정전 대책 장치 - 비상용 발전기와 UPS의 차이란?

전회까지는, 송전측과 수전측의 다양한 전원 트러블에 대해 배웠습니다. 이번에는 이러한 전원 트러블로부터 전기 기기를 지키는 대책에 대해 배워 봅시다.

정전 대책 장치 - 비상 발전기와 UPS의 차이

정전 대책 장치에 대해 여러분의 머리 속에 떠 있는 것은 비상용 발전기입니까? 일반기업이나 공공시설에 설치되어 있는 비상용 발전기는 정전시에 발전하여 설비에 전력을 장시간 공급할 수 있습니다. 그러나 발전기는 정전 후 발전을 시작하고 전력을 보내기까지 1분 정도의 시간이 필요합니다. 또한 전력회사가 공급하고 있는 상용전원과 달리 전압뿐만 아니라 주파수가 불안정해지는 경우도 있습니다.
비상용 발전기는 장시간의 「정전」대책에는 적합합니다만, 전회까지 배웠던 「순정정·순저」나 「고조파」등의 전원 트러블 대책에는 적합하지 않습니다.

그 외의 정전 대책 장치로서 UPS(무정전 전원 장치)가 있습니다. 이것은 탑재된 축전 장치에 의해 깨끗한 전력을 공급하는 것입니다. 그 때문에, 「순간 정전·순저」등의 전압 이상이나 주파수 이상 등 전원 트러블의 대책 장치로서 사용됩니다.

정전 대책 장치 - UPS의 축전 장치의 종류란?

UPS가 공급하는 전기의 아래는 배터리 등의 축전 디바이스이며, 그 종류에 따라 UPS의 특징이 크게 달라집니다.
축전 디바이스는 납 축전지, 니켈 수소 축전지, 리튬 이온 축전지, 전기 이중층 콘덴서의 4종류가 일반적입니다. UPS에 탑재되는 것은 납 축전지와 전기 이중층 콘덴서가 주류입니다.

1 납 축전지

비교적 저렴하기 때문에 UPS에 탑재되는 축전지로서 주류입니다. 5분 이상의 비교적 긴 백업 시간이 필요한 경우에 유리합니다만, 충방전 횟수가 많아지면 수명이 짧아지는 특성을 가지고 있습니다.

2 니켈 수소 축전지·리튬 이온 축전지

각 특성은 납 축전지보다 기대 수명과 체적당의 축전 용량이 뛰어나 충방전에의 내구성도 높습니다만, 고가이기 때문에, UPS에 사용되는 것은 적은 것 같습니다.

3 전기 이중층 커패시터(커패시터)

전기 이중층 커패시터는 커패시터라고도 불린다. 순간적으로 큰 전기를 모으거나 방출할 수 있는 특징이 있기 때문에, 순저·순간 정전 대책용의 장치에 적합합니다. 또, 축전지와 달리, 충방전의 구조가 화학 반응이 아니기 때문에, 충방전에 의한 열화가 적고 장수명입니다. 한편, 큰 전력을 저장하는 용도에는 적합하지 않습니다.

이러한 축전 장치의 종류에 따라 유지 보수 비용도 달라집니다. 초기 투자가 조금 높더라도 유지 보수 비용을 줄이고 싶다면 기대 수명이 긴 축전 장치를 선택할 수도 있습니다. UPS는, 축전 디바이스와 급전 방식을 조합하는 것으로, 다양한 전원 트러블에 대응할 수 있습니다. 다음 번부터 UPS의 급전 방식을 함께 배워 봅시다.

집필자: 산요전기 주식회사 영업 본부 시니어 세일즈 엔지니어 니시자와 토시유키

게시일: 2016-12-01 00:00