상시 상용 급전 방식의 UPS

상시 상용 급전 방식의 UPS의 구조란?

전력 회사에서 보낸 전력을 상용 전원이라고 합니다. 상시 상용 급전 방식은 상용 전원을 그대로 장치에 공급하는 방식입니다.

통상시, 즉 상용 전원이 공급되고 있을 때, UPS는 장치에 전력을 공급하면서, 축전 디바이스에 충전을 행합니다. 상용 전원측이 정전했을 때는 상용 전원을 분리한 후 축전 디바이스의 직류 전력을 인버터로 교류 전력으로 변환하여 전기 기기에 공급합니다. 이 전환을 할 때 순간이 발생합니다.

그러나 왜 축전 장치의 전원을 공급하기 전에 상용 전원을 분리해야 하는가?
만약 상용 전원을 분리하지 않고 축전 디바이스의 전력을 출력하면 전력이 전기 기기 측에 흐를 뿐만 아니라 정전하고 있는 상용 전원 측으로 역류하기 때문입니다. 따라서 상용 전원측을 분리할 필요가 있고, 축전 디바이스로의 전환 시간도 필요하게 됩니다.
또, 상용 전원을 분리해, 축전 디바이스의 직류 전력에 접속할 때에 일어나는 순간에, 노이즈가 발생해, 전기 기기의 오동작이 발생하는 경우도 있습니다.

상시 상용 급전 방식의 UPS를 사용하려면

상시 상용 급전 방식의 특징은 UPS 자신의 소비 전력이 매우 적고, 회로 방식이 간단하고 소형·저렴한 곳입니다. 이 이유는, 통상시, 전력 변환을 행하지 않고 상용 전원을 그대로 전기 기기에 공급하기 때문입니다. 한편, 상용 전원에서 축전 디바이스의 전력으로 전환할 때의 전압 변동이 약간 크다는 것이 단점입니다.
실제로 상용 전원에는 전압 변동(*)의 현상이 있기 때문에 일반적으로 가정에서 사용하는 전기 기기 등은 상용 전원에 대해 ±10%의 범위에서 동작할 수 있도록 설계되어 있습니다. 최근에는 해외에서도 사용할 수 있도록 와이드 레인지라고 해 100~240V의 전압 범위에서 사용할 수 있는 전기 제품이 많아졌습니다.

이상을 정리하면, 상시 상용 급전 방식 사용하는 경우는, 상용 전원을 그대로 공급해도, 어느 정도의 전압 저하나 전압 파형의 흐트러짐, 전력을 전환할 때의 순단이 허용되어, 동작에 지장이 없는 전기 기기인 것이 전제가 됩니다.
그 때문에, 전력을 공급하는 원이 되는 전원 설비에는 배치되는 것은 적고, 소용량의 UPS가 말단의 전기 기기에 분산해 배치되는 경우가 많습니다.

* 전기사업법 및 동법 시행규칙의 규정에 따라 표준전압 100V에 대해서는 101±6V, 표준전압 200V에 대해서는 202±20V 이내로 유지할 필요가 있다.

집필자: 산요전기 주식회사 영업 본부 시니어 세일즈 엔지니어 니시자와 토시유키

갱신일: 2020-12-04 00:00 /공개일: 2023-01-09 00:00