اگر تصمیم به خرید یو پی اس برای کسب و کار یا سازمان خود را دارید مسلما باید فاکتورهای زیادی را در نظر بگیرید که در میان آنها انتخاب نوع ورودی و خروجی یو پی اس بین تک فاز و سه فاز جزو مهمترین عوامل محسوب می گردد . اگرچه هر دو نوع یو پی اس قدرت پشتیبانی ثابتی را برای مقابله با موقعیت های غیرمنتظره ارائه می دهند اما از نظر ساختاری امکانات متفاوتی دارند. در این مقاله ابتدا توضیح مختصری در خصوص برق تکفاز و سه فاز و تفاوت های آنها ارائه می کنیم و در ادامه فاکتورهای مهم انتخاب نوع یو پی اس سه فاز یا تکفاز را شرح می دهیم.
برق تک فاز متداول ترین شکل انتقال برق AC است. از آنجایی که نیازهای برق مسکونی معمولاً بسیار کمتر از نیازهای برق تجاری است، برق تک فاز یرای این نوع مصارف کفایت می کند. اصطلاح جریان متناوب یا AC به نحوه متناوب شدن توان در سیکل‌ها با اوج‌گیری و کاهش پیوسته ولتاژ بین دامنه مثبت و منفی گفنه می شود. چنانکه انتظار می رود در سیستم برق تک فاز یک موج واحد از توان تولید می شود. شکل زیر نمودار نوسانات ولتاژ بر حسب زمان را در یک سیستم تکفاز نشان می دهد:
نمودار فوق نشان می دهد که توان خروجی یک منبع تغذیه تک فاز ثابت نیست، به این معنی که ولتاژ آن با عبور از صفر دو بار در هر سیکل افزایش و کاهش می یابد. در این لحظات، فقدان موقت قدرت وجود دارد. بنابراین، برق تک فاز ثابت نیست به همین دلیل است که به آن برق متناوب گفته می شود. البته این تغییرات ولتاژ در کسری از ثانیه اتفاق می افتد و در مجموع برای اکثر نیازهای مسکونی کاملا مناسب است.برق تکفاز برای جاری شدن در مدار به دو سیم اصلی فاز و نول نیاز دارد.سیم خنثی یا نول به عنوان مسیر برگشتی برای جریان عمل می کند و سیم فاز جریان برق را به مصرف کننده انتقال می دهد.در سیستم تک فاز، ولتاژ بین فاز و نول 220 تا 230 ولت می باشد و فرکانس آن حدود 50 هرتز است.سیستم برق تکفاز نسبت به سه فاز ساده تر و بوده و دسترسی به آن آسان تر است، همچنین ایمنی سیستم برق تکفاز بیشتر است چرا که پیچیدگی های برق سه فاز را ندارد.
برخلاف سیستم تک فاز، برق سه فاز سه جریان موج مجزا تولید می کند بنابراین هیچ فقدان موقت قدرتی وجود ندارد در واقع مقدار ولتاژ هرگز به صفر نمی رسد.
سیستم برق سه فاز می تواند انرژی را با نرخ ثابت و سطوح ولتاژ بالاتر تا 400 ولت ارائه دهد. این جریان ثابت قدرت و نیز توانایی تحمل بارهای بیشتر، منبع تغذیه سه فاز را برای عملیات صنعتی و تجاری ایده آل می کند.
در سیستم برق سه فاز به سه سیم هادی و یک سیم نول یا خنثی نیاز داریم. اختلاف فاز بین سیم های هادی 120 درجه است و فازهای به ترتیب با حروف R و S و T نمایش داده می شوند.
کاهش هزینه های جاری با سیستم سه فاز
یک مدار سه فاز چگالی توان بیشتری نسبت به مدار تک فاز فراهم می کند بنابراین می تواند آمپر یکسانی را با سیم های نازکتر تحویل دهد و سه فاز را کارآمدتر کند. در واقع، در مقایسه با مدارهای برق تک فاز، مدارهای برق سه فاز تقریباً دو برابر جریان برق یکسان را تأمین می کنند لذا با استفاده از برق سه فاز می توان با تامین جریان مضاعف و کاهش سایز سیم ها در هزینه ها صرفه جویی نمود هر چند در ابتدا هزینه های راه اندازی و سفارش یک سیستم برق سه فاز چند برابر سیستم تکفاز خواهد بود.
استفاده از توان بیشتر در فضای کمتر هزینه های کابل کشی و عملیاتی را کاهش می دهد و مقیاس پذیری را برای رشد زیرساخت ها در آینده تضمین می کند.
مزایا و معایب
مزایای سیستم تکفاز
1 – سادگی و عدم پیچیدگی در اجرا
2 – ارزان بودن هنگام خرید و سفارش اولیه
3 – در دسترس بودن
4 – متناسب با مصارف کم مانند منازل و کسب و کارهای کوچک
5 – ایمنی بالاتر برای کاربر و تجهیزات در صورت بروز اشکال در سیستم یا افزایش مقدار مصرف
معایب سیستم تکفاز
1 – عدم امکان راه اندازی تجهیزاتی که با سه فاز کار می کنند. مانند آسانسور، موتورهای سه فاز، برخی تجهیزات پزشکی و صنعتی
2 – نیاز به استفاده از تجهیزات اضافی مانند استارتر موتور برای راه اندازی برخی موتورها بدلیل عدم تامین گشتاور اولیه در سیستم تکفاز
3 – محدودیت در اتصال بار به شبکه تکفاز
4 – عدم امکان تفکیک فاز بارهای ضربه ای از سایر تجهیزات حساس و ایجاد نوسان در کل شبکه در صورت نبود یو پی اس (UPS)
مزایای سیستم سه فاز
1 – امکان اتصال مقدار بیشتر بار
2 – امکان راه اندازی انواع تجهیز سه فاز و تکفاز بطور همزمان
3 – امکان تفکیک بارهای حساس و غیر حساس بر روی فازهای جداگانه
4 – نوسانات و اعوجاج کمتر نسبت به سیستم تکفاز در صورت رعایت اصول تقسیم بار
معایب سیستم سه فاز
1 – هزینه نصب اولیه و عایق بندی زیاد
2 – پیچیدگی و هزینه تعمیرات بیشتر
3 – ریسک بروز آسیب جانی یا مالی در صورت عدم رعایت موازین فنی و استفاده از افراد غیر متخصص در بهره برداری
4 – امکان آسیب به تجهیزات در صورت عدم تقسیم بار مداوم و رعایت نکردن اصول فنی
کدام یو پی اس مناسب شماست تکفاز یا سه فاز؟
قبل از هر چیز لازم است از نوع سیستم برق مجموعه خود مطلع باشید. برای این کار می توانید با مسئول برق ساختمان مشورت کنید و یا با مراجعه به تابلوی برق اصلی ساختمان و بررسی کلیدهای مینیاتوری (فیوزها) از سه فاز یا تکفاز بودن آن اطمینان حاصل کنید. فیوز سه فاز شامل سه فیوز به هم چسبیده با کلید قطع و وصل مشترک است و فیوز تکفاز می تواند بصورت جفتی و یا تکی باشد.
قبل از انتخاب نوع یو پی اس موارد زیر را در نظر بگیرید:
- اگر در تابلو مربوطه کلید سه فاز مشاهده کردید شما می توانید از یو پی اس سه فاز هم استفاده کنید در غیر اینصورت یو پی اس تکفاز تنها انتخاب شما می تواند باشد.
- در ادامه لازم است میزان دقیق کل باری که میخواهید به یو پی اس متصل کنید بر اساس وات (W) یا کیلو ولت آمپر (KVA) بدست آورید و برای بالا بردن ضریب اطمینان ترجیحا 20 درصد به مقدار آن بیفزایید.
- یو پی اس های تکفاز حداکثر تا توان 20KVA وجود دارند و برای مصارف بیش از این مقدار بایستی یو پی اس سه فاز تهیه کنید.
- لازم به ذکر است یو پی اس ها از توان 10KVA تا 20KVA با ورودی سه فاز/تکفاز و خروجی تکفاز نیز قابل انتخاب هستند.
- دقت کنید اگر تجهیز سه فازی دارید که می خواهید آنرا به یو پی اس متصل کنید آن را از قلم نیندازید چرا که در این حالت حتما بایستی یو پی اس دارای سه فاز در ورودی و خروجی را انتخاب کنید.
- اگر با اتصال یو پی اس تکفاز به یکی از فازها تقسیم بار بر روی سه فاز دچار اختلال می شود توصیه می گردد از یو پی اس با ورودی سه فاز استفاده کنید و یا با در نظر گرفتن شرایط بعد از نصب یو پی اس تکفاز دوباره نسبت به تقسیم بارها بر روی فازها اقدام کنید.
- در انتخاب خود احتمال افزایش میزان بارها و یا اضافه شدن تجهیز سه فاز در آینده را هم در نظر بگیرید.
- قبل از انتخاب نوع یو پی اس امکان یا عدم امکان تفکیک فاز و نول بارهای مورد نظرتان که می خواهید به یو پی اس متصل کنید رادر تابلو برق بررسی کنید و یا در صورت نیاز به کابل کشی روکار تمهیدات لازم را بیندیشید.
