1- انواع اختلالات رايج در برق شهر

براي درك اهميت UPS ها، در اين بخش به بررسي اختلالات رايج در برق شهر مي پردازيم.

1-1- قطع برق (Blackout/power Failure)
به قطع كامل برق براي مدتي طولاني تر از نیم سیکل اطلاق شده كه در هنگام وقوع آن، منبع برق كاملا از كار مي افتد.

عوامل موثر در ايجاد اختلال:

اين وضعيت ممكن است در اثر بروز اشكال در خطوط نيرو مانند قطع كليدها، فيوزها و يا حوادثي نظير طوفان همراه با رعد و برق و يا ساير شرايط ايجاد گردد.

تاثير اختلال بر شبكه و بار مصرفي:
- از دست رفتن اطلاعات در حال اجرا درکامپیوتر
- صدمه زدن به سخت افزار دستگاه
- زيان هاي تجاري در معاملات اينترنتي On-line
- بروز خطر جاني در تجهيزات پزشکی (اتاق عمل و CCU و ...)
1-2- افت لحظه ای ولتاژ (Power Sag)
به کم شدن دامنه ولتاژ برق شهر برای چند سیکل متوالی گفته می شود.

عوامل موثر در ايجاد اختلال:

اين امر ناشي از شروع به کار كردن يك بار بزرگ با جریان بالا مانند دستگاههاي تهويه هوا يا راه انداختن موتورهاي الكتريكي، تاسيسات حرارتي و برودتي و يا بروز اتصال كوتاه در مناطق اطراف مي باشد.
تاثير اختلال بر شبكه و بار مصرفي:
در صورتيكه ولتاژ منبع اصلي آنقدر پايين بيايد كه منبع تغذيه كامپيوتر نتواند ولتاژي دريافت كند، افت ولتاژ باعث Restart شدن کامپیوتر می شود. هنگ كردن كامپيوتر، قفل كردن صفحه كليد، كم يا زياد شدن نور لامپ ها و كوچك شدن صفحه تصوير مانيتور از ديگر تبعات اين نوع اختلال مي باشد.

1-3- افزایش لحظه ای ولتاژ (Power Surge)
عبارتست از افزايش لحظه اي دامنه ي ولتاژ( معمولا بیش از 110%)كه براي چند سيكل پياپي ادامه دارد.

عوامل موثر در ايجاد اختلال:
اين اختلال معمولا به دليل به يكباره خاموش شدن دستگاه هاي توان بالا و يا پرمصرف بوجود مي آيد. همچنين اتصال كوتاه و عدم توجه به سايز مناسب براي كابل هاي برق نيز از عوامل ايجاد آن مي باشند.

تاثير اختلال بر شبكه و بار مصرفي:
اين اختلال باعث وارد آمدن فشار به دستگاه هاي حساس شده و در طول زمان سبب خرابي آنها مي گردد. همچنين مي تواند باعث بروز خطا در داده هاي ديجيتال و قفل شدن كامپيوتر شود.
كم و زياد شدن نور لامپ ها و تغييرات ناگهاني در عرض تصوير مانيتور نيز از اثرات محسوس افزايش لحظه اي ولتاژ مي باشد.

1-4- ولتاژ ضعیف (Brownout/Under Voltage)
به کاهش دامنه ولتاژ برق شهر برای مدت طولانی گفته می شود.

عوامل موثر در ايجاد اختلال:
اين اختلال زماني ايجاد مي شود كه منبع اصلي توليد برق، قدرت تامين توان مورد نياز شبكه (بار مصرفي) را ندارد، به همين دليل شركت برق، ولتاژشبكه سراسري را كاهش مي دهد.

تاثير اختلال بر شبكه و بار مصرفي:
براي يك بار مصرفي، با توان ثابت، كاهش ولتاژ شبكه سبب افزايش جريان بار خواهد شد كه اين افزايش به نوبه خود مي تواند سبب كاهش طول عمرقطعات بكار رفته در دستگاه مصرفي شود.
كاهش ولتاژ بيش از يك دقيقه مي تواند موجب عملكرد نادرست تجهيزات گردد. مثلا در يك موتورالقايي، مي تواند منجر به بالا رفتن تلفات حرارتي ويا تغيير سرعت (دور موتور) شود.

1-5- ولتاژ قوی (Over Voltage)
افزایش دامنه ي ولتاژ برق شهر براي مدت زمان طولاني گفته می شود كه مي تواند موجب بالا رفتن توان راكتيو در خروجي بانك هاي خازني شود.

عوامل موثر در ايجاد اختلال:
این اختلال مربوط به شبکه توزیع می شود و صاعقه و رعد و برق از مهمترين عوامل ايجادكننده اين نوع اختلال مي باشد.

تاثير اختلال بر شبكه و بار مصرفي:
باعث سوختن دستگاه مصرفي و يا آتش سوزي مي شود.

1-6- نوسانات فرکانسی (Frequency Variation)
به تغيير فركانس شكل موج ورودي اطلاق مي شود.

عوامل موثر در ايجاد اختلال:
اين اختلال معمولا در جاهايي ديده مي شود كه منبع توليد انرژي ، ژنراتور (موتور برق) باشد.

تاثير اختلال بر شبكه و بار مصرفي:
نوسانات فركانسي باعث برش ولتاژ و كاهش دقت دستگاه هاي حساس آزمايشگاهي، مخابراتي، تجهيزات پزشكي و. . . و همچنين به هم خوردن همزماني (Synchronizing)در برخي دستگاه ها كه با عبور از صفر ولتاژ كارمي كنند، مي شود.

1-7- اعوجاج هارمونیکی (Harmonic Distortion)
یک موج اضافی بادامنه کوچک که فرکانس آن مضربی از فرکانس موج اصلی است گفته می شود.

عوامل موثر در ايجاد اختلال:
هارمونيك ها عموما توسط بارهاي غيرخطي بوجود مي آيند كه از برق شهر جريانهايي بالا مي كشند. مانند كامپيوتر، دستگاه هاي فتوكپي، پرينترهاي ليزري، موتورهاي دوار با سرعت متغير، دستگاه هاي جوشكاري و …

تاثير اختلال بر شبكه و بار مصرفي :
هارمونيك ها باعث افزايش نامناسب جريان و افزایش حرارت دستگاه ها و خرابي اجزاي تشكيل دهنده مي شوند.

1-8- حالت های گذرای سوئیچینگ (Switching Transient)
به تغييرات ناخواسته و ناگهانی ولتاژ گفته مي شود که معمولا در حد یک یا دو سیکل دوام دارند.

عوامل موثر در ايجاد اختلال:
پيدايش عناصر نيمه هادي واستفاده ي فراوان از آنها در شبكه هاي قدرت، عامل مهمي براي ايجاد هارمونيك در سيستم هاي قدرت مي باشد.
این نوسانات بر عملکرد پردازشگرها ، انتقال اطلاعات و ... اثر می گذارند .

1-9- نویز الکتریکی (Electrical Line Noise)
معمولاً توسط منابع تغذیه کامپیوترها و یا امواج رادیوئی و مغناطیسی ایجاد می شود .تداخل الكترومغناطيس (EMI) و يا تداخل ناشي از فركان سهاي راديوئي (RFI) از انواع نويزهستند.

عوامل موثر در ايجاد اختلال:
نويز الكتريكي در اثر مشكلات كابل، كابل كشي و مجاورت با تجهيزات فركانس راديويي، القاي امواج روي خطوط انتقال، كاركرد ترانسفورمرها، ژنراتورها و دستگاه هاي صنعتي بوجود مي آيد.

تاثير اختلال بر شبكه و بار مصرفي:
نویز باعث انتقال نا صحیح اطلاعات و ایجاد مشکل در عملکرد دستگاه ها می شود و همینطور باعث اشكالات نرم افزاري (مانند Hang نمودن كامپيوتر) و در نتيجه از دست رفتن اطلاعات شده ولي موجب آسيبهاي سخت افزاري نمي گردد.

1-10- اسپایک (Spike)
عبارتست از افزايش بسيار زياد لحظه اي ولتاژ