비상 전원 장치

비상 전원 시스템은 정상적인 전원 공급이 중단되었을 때 중요한 전기 시스템을 지원하는 독립적인 전력 공급원입니다.대기전력시스템은 대기발전기, 배터리 및 기타 기기를 포함할 수 있다.비상 전원 시스템은 1차 전원 공급 장치의 상실의 결과로부터 생명과 재산을 보호하기 위해 설치됩니다.이것은 일종의 연속 전력 시스템입니다.

가정에서부터 병원, 과학 실험실, 데이터 센터,^[1] 통신^[2] 기기 및 선박에 이르기까지 다양한 환경에서 사용할 수 있습니다.비상 전력 시스템은 발전기, 딥사이클 배터리, 플라이휠 에너지 저장 장치 또는 연료 ^[3][4]전지에 의존할 수 있다.

역사

비상 전력 시스템은 제2차 세계대전 때부터 해군 함정에 사용되었다.전투 중에, 선박은 배의 발전기를 위한 증기 터빈에 전력을 공급하는 보일러의 기능을 잃을 수 있다.이 경우 백업 발전기를 구동하기 위해 하나 이상의 디젤 엔진이 사용됩니다.초기 전송 스위치는 수동 조작에 의존했습니다. 두 개의 스위치는 수평으로 일렬로 배치되고 서로 마주보는 "on" 위치에 배치됩니다. 로드는 그 사이에 배치됩니다.스위치를 작동하려면 한쪽 전원을 끄고 로드를 다른 쪽으로 이동한 다음 다른 쪽 전원을 켜야 합니다.

건물 내 운영

전원 공급 중단, 서브 스테이션에서의 오작동, 악천후, 계획된 정전 또는 극단적인 경우 그리드 전체의 고장으로 인해 주 전원이 손실될 수 있습니다.현대식 건물에서 대부분의 비상 전력 시스템은 발전기를 기반으로 하고 있다.일반적으로 이러한 발전기는 디젤 엔진으로 구동되지만, 소규모 건물은 가솔린 엔진으로 구동되는 발전기를 사용할 수 있습니다.

몇몇 더 큰 건물에는 가스 터빈이 있다.그러나 ^[5]가스터빈은 전력을 생산하는 데 5분(또는 최대 30분)이 소요됩니다.

최근에는 딥 사이클 배터리와 플라이휠 에너지 저장이나 연료 전지 같은 다른 기술들이 더 많이 사용되고 있다.이러한 후자의 시스템은 오염 가스를 발생시키지 않기 때문에 건물 내에 배치할 수 있습니다.또한, 두 번째 장점으로, 연료 ^[6]저장을 위해 별도의 창고를 건설할 필요가 없습니다.

일반 발전기에서는 자동 전송 스위치를 사용하여 비상 전원을 연결합니다.한쪽은 일반 전원 공급과 비상 전원 공급 양쪽에 연결되어 있고, 다른 한쪽은 비상으로 지정된 부하에 연결되어 있습니다.정상 측에 전기가 들어오지 않으면 트랜스퍼 스위치는 솔레노이드를 사용하여 트리플 폴, 더블 스로우 스위치를 던집니다.그러면 피드가 일반 전원에서 비상 전원으로 전환됩니다.또한 정상 전원이 손실되면 배터리 작동식 스타터 시스템이 제너레이터를 시동하게 되는데, 이는 차량 배터리를 사용하여 엔진을 시동하는 것과 유사합니다.일단 전송 스위치가 전환되고 발전기가 시동되면, 건물의 비상 전원이 다시 켜집니다(정상 전원이 끊긴 후).

비상등과는 달리 비상등은 조명기구의 한 종류가 아니다. 이것은 안전한 출구를 위해 조명 경로를 제공하거나 기계실이나 전기실과 같은 서비스 구역을 밝히는 건물의 일반 조명의 패턴이다.비상구 표지판, 화재 경보 시스템(배터리 백업 없음) 및 화재 스프링클러용 전기 모터 펌프는 거의 항상 비상 전원이 켜져 있습니다.비상 전원의 다른 장비로는 연기 차단 댐퍼, 연기 대피 팬, 엘리베이터, 핸디캡 도어 및 서비스 구역의 콘센트가 포함될 수 있다.병원에서는 비상 전원 콘센트를 사용하여 생명 유지 시스템과 모니터링 장비에 전원을 공급합니다.어떤 건물들은 심지어 "쇼가 계속되어야 하기 때문에" 공연장비를 전력공급하기 위해 비상전력을 사용하는 극장과 같은 정상 운영의 일부로서도 사용할 수 있다.

항공에서의 운용

항공에서 비상 전원 시스템의 사용은 항공기 내 또는 지상일 수 있다.

상업용 및 군용 항공기에서는 비상 시 필수 시스템에 대한 동력을 유지하는 것이 매우 중요합니다.이는 램 공기 터빈 또는 배터리 비상 전원 공급 장치를 통해 수행될 수 있으며, 조종사는 무선 접촉을 유지하고 1시간 이상 동안 MFD, GPS, VOR 수신기 또는 방향 자이로를 사용하여 항해를 계속할 수 있습니다.

로컬라이저, 활공기 및 기타 계기 착륙 보조 장치(예: 마이크로파 송신기)는 모두 고전력 소모 장치이며 미션 크리티컬이며, 배터리 공급 장치에서는 단기간이라도 안정적으로 작동할 수 없습니다.따라서 절대 신뢰성이 요구되는 경우(예: 공항에서 범주 3 작동이 시행 중인 경우) 발전기가 고장 나면 주 전원 공급 장치로 자동 전환되는 디젤 발전기에서 시스템을 실행하는 것이 일반적입니다.이렇게 하면 제너레이터가 작동 속도에 도달하는 동안 전송이 중단되는 것을 방지할 수 있습니다.

이는 백업 발전기가 주 전원 공급 장치의 보조 전원으로 간주되는 비상 전원 시스템의 일반적인 견해와는 반대됩니다.

전자 장치 보호

컴퓨터, 통신 네트워크 및 기타 현대적인 전자 장치는 계속 작동하기 위해 전력뿐만 아니라 전력의 안정적인 흐름도 필요합니다.전원 전압이 큰폭으로 저하되거나 완전히 저하된 경우, 이러한 디바이스는 단 1초의 전력 손실이라도 장해가 발생합니다.따라서 제너레이터 백업도 시작 시간이 수반되기 때문에 보호 기능을 제공하지 않습니다.

보다 포괄적인 손실 보호를 실현하기 위해 서지 프로텍터, 인버터, 또는 경우에 따라서는 완전한 무정전 전원장치(UPS) 등의 추가 기기가 사용됩니다.UPS 시스템은 로컬(단말기 또는 전원 콘센트에 연결) 또는 건물 전체로 확장할 수 있습니다.로컬 UPS는 책상 또는 통신 랙 아래에 들어가 소수의 디바이스에 전력을 공급하는 작은 상자입니다.건물 전체의 UPS는 애플리케이션에 따라 몇 가지 다른 형태를 취할 수 있습니다.UPS 공급으로 지정된 콘센트 시스템에 직접 전원을 공급하여 다수의 장치에 전력을 공급할 수 있습니다.

전화 교환기는 DC를 사용하기 때문에 건물의 배터리실은 일반적으로 소비 기기에 직접 배선되어 있으며, 일반적으로 전력에서 정류된 DC를 공급하는 정류기의 출력에 따라 지속적으로 유동합니다.유틸리티 전원에 장해가 발생했을 경우, 배터리는 전환하지 않고 부하를 운반합니다.단순하지만 다소 비싼 이 시스템으로, 일부 거래소는 1920년대 이후 단 한순간도 전력을 잃지 않았다.

유틸리티 스테이션의 구조 및 운영

최근 몇 년 동안, 유틸리티 발전소의 대형 유닛은 보통 보일러, 터빈 발전기 유닛, 그리고 그 전력(스텝업)과 유닛(보조) 변압기를 포함한 필요한 장치들이 하나의 유닛으로 견고하게 연결된 유닛 시스템 기반으로 설계되었다.덜 일반적인 설정은 하나의 공통 스테이션 보조 장치와 함께 그룹화된 두 개의 장치로 구성됩니다.각 터빈 발전기 유닛에는 자체 부속 유닛 보조 변압기가 있어 회로에 자동으로 연결됩니다.장치를 시동하기 위해 보조장치는 다른 유닛(보조) 변압기 또는 스테이션 보조 변압기에 의해 전력을 공급받는다.첫 번째 유닛 변압기에서 다음 유닛으로 전환하는 기간은 비상 전원 시스템이 작동해야 할 때 자동적이고 즉각적인 작동을 위해 설계되었습니다.스테이션의 셧다운중에, 유닛의 보조 장치에의 전원에 장해가 발생하지 않는 것이 중요합니다(모든 통상 유닛이 일시적으로 장해가 발생했을 경우에 블랙 아웃이라고 불립니다).대신, 정지 중에는 그리드가 계속 작동할 것으로 예상됩니다.문제가 발생할 경우, 일반적으로 심각한 그리드 장애로 인해 그리드 라인의 역방향 전력 릴레이와 주파수 작동 릴레이가 원인입니다.이러한 상황에서 비상소 공급은 장비 손상을 방지하고 발전기에서 지역 환경으로 수소가스가 방출되는 등의 위험한 상황을 방지하기 위해 작동해야 한다.

비상 전원 시스템 제어

208VAC 비상 공급 시스템의 경우, 긴 전기 공급 와이어를 피하기 위해 발전소 건물에 위치한 자동 제어 기능이 있는 중앙 배터리 시스템이 사용됩니다.이 중앙 배터리 시스템은 12 또는 24VDC 시스템을 구성하는 납산 배터리 셀 유닛과 각각 자체 배터리 충전 유닛이 있는 대기 셀로 구성됩니다.또한 208VAC를 수신할 수 있는 전압센싱 유닛과 208VAC 스테이션 공급에 장애가 발생했을 때 비상공급회로에 신호를 보내 활성화시킬 수 있는 자동시스템도 필요합니다.

레퍼런스

외부 링크

• 비상 전원 시스템의 구조
• 자동차 배터리와 딥 사이클 배터리의 차이