เรื่องน่ารู้ของเครื่องสำรองไฟ เครื่องสำรองไฟฟ้า ( UPS )

What's UPS?
    เครื่องสำรองไฟฟ้าต่อเนื่อง (Uninterruptible Power Supply) หรือที่รู้จักกันโดยทั่วไปว่า “UPS” นั้น เป็นอุปกรณ์สำหรับจ่ายพลังงานไฟฟ้าประเภทหนึ่ง โดยไฟฟ้าที่ผลิตออกมาจะเป็นไฟฟ้ากระแสสลับสำหรับจ่ายให้กับอุปกรณ์ หรือเครื่องใช้ไฟฟ้าทั่วๆ ไป เพียงแต่มีความพิเศษอยู่ที่ว่าในกรณีไฟฟ้าจากการไฟฟ้าเกิดขัดข้อง UPS ที่ว่านี้จะยังสามารถจ่ายพลังงานไฟฟ้าให้กับอุปกรณ์ที่เชื่อมต่ออยู่ได้อย่างต่อเนื่องโดยไม่ขาดช่วง
    ในสมัยก่อนนั้นเราใช้ UPS เพียงเพื่อเป็นอุปกรณ์สำหรับปรับปรุงคุณภาพทางไฟฟ้าให้เป็นไปตามที่ต้องการ โดยจะใช้กับอุปกรณ์อิเลคทรอนิกส์ หรืออุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีความสำคัญและต้องการความเสถียรภาพของไฟฟ้าสูง เช่น ระบบคอมพิวเตอร์, ระบบควบคุม, เครื่องมือแพทย์, เครื่องวัด, เครื่องทดสอบต่างๆ รวมถึงระบบเครื่องเสียงใหญ่ๆ
    แต่ในปัจจุบัน เนื่องจากอัตราการเติบโตของเทคโนโลยีที่สูงขึ้นเรื่อยๆ ส่งผลให้มีความต้องการใช้ UPS มากขึ้น ประกอบกับสภาวะการแข่งขันในตลาดที่มีมากขึ้นส่งผลให้ราคาของ UPS เฉลี่ยในปัจจุบันไม่สูงมากนัก UPS จึงเริ่มเป็นที่รู้จัก และได้ถูกนำมาใช้งานกันอย่างแพร่หลายมากขึ้น                                           
คำนิยามและคุณสมบัติทางเทคนิคพื้นฐานเกี่ยวกับ UPS ที่ควรทราบ
1) Power Rating
การเรียกขนาดของ UPS เราจะเรียกตามพิกัดกำลังไฟฟ้าที่ UPS นั้นๆ สามารถผลิตออกมาได้ โดยมีหน่วยเป็น VA (Volt-Ampere) ซึ่งโดยทั่วไปเราจะเห็นได้ตั้งแต่ขนาด 500VA สำหรับใช้กับ PC ทั่วๆไป จนกระทั่งขนาดมากกว่า 100,000 VA สำหรับใช้ในโรงงานอุตสาหกรรมหรือศูนย์คอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่

2) Power Factor (P.F.)
หรือค่าตัวประกอบกำลังทางไฟฟ้า จะเป็นตัวบอกประสิทธิภาพและความสามารถในการรองรับ Load ประเภทต่างๆ ที่จะนำมาใช้ร่วมกับ UPS ซึ่งปกติอุปกรณ์ไฟฟ้าต่างชนิดกันก็จะมีค่า Power Factor ที่แตกต่างกันออกไป ซึ่ง UPS ปกติทั่วไปจะมีค่า Output Power Factor เท่ากับ 0.8 ซึ่งถือว่าเพียงพอต่อการรองรับ Load หรืออุปกรณ์ไฟฟ้าเกือบทุกประเภท ซึ่งรวมถึงระบบคอมพิวเตอร์, ระบบควบคุม หรือระบบอิเลคทรอนิกส์ต่างๆ ได้

3) Backup time
หรือระยะเวลาการสำรองไฟของ UPS หลังเกิดเหตุการณ์ไฟฟ้าขัดข้อง ซึ่งค่าดังกล่าวสามารถปรับเปลี่ยนให้มากหรือน้อยได้ตามความต้องการและความเหมาะสมในการใช้งานแต่ละประเภท ซึ่งโดยปกติผู้ผลิตทั่วไปจะออกแบบให้ UPS มีระยะเวลาการสำรองไฟ (ที่สภาวะ Load เต็มพิกัด) อยู่ในช่วงระหว่าง 5-20 นาที นั่นหมายความว่าหากอุปกรณ์ไฟฟ้า ที่นำมาเชื่อมต่อกับ UPS มีจำนวนน้อยลงหรือกินไฟน้อยลง ระยะเวลาในการสำรองไฟก็จะมากขึ้นตามไปด้วย

4) ระบบไฟฟ้าที่ใช้งานที่เห็นได้โดยทั่วไปในประเทศไทยจะมีอยู่ 2 ระบบ คือ
    4.1) ระบบไฟฟ้า 1 Phase (220V, 50Hz) เหมือนไฟฟ้าที่ใช้กันตามบ้านทั่วไป
    4.2) ระบบไฟฟ้า 3 Phase (380V, 50Hz) ซึ่งจะใช้กับไฟฟ้าในอาคารขนาดใหญ่หรือตามโรงงานอุตสาหกรรม
    ซึ่ง UPS ที่ใช้กันในปัจจุบัน ก็มีให้ผู้ใช้งานสามารถเลือกใช้ได้ตามความต้องการทั้งที่รองรับระบบไฟฟ้าแบบ 1 Phase (220V, 50Hz) และแบบ 3 Phase (380V, 50Hz) ดังนี้
    - UPS แบบที่รับไฟด้านเข้าแบบ 1 Phase (220V, 50Hz) / ผลิตไฟฟ้าจะมีตั้งแต่ขนาด 500VA – 20,000VA (20kVA)
    - UPS แบบที่รับไฟด้านเข้าแบบ 3 Phase (380V, 50Hz) / ผลิตไฟฟ้าจะมีตั้งแต่ขนาด 10,000VA (10kVA) – 100,000VA (100kVA)
    - UPS แบบที่รับไฟด้านเข้าแบบ 3 Phase (380V, 50Hz) / ผลิตไฟฟ้าจะมีตั้งแต่ขนาด 10,000VA (10kVA) – 800,000VA (800kVA)


การแบ่งประเภทของ UPS
เครื่องสำรองไฟฟ้าต่อเนื่อง หรือ UPS ในอุดมคตินั้น นอกจากจะต้องสำรองไฟฟ้าได้อย่างต่อเนื่องในกรณีที่เกิดไฟฟ้าขัดข้อง แล้ว ยังจะต้องสามารถผลิตไฟฟ้าที่มีคุณภาพสูงมากๆ ออกมาได้ กล่าวคือ ขนาดแรงดันไฟฟ้า (Voltage) และความถี่ (Frequency) ที่ UPS ผลิตออกมาจะต้องตรงตามที่ต้องการ (1 Phase/220V/50Hz หรือ 3 Phase/380V/50Hz) รวมทั้งมีความเสถียรภาพของไฟฟ้าสูง คือมีความผิดเพี้ยนจากขนาดปกติน้อยที่สุด ในทุกๆ สภาวะการทำงานของเครื่อง ดังนั้นการแบ่งประเภทของ UPS ในปัจจุบัน จึงแบ่งออกตามสมรรถนะในการทำงานของ UPS นั้นๆ โดยอ้างอิงตาม มาตรฐานยุโรป และสากล EN 50091-3 / IEC 62040-3 ซึ่งแบ่ง UPS ออกเป็น 3 ประเภทหลักๆ ดังนี้

1. VFD Class (Voltage and Frequency Dependent)
หรือในชื่อเดิมที่คุ้นเคยกันคือ “OFF-LINE” UPS โดยลักษณะของไฟฟ้าที่ผลิตออกมาจาก UPS VFD Class นี้ จะขึ้นกับคุณภาพของไฟฟ้าจากการไฟฟ้าที่เชื่อมต่ออยู่ ทั้งในเรื่องแรงดันไฟฟ้าและความถี่ กล่าวคือ ถ้าไฟฟ้าจากการไฟฟ้าเกิดผิดเพี้ยนไปจากปกติ ก็จะส่งผลให้ไฟฟ้าที่ UPS ผลิตออกมาผิดเพี้ยนไปด้วย ซึ่ง UPS ประเภทนี้ เหมาะกับการใช้งานกับอุปกรณ์ทั่วๆ ไปที่ไม่ต้องการคุณภาพไฟฟ้าที่สูงมากนัก และเหมาะ สำหรับใช้ในบริเวณที่ได้รับไฟฟ้าจากการไฟฟ้าที่ค่อนข้างเสถียร และเกิดปัญหาไม่บ่อยมากนัก

เครื่องสำรองไฟชนิด Offline UPS หรือ Standby UPS

2. VI Class (Voltage Independent)
หรือที่เดิมเคยเรียกกันว่า “Line Interactive” UPS ซึ่ง UPS VI Class นี้จะแตกต่างจาก UPS VFD Class ตรงที่ลักษณะของไฟฟ้าที่ผลิตออกมา จะขึ้นกับคุณภาพของไฟฟ้าจากการไฟฟ้าที่เชื่อมต่ออยู่ เฉพาะในเรื่องของความถี่เท่านั้น กล่าวคือ ถ้าไฟฟ้าจากการไฟฟ้าเกิดผิดเพี้ยนไปจากปกติ จะส่งผลให้ความถี่ทางไฟฟ้าที่ UPS ผลิตออกมาผิดเพี้ยนไปด้วย แต่จะไม่เป็นผลกับขนาดแรงดันไฟฟ้าที่ผลิตออกมาแต่อย่างใดUPS ประเภทนี้ เหมาะกับการใช้งานกับอุปกรณ์ที่ต้องการคุณภาพไฟฟ้าที่สูงขึ้นโดยเฉพาะในเรื่องของแรงดันไฟฟ้า และใช้ในบริเวณที่ได้รับไฟฟ้าจากการไฟฟ้าที่ค่อนข้างเสถียร และเกิดปัญหาไม่บ่อยมากนักเช่นกัน


                                         

เครื่องสำรองไฟ UPS ชนิด Online Protection UPS หรือ Line Interactive UPS with Stabilizer

3. VFI Class (Voltage and Frequency Independent)
หรือเดิมคุ้นเคยกันในชื่อของ True on-line หรือ Double conversion ซึ่งคุณภาพของไฟฟ้าที่ผลิตออกมาจาก UPS ประเภท VFI Class นี้ ถือว่าสมบูรณ์ที่สุด โดยไฟฟ้าที่ UPS ผลิตออกมานั้นจะมีแรงดันและความถี่ทางไฟฟ้าคงที่ตลอดเวลา แม้ว่าสภาพของไฟฟ้าจากการไฟฟ้าที่เชื่อมต่ออยู่จะเป็นอย่างไรก็ตาม UPS ประเภทนี้จึงเหมาะกับการใช้งานกับอุปกรณ์ที่ต้องการคุณภาพและเสถียรภาพของไฟฟ้าที่สูงมากๆ หรือใช้ในบริเวณที่พบปัญหาบ่อยในเรื่องคุณภาพไฟฟ้าจากการไฟฟ้า

เครื่องสำรองไฟ (UPS) ระบบ Online Protection True Online (Double Conversion)

1.คุณสุภาภรณ์ จูหว้า 081-2970002
2.คุณวิรินทร์ญา กิตติพิริยากรณ์ 083-3064114
E-mail: ups@chuphotic.com , www.chuphotic.com