UPS (不間斷電源) 的必要性和成本效益是什麽?以工廠為例解說!

在國內外生產我們日常生活所需的各種產品的工廠。近年來，工廠機械化、自動化程度越來越高，穩定的電力供應越來越重要，被視為工廠的生命線。

在本文中，我們將以工廠為例，解釋為何需要 UPS、每種用途需要哪一種 UPS 及其成本效益。

1.為什麽需要不間斷電源 (UPS) ?

大家知道，UPS是一種在停電或供電出現問題時提供穩定供電，起到「保險」作用的設備。然而，生活在現代的日本，長期停電的情況似乎很少見。

但為什麽我們需要安裝UPS才能花錢呢?

一年發生十次!?瞬低是停電的一種

什麽是瞬低

事實上，停電並不像大家想像的那樣，只是指長時間不供電的情況。有些停電包括0.02 至 2 秒的短期電壓下降（稱為「瞬時電壓下降」）和持續時間不到一分鐘的停電（稱為「瞬時停電」）。在處理精密設備和數據的工廠中，即使是最輕微的電壓下降也會產生巨大的影響。

停電和瞬低頻率

2021財年，東京電力每個家庭的停電次數為0.1次^*1。另一方面，據說許多地區每月都會發生一次電壓暫降。換句話說，即使長期停電每10年發生一次，根據地區的不同，電壓下降也可能會非常頻繁地發生。

*1 資料來源：每戶停電次數 | 東京電力公司

工廠...數據和產品受瞬低影響嚴重

即使是您在日常生活中可能沒有註意到的「電壓暫降」也會對處理精密設備和數據的工廠產生巨大影響。例如，由於瞬時電壓下降而導致的不到一秒鐘的電壓下降可能會對製造的產品產生重大影響，並可能導致數十億日圓的損失。同樣，檢查設備可能會停止工作，從而導致必須重新進行檢查的麻煩和費用。

從上面可以看出，在工廠安裝UPS非常重要，不僅可以防止長時間停電，還可以防止頻繁的電壓下降。

2.如何選擇所需的不間斷電源 (UPS) ?選擇方法的基礎是

世界上有很多類型的UPS,但您的工廠需要什麽樣的UPS?了解選擇UPS時最重要的三個步驟。

步驟1.確定備份目標設備

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。根據用途，決定使用 UPS 備份哪些設備。

例如，如果您想保護工廠中處理的「資料」不會因停電而遺失，則需要備份您的PC、伺服器、網路設備、檢測設備等。另一方面，如果想要保護工廠生產的「產品」不會因電源問題而出現「缺陷」，就需要對生產設備和生產線進行備份。

步驟2.容量的選擇方法

確定UPS要備份的設備後，選擇UPS的容量。必須選擇具有“額定輸出容量”以滿足備份設備的“功耗”的UPS。

步驟3.如何選擇備份時間 (保留時間)

停電或瞬低時，從「需要供電多長時間?在供電期間你想做什麽?」的角度選擇備份時間。

其他+α的選擇要素包括“供電方式”和“電池種類”等，以選擇最適合本公司工廠的UPS。

詳細頁面:解釋如何選擇UPS (不間斷電源) !容量、備份時間等

3.工廠需要什麽UPS (不間斷電源) ?

考慮到“容量”和“備份時間”，您的工廠需要什麼樣的UPS？這看起來可能是重複的，但您需要的 UPS 類型會有很大差異，這取決於您希望透過安裝 UPS 來防止斷電和其他電源問題。

在下面的示例中，我們將為每個「你想保護什麽免受停電和瞬間下降?」應用程序介紹一些必要的UPS圖像。您還可以了解UPS的成本和效果。

4.用途1:在停電、瞬低時保護「生產設備、產品」所需的UPS和設想的受害事例

如果停電或電壓下降影響工廠生產設備的運行，預計會對生產的產品造成什麼樣的影響和損壞？另外，我需要什麼樣的 UPS 來防止這種情況發生？

3D印表機因瞬時降低而停止的示例

受害事例

• ·車輛部件制造工廠發生瞬時降低。
• ·夜間工作以進行原型造型的3D印表機停止工作了10個小時。
• ·盡管交貨期短，交貨期卻延遲了。
• ·它影響了許多參與後面行程的公司，導衹了重大投訴。

所需UPS的映像

• ·UPS容量:5~10kVA
• ・由於是精密機械，即使瞬間電壓下降，也能不間斷地提供高品質電源，並且採用不會對設備造成不良影響的「在線式」。
• *有關費用，請隨時與我們聯繫。

生產設備因瞬低而停止的例子

受害事例

• ·通信設備工廠出現瞬態低。
• ·生產機器停止了。
• ·重新啟動該生產設備最長需要24小時。
• ·隨著交貨期的延遲，產量也受到了影響。

所需UPS的映像

• ·UPS容量:50kVA
• - 採用「並列處理」的UPS，讓您能夠在特別關注供電品質的同時保持盡可能低的成本。
• *有關費用，請隨時與我們聯繫。

生產線發生瞬低的例子

受害事例

• ·精密儀器制造工廠發生瞬態低。
• ·生產線本身的運轉出現了問題。
• ·必須銷毀制造工序中的所有在制品。
• ·發生了上億日元的損失。

所需UPS的映像

• ·UPS容量:100kVA
• ・生產的產品非常昂貴，因此要求絕對的供電品質和可靠性，因此我們採用注重供電品質的「在線式」和讓人安心的「並聯冗餘配置UPS」萬一發生UPS 故障。使用“”。
• *有關費用，請隨時與我們聯繫。

需要多少備份時間?

需要從以下角度考慮所需的備份時間。

• ・僅在頻繁電壓驟降或瞬間停電時才需要供電^*2 … 3 分鐘
• ·同時兼用應急發電機，只需在應急發電機啟動期間提供電力即可... 10分鐘
• ·希望長時間供電... 180分鐘

*2還可提供瞬時電壓下降補償裝置。雖然後備時間短至1秒，但與UPS相比可以減少成本和空間。

5.用途2:在停電、瞬低時保護「數據，可追溯性」所需的UPS和設想的受害事例

如果停電或電壓下降影響工廠處理的資料或可追溯性，預計會對製造過程產生什麼樣的影響或損害？另外，我需要什麼樣的 UPS 來防止這種情況發生？

檢查裝置發生運轉不良的例子

受害事例

• ·電子部件工廠出現瞬態低。
• ·檢查設備出現故障。
• ·無法取得檢查結果的可追溯性。
• ·重新檢查花費了大量的時間和費用。

所需UPS的映像

• ·UPS容量:UPS容量:1~3kVA
• ·“混合方式”UPS可根據電源狀況，有效切換模式進行備份。
• *有關費用，請隨時與我們聯繫。

輸送線的控制用電腦因停電引起運轉不良的例子

受害事例

• ·物流倉庫發生瞬時降低。
• ·控制輸送線的電腦出現故障。
• ·輸送線失控。
• ·過期。導衹投訴，修復工作也需要時間。

所需UPS的映像

• ·UPS容量—UPS容量—小於1千伏安
• ·在每條運送線上安裝個人電腦和UPS時，為了便於管理和減輕維護負擔，利用網路進行統一監控非常有效。
• ·建議您將可選的LAN卡作為一套引入。
• *有關費用，請隨時與我們聯繫。

需要多少備份時間?

需要從以下角度考慮所需的備份時間。

• ·只需在安全關閉PC時供電... 5分鐘
• ·同時兼用應急發電機，只需在應急發電機啟動期間提供電力即可... 10分鐘

6.真的有嗎?工廠發生的瞬低造成的嚴重損害

上面已經介紹了設想的受害事例，下面將介紹此前在工廠實際發生的停電和瞬低造成巨大損失的事例。

這是發生在半導體製造工廠的例子。該工廠所在區域出現瞬間電壓下降。有些生產線因此停工，花了幾天時間才恢復。當時估計損失達數十億日元。

該區域的瞬時電壓下降不僅影響了我們的半導體工廠，也影響了周邊的許多生產基地。這事件讓製造業人士深刻意識到，不到一秒的電壓下降就可能造成重大損壞。

7.針對工廠停電、瞬間電壓下降對策！什麼樣的UPS適合什麼樣的設備？請聯繫山洋電氣！

到目前為止，我們已經告訴您如何輕松選擇UPS以及每個備份目標的最佳UPS圖像。

然而，最適合我們工廠的UPS根據工廠的大小，生產線和產品的不同而千差萬別。請告訴我們目前工廠電源故障的風險!對於「自己的工廠，應該保護什麽不停電和瞬低呢?」、「它需要什麽樣的UPS?」、「UPS多少錢?」等疑問，我們將進行廣泛的回答。

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