解釋如何選擇UPS (不間斷電源) !容量、備份時間等

UPS為設備提供電力，防止停電或供電出現問題時造成重大損失。世界上有許多類型的 UPS，但是如何選擇最適合您用途的一種呢？

在本文中，我們將解釋從容量和備份時間等基本選擇因素到如果此類功能可用則有用的其他選擇因素的所有內容。

如何選擇UPS (不間斷電源) ?

在選擇UPS時，有兩種選擇因素，一種是標準的“基礎”，另一種是“+α”。

基本篇

• ·備份設備
• ·UPS容量
• ·備份時間
• ·輸入輸出電壓、頻率、佈線方式 (相數·線數)

+α功能篇

• ·供電係統
• ·電池類型
• ·可選功能

從下一項開始，我們將分別詳細解釋。

基礎知識：如何選擇 UPS（不斷電系統）
1. 決定備份哪個設備

首先要做的是明確您希望透過安裝 UPS 來防止停電和其他電力問題的目的。根據該目的，決定使用 UPS 備份哪些設備。

例如，如果您想保護“數據”不會因電源故障而“丟失”，則需要備份PC,伺服器，網路設備和檢查設備。另一方面，要想防止工廠生產的“產品”因電源故障而出現“故障”，就必須對生產設備和生產線等進行備份。

UPS 的尺寸和價格會根據您想要保護的內容（要備份的設備）而有所不同，因此首先澄清這一點很重要。

相關頁面:工廠推薦的UPS (不間斷電源) 是什麽?按用途解釋必要性和成本效益的圖像!

基礎知識：如何選擇 UPS（不斷電系統）
2、如何依容量選擇

接下來要決定的是「容量」。換句話說，圖像變成了“UPS 可以提供多少功率？”讓我們來看看選擇容量所需的術語、單位和選擇方法。

2-1.什麽是UPS額定功率 [kVA/kW] ?

目錄中列出的表示 UPS 容量的規格為「額定輸出容量」。額定輸出容量是指UPS能夠輸出（提供）的電量，在目錄中記載為「額定輸出容量（視在功率/有功功率）：1kVA/0.8kW」。

我將解釋VA [伏安] 的單位，我在這裡聽不到。VA [伏安] 是V [伏特] 和A [安培] 相乘，計算方法為V [電壓] ×A [電流] =VA [電力容量] 。k [千米] 表示1,000。

【例】1kVA (1000VA) UPS可支持電壓為100V、電流合計最大10A的對象裝置。

關於VA [視在功率] 和W [有效功率] 的區別，在下載資料「了解UPS選擇概述!」中進行了說明。

2-2.讓我們檢查備份目標設備的功耗

接下來，從目錄或規格檢查備份目標裝置的功耗。

為了讓大家更清楚地了解一下，下面介紹幾個身邊設備的耗電量實例。請查看實際備份目標設備的實際功耗。

• ・PC ... 0.35 kVA

• ·FA電腦... 1kVA

• ·伺服器... 2 kVA

• ·工廠設施... 20~300 kVA

• ·傳送線... 20千伏安

• ·生產線... 100千伏安

​當目錄和規格中註明功耗時，也可以列出[W]而不是[VA]，或可以列出為[VA]或[W]。如果僅列出其中之一，請使用目錄或規格中也列出的功率因數計算另一個。

※1如果未註明功率因數，則計算功率因數，最大值為1.0 (100%) 。

下載材料「了解UPS選擇概述!」中解釋了功率因數的詳細說明。

2-3.讓我們按容量選擇UPS!

到這裡，我們已經介紹了UPS的額定輸出容量和備份設備的功耗。讓我們從示例中選擇UPS的額定輸出容量。

我想使用 UPS 備份一整套 703 [VA]/684 [W]資訊硬件，如下所示。

對於容量滿足此要求的 UPS，2-1 中說明的 UPS 額定輸出容量 [kVA]/[kW] 必須超過備用目標設備的功耗，703 [VA]/684 [W] ， 分別。​

綜合以上因素，最終選定了本公司UPS“E11B 1.0kVA型號”。比較UPS和備份設備的容量。

在上面，我們發現UPS的輸出容量可以覆蓋備份目標設備的功耗。

不過，在選擇UPS時，要保留餘裕，選擇有一定「容量」的UPS，而不是只消耗待備援設備功率的UPS。因此，這次我們最終選擇了“E11B 1.5kVA型號”，這是最新的尺寸。

現在，我們可以選擇一臺UPS來覆蓋備份目標設備的功耗。

基礎知識：如何選擇 UPS（不斷電系統）
3、如何依備份時間（保留時間）來選擇

在容量之後決定的是“備份時間 (保留時間) ”。讓我們看看如何選擇。

3-1.什麽是備份時間 (保留時間) ?

後備時間是一個數值，表示在停電或其他電源故障的情況下，UPS 可以供電多久。目錄是按分鐘寫的，例如○分鐘。

3-2.所需備份時間 (保留時間) 的映像

所需的後備時間根據「需要供電多長時間？供電時想做什麼？」而有很大差異。下面顯示了一個範例。

【停電了!】

• ·我只想在安全關閉電腦時供電... 5分鐘
• ·希望在緊急發電機啟動前的這段時間內供電... 10分鐘
• ·想要長時間備份... 180分鐘

3-3.什麽是負載因數?讓我們從備份時間中選擇UPS!

根據後備時間選擇UPS時，有必要了解稱為「負載係數」的數值。負載係數是負載容量與UPS容量的比值。例如，我們使用額定容量為10kVA的UPS來為功耗為2kVA的裝置提供備份。那麼，負載率為2[kVA]÷10[kVA]=20%。

具體的負荷率計算方法將在上述2-3的例子中進行說明。這次所需的備份時間是“8分鐘”。

假設我們使用輸出容量為 1500VA / 1200W 的 UPS「E11B 1.5kVA 型號」來備份與先前相同的硬體。 UPS 負載係數為“VA 1500VA > 703VA (47%)”和“W 1200W > 684W (57%)”，因此我們將使用條件更嚴格的 W 57%。負載係數現已確定。

接下來，請參閱UPS 目錄中所列的「負載率-後備時間圖」。在負載率為 57% 的情況下，您可以看到備份時間為「10 分鐘或更長」。因此，可以確定所需的8分鐘備份時間已經得到保障。

在此，我們已經說明了“備份對象設備”、“容量”、“備份時間”這些選擇UPS時最基本的幾點。

基礎知識：如何選擇 UPS（不斷電系統）
4.關於輸入/輸出電壓、輸入/輸出格式、電源類型（相數/線數）

接下來，我們將介紹選擇UPS規格所需的規格。請仔細檢查UPS和備份目標設備的目錄和規格。

4-1.輸入電壓 [V] /輸出電壓 [V]

輸入電壓是從商用電源傳送到UPS的電壓。輸出電壓是從UPS發送到備用目標設備的電壓。輸入和輸出電壓基本上相同。它們分為100V和200V系統，通常會根據國家的不同而有所不同，其中100V是日本的主流。

4-2.頻率

頻率因使用UPS的地區而異，東日本為50Hz,西日本為60Hz。另外海外的頻率也不同。選擇UPS時，請註意它適用於該地區的頻率。

4-3.佈線方式 (相數·線數)

有兩種輸電方式：單相和三相。一般來說，單相用於家用電源插座，且常見於小容量 UPS。另一方面，三相電源通常用於工廠等商業用途，中大容量的UPS通常是三相的。

4-4.規格選定進行後...請事先確認搬入、安裝方法

規格選定後，還需要確認交貨和安裝方式。為避免搬入時出現問題，請務必提前檢查以確保安裝位置能夠固定、地板足夠堅固、佈線或輸送路線沒有問題。​

+α特性：如何選擇UPS（不間斷電源）
5.供電方式

到目前為止，我們已經解釋瞭如何根據容量、後備時間以及規格來選擇 UPS，但從現在開始，我們將介紹如何根據讓您想要做更多事情的額外功能來選擇。

首先我們來談談供電方式。 UPS 有多種供電方式，但名稱因製造商而異。我們想介紹一下三洋山洋電氣每種產品的特點。

5-1.連續離線式

優點是：(1)成本低，(2)體積相對較小，(3)節能。另一方面，缺點是當停電時，電源會出現“瞬時中斷”，因此不可避免地會出現一定程度的電壓下降和波形幹擾。如果您關心價格和節能，並且願意容忍一些短暫的停電，建議使用這種供電方式。

詳細頁：什麼是離線式UPS？

5-2.連續在線式

其優點為：（1）停電時可不間斷供電；（2）無波形擾動。另一方面，它相對昂貴並且消耗大量電力。如果您更重視不間斷供電和供電可靠性而不是成本，那麼這是推薦的供電方式。

詳細頁：什麼是在線式UPS？

5-3.並列處理

「並列處理」具有「離線式」與「在線式」的最佳特性。它在停電時提供不間斷電源，並能夠調整波形，同時也實現了低功耗。

詳細頁面：什麼是並列處理UPS？

+α特性：如何選擇UPS（不間斷電源）
6. 電池類型（鉛電池和鋰電池）

UPS中有兩種類型的電池，“鉛蓄電池”和“鋰離子電池”。過去一般都是鉛蓄電池，但最近正在逐步改用鋰離子電池。

傳統鉛酸電池的電池壽命為2至5年，而鋰離子電池的壽命長達10年^*2。它不僅因使用壽命更長而降低了維護成本，而且還具有多種優勢，包括UPS 更小、更輕，以及因老化而造成的容量損失更少。

※2根據使用環境和環境溫度而不同

詳細頁面:徹底比較UPS鋰離子電池和鉛酸電池!

+α功能篇:UPS (不間斷電源) 的選擇方法7.可選功能

最後，我們想介紹一下“網路介面卡”，這是一個可選功能，適合想要提高UPS維護效率並在工廠中推廣物聯網的人。

透過將網路介面卡（LAN 卡）連接到 UPS 並將其連接到工廠網絡，現在可以同時監控和控制多台 UPS。此外，如果您使用支援Modbus通訊的LAN卡，並且您的工廠已經安裝了PLC等“使用Modbus通訊的物聯網設備”，您可以輕鬆地將UPS連接到外圍設備並同時監控它們。和工廠可視化做出貢獻。

相關頁面:為什麽需要同時監控UPS (不間斷電源) 以及四個優點?

有關如何選擇UPS的更多信息，請單擊此處!

本文檔總結了我們這次所解釋的內容以及更詳細的解釋。
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指導人：泉谷清隆博士，山洋電氣株式會社銷售總部資深技術顧問

更新日期：2023-06-07 00:00 /發布日期：2023-04-03 00:00