5- 4-7 حفاظت سويچ انتقال ايستا

به‌منظور حفاظت سويچ انتقال ايستا در برابر اضافه جريان اضافي به هماهنگي مقدار اسمي سويچ با جريان خرابي در دسترس از منبع با بالاترين جريان خرابي در دسترس، نياز است. سويچ هاي انتقال ايستا معمولاً مقدار اسمي اتصال كوتاه حداقل 1000٪ مقدار اسمي پيوسته به ازاء يك تا پنج سيكل را دارا هستند. اين مقدار از جريان خرابي در دسترس اينورتر به‌اندازه كافي بيشتر است ولي هنگامی‌که جريان خرابي از يك منبع ديگر بزرگ‌تر ناشي می‌شود تنظيم دقيق وسيله اضافه جريان ضروري خواهد بود. مجدداً با توجه به این‌که وسايل نيمه هادي دراين مقوله مطرح هستند براي حفاظت كافي، عمليات سريع فيوز اولويت خواهد داشت. غالباً، سويچ ها با استفاده از وسيله اضافه جريان در طرف ورودي، موردحفاظت قرار می‌گیرند. در مورد مقادير اسمي ايستادگي سويچ انتقال ايستا براي كاربرد مناسب حفاظت اضافه جريان، بايد با سازنده يا تأمین كننده UPS مشورت شود. اگرچه احتمال ندارد منبع اينورتر، مقدار زيادي جريان اتصال كوتاه را، مخصوصا اگر در يك اتصال كوتاه به حالت محدود كردن جريان برود، توليد كند، وسيله حفاظتي خروجي اينورتر، سويچ ايستا را نيزحفاظت می‌کند. اين مورد هنگامي پيش می‌آید كه خرابي در طرف بار سويچ رخ‌داده (يا اضافه‌بار) و براي انتقالمنبع ديگري در دسترس نباشد.

مقدار اسمي 1000٪ براي يك سيكل به‌موازات مقادير اسمي فيوز نيمه هادي را می‌توان با وسيله اضافه جريان در مدار نهايي هماهن گ كرد. به شكل 5- 12 مراجعه كنيد.

5- 5-7 حفاظت اضافه ولتاژ

همان طور كه قبلا ذكر شد، اجزاء اساسي يك سيستم UPS عبارت‌اند از باتري، یک‌سوساز يا شارژ کننده باتري، اينورتر و اغلب يك سويچ انتقال ايستا. اين وسايل شامل نيمه هادي ها بوده و حفاظت آن به‌طور منحصر بفردي با حفاظت وسايلي مانند موتورها، ژنراتورها، ترانسفورماتورها و سويچ هاي انتقال الكترومكانيكي متفاوت است. در هنگام سروكار داشتن با نيمه هادي ها، حفاظت در برابر افزايش (يا افت) ناگهاني ولتاژ، معيار كاربردي حياتي محسوب می‌شود. افزايش ساده ضخامت عايقي و شدت دي الكتريك به علت خواص ضروري وسيلهها، عملي نبوده و بنابراين حفاظت كارآمد بايد به‌صورت خارجي اجرا گردد. تعداد منابع افزايش (افت) ناگهاني ولتاژ و سیگنال‌های گذرا بسيار بوده و بدون حفاظت مناسب امكان دارد نيمه هاديها صدمه ببينند. حتي اگر صدمه قابل رؤيت نباشد، آن‌ها ممكن است تحت‌فشار و استرس قرارگرفته و عمر كاري آن‌ها بنحو فاحشي كوتاه شود.

حتي يك كويل رله می‌تواند افزايش ناگهاني ولتاژ در حدود هزاران ولت به‌واسطه عمل قطع جريان با كنتاكت سريع را توليد كند مشروط بر آن‌که به‌وسیله حذف‌کننده افزايش ناگهاني ولتاژ مانند ديود يا وريستور مجهز نباشد.

سازندگان تجهيزات معمولاًبهترين افراد براي تعيين حفاظت مناسب در مقابل افزايش (يا افت) ناگهاني ولتاژ در نيمه هادی‌های استفاده‌شده در تجهيزات مذكور می‌باشند. به‌هرحال، آن‌ها نمی‌توانند در ارزيابي كاربرد تجهيزات دقيق باشند. حتي اگر در تجهيزات توليدي برخي سازندگان، حفاظت در برابر افزايش (يا افت) ناگهاني ولتاژ استاندارد باشد، منبع و اندازه گذراهاي ولتاژ ممكن و شرايط كاربردي اغلب به‌درستی تخمين زده نمی‌شود. اگـر شرايط عمليات بنحوي باشد كه حذف‌کننده افزايش ناگهاني ولتاژ در معرض ولتاژهاي پايدار بيش از مقدار اسمي آن قرار گيرد، صدمه ديدن آن امري غیرعادی نخواهد بود. اگر كاربر اين نوع حفاظت را به کار می‌گیرد بايد از شدت ديالكتريك نيمه هادی‌های تحت حفاظت اطلاع داشته باشد تا بتواند مقدار اسمي حذف‌کننده افزايش ناگهاني ولتاژ را تعيين نمايد.

شكل 5-12: هماهنگي فيوز سويچ انتقال ايستا با كليد خودكار نهايي

ترانسفورماتورهاي ايزوله كننده به علت اثر ايزولاسيون فيزيكي بر مدارات تا حدودي حفاظت در برابر افزايش ناگهاني ولتاژ را تأمین مي نمايند. معذالك به سبب كوپلاژ مغناطيسي آن‌ها كاپاسيتانس توزيع شده بين سیم‌پیچي ها، ايزولاتورهاي كامل نبوده و اغلب حفاظت اضافي موردنیاز است. درواقع شايسته سازي خط (line conditioning) بهترين حفاظت را ارائه می‌دهد چون سبب تأمین ايزولاسيون خط، حفاظت در برابر افزايش (يا افت) ناگهاني ولتاژ، تنظيم ولتاژ با سرعت زياد ودر برخي موارد، درجه‌ای از فيلتر نمودن شكل موج جهت حفاظت در برابر اعوجاج هارمونيكي، همه در يك بسته يكپارچه می‌گردد.

روش‌های مورداستفاده در كابينت هاي تجهيزات اتصال زمين، مخصوصا هنگامی‌که تجهيزات در معرض سیگنال‌های گذراي قوي مانند رعد و برق قرار می‌گیرند، بر اندازه فشار و استرس عايق به زمين اثر دارند.

ولتاژهاي القايي (به علت اندوكتانس هادی‌های اتصال زمين) می‌توانند به عايقهاي تجهيزات استرس و فشار وارد كنند. كوتاه كردن طول هادي زمين يا موازي كردن هادی‌های زمين يا هر دو روش‌های مؤثری در كاهش اندوكتانس مدارهاي اتصال زمين هستند. بايد توجه كرد كه هر تأسیسات روش‌های مناسب و منحصر بفردي جهت حفاظت كافي و ايمني پرسنل دارد.

5- 8 حفاظت فيزيكي تجهيزات

دستگاه‌های ماشين ـ ژنراتور و منبعهاي سوخت و تجهيزات مربوط به آن‌ها به برنامه‌ریزی و طراحي دقيقي نياز دارند تا در هنگام كار از صدمه ديدن آن‌ها به‌واسطه شرايط محيطي با به کار گرفتن ناصحيح، جلوگيري شود. سرمايش توسط رادياتور در ماشين ها، در صورت امكان، بايستي موردتوجه و بررسي خاص قرار گيرد چون سيستم سرمايش داخلي به اتصالات و لوله‌کشی خارجي كه می‌تواند در معرض صدمه باشد نيازي ندارد. در برخي شرايط جوِّ ي، مانند شرايطي كه در آن گردوغبار بسيار است، به فيلترهاي هواكش با طراحي خاص نياز دارند

اغلب وسايل و تجهيزات كه قبلا موردبررسی قرار گرفتند، در هنگام استفاده در شرايط اضطراري يا پشتيبان، معمولاً در مکان‌هایي مستقر می‌شوند كه فقط افراد ذيصلاح به آن‌ها دسترسي دارند. درصورتی‌که چنين شرايطي امکان‌پذیر نباشد، محفظه هاي پوششي بايد بنحوي طراحي شود كه از دسترسي آسان جلوگيري نمايد.

اغلب سازندگان می‌توانند امكانات قفل كابينتها با درها و پنلهاي لولادار را فراهم سازند. همچنين سازندگان بايد به‌طور دقيق از مكان نصب و استقرار و شرايط محيطي به‌منظور محافظت محفظهها و كابينتها، مصالح و نيز ازنظر ارتعاشات اطلاع داشته باشند. براي مثال، امكان دارد در اتمسفرهاي مرطوب يا خورنده به بخاري يا مواد پوششي خاص جهت حفاظت بخش‌های فلزي يا مدارات در معرض نمناكي يا خورندگي، نياز باشد.

 مکان‌هایی در مجاورت ماشین‌آلات پيستوني عظيم امكان دارد نيازمند حفاظت خاص در برابر ارتعاشات باشد.

ضروري است در سیستم‌های سوخت بررسی‌های خاصي ازنظر حفاظت در برابر نشتيها، آلودهكننده ها و غيره به عمل آيد.

سازنده‌ها معمولاً رك ها يا قفسههاي مناسبي براي باتری‌ها پیش‌بینی می‌کنند كه نگاهداري آسان و حفاظت آن‌ها را تأمین می‌کند. رك ها ازنظر اندازه بايد بنحوي صحيح و مناسب طراحي و ساخته‌شده باشند كه در آن‌ها سلول‌ها به راحتي مستقرشده ومشكلات گرم شدن بیش‌ازحد و خوردگي به حداقل رسيده، نگاهداري آن‌ها آسان بوده و درعین‌حال از فضاي موجود به روش بهينه اي استفاده شود. همچنين سازندگان می‌توانند در طراحي تأسیسات براي شرايطي با ارتعاشات فوق العاده زياد مانند مکان‌های زلزله خيز اطلاعات مفيدي را ارائه دهند. جزييات بيشتر در تأسیسات و شرايط محيطي را می‌توان در فصل پنج استاندارد ANSI / NFPA 110 يافت.

5- 9 اتصال زمين

طرح‌های حفاظت قابل‌اعتماد در مقابل خرابي اتصال زمين به تحليل دقیق‌ترتيبات و آرايشهاي اتصال زمين سيستم و تجهيزات نيازمند است. فصل 6 اين نشريه كاركردها و الزامات اساسي اتصال زمين سيستم و تجهيزات را پوشش می‌دهد. چندين آرايش و چينش اتصال زمين كه قابل‌استفاده در سیستم‌های برق اضطراري و پشتيبان می‌باشند در فصل 6 نشان داده می‌شوند.