에 주로 콘트롤 내부는 X-TAL(크리스탈)발진이 되어야만 정확한 주파수를 기대할수 있다. Capacitor와 저항으로 구성되는 자체발진으로는 상당히 많은 변화폭이 있으므로 주파수변환기로는 적당한 회로가 아니며 이부분이 반드시 확인되어 FC가 제작되어야 한다. | |
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전산시스템인 경우 모니터의 기동순간에 인버터(변환기)출력이 꺼지는 경우가 종종 발생한다. 이런 경우에는 영영 그모니터는 사용하지 못한다는 결론이다. 반드시 과부하 내량을 1.5배에서 3배까지 설정하고 순간과부하 차단전류를 높혀서 순간적인 과부하시에는 출력이 차단되지 않도록 하는 것이 주파수 변환기에서 가장 중요한 부분중 하나다. | |
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9) 서버에 자동종료기능을 추가하는 방법 |
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위의 경우에는 기존 UPS출력에 새로운 UPS를 별도로 추가 하는 구성이 되며 기능을 추가하려는 서버에 UPS가 부착된다. 기존 UPS가 정전되어 정전보상시간이 끝난 시점에서 추가한 UPS가 정전 보상을 하면서 프로그램 종료를 시킨다 | |
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그러나 이 경우에는 기존 UPS를 개발했던 개발부나 기술부에서 실력있는 인원이 새로 개발을 해야만 가능한 일이며 일반적으로 구성하기에는 불가능하다고 볼수 있다. 그러나 저렴한 비용과 약간의 구성으로 자동종료 기능을 이용하는 방법이 있다. 기존 UPS와 나란히 소용량UPS를 연결하고 파워는 기존 UPS에서 공급받는 방법이다. |
10) UPS의 출력 전압을 110VAC로 사용하여야 할 경우 |
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사용하고자 하는 전원이 일본제품(PLC등 자동화 관련)인 경우에는 UPS의 출력 전원을 110VAC로 할 경우가 있다. | |
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