地震、雷…怖がる前に!「UPS」活用のコツ

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地震、雷…怖がる前に!「UPS」活用のコツ

2009/07/06


 ゲリラ豪雨、地震などの災害や事故による停電、瞬停、電圧変動といった電源トラブルが発生すると、ITシステムに悪影響を与え、最悪の場合には重要データの消失を引き起こす危険性がある。そんな電源障害時、頼りになるのがUPS(無停電電源装置)だ。ただし、UPSのバッテリ寿命には限界があるので、定期点検を行わなければ、いざというときに正常に稼働しない可能性があり、適切な管理が求められている。そこで、今回は最新のUPS製品とその電源管理アプリケーションにスポットを当て、UPSソリューションがどこまで進化してきたのか詳しく紹介する。製品の選び方については「IT製品選び方ガイド」を参考にしていただきたい。

UPS

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UPSを解体しよう!

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UPSとは

 UPS(Uninterruptible Power System:無停電電源装置)とは、停電や電圧変動など、さまざまな電源トラブルが発生しても、UPS内部の蓄電池(バッテリ:充電式の電池のこと)に蓄えられた電力により、コンピュータなどの情報機器に安定した電力を一定時間に限り供給する装置のこと。供給時間はUPSに搭載されているバッテリ容量で決まってくる。一定時間を超えて電力を供給し続けたい場合には、非常用発電機(自家用発電機)を併用する必要がある。一般的には停電が発生した場合、UPSから電力が供給されている間に、正常な手順で(データ損失などが発生しないように)システムをシャットダウンする手続きが取られる。

図1 UPSとは?
図1 UPSとは?
UPSは10分前後の短時間の停電対策に使用される装置。長時間の停電対策には非常用発電機などが必要になる。
(資料提供:サンケン電気)
■UPSの給電方式による分類

 現在市販されているUPSは、その給電方式によって複数のタイプに分かれており、それぞれの方式で価格、信頼性、出力電圧精度などに違いがある(表1参照)。

表1 給電方式による分類
表1 給電方式による分類
(資料提供:サンケン電気)
<常時商用給電方式>

 高効率、小型、低騒音、低価格などの特長をもち、通常時にはAC入力をそのまま出力する。停電時や電圧低下時には、バッテリからの電源供給によるインバータ運転に切り替わる。比較的電源電圧の変動の少ない安定した商用電源環境でのOA機器の保護に適している。ただし、バックアップ運転時は矩形波出力になるので、モータなどの保護には使用できない。

<ラインインタラクティブ方式>

 基本構造は常時商用給電方式と同じだが、常時商用給電方式よりもバッテリが劣化しにくく、高効率、小型、低価格、電圧調整が可能といった特長をもつ。入力電圧の低下や上昇時には、出力電圧安定化機能(トランス)により昇/降圧し、規定のAC出力に近づけることができる。電源電圧の変動が比較的大きい場所でのネットワークサーバやOA機器の保護に適している。

<常時インバータ方式>

 通常時・電源異常時ともに、インバータ(直流電力を交流電力に変換する回路)経由での給電を行う。従って、バックアップ運転への切替時間が発生せず、出力の瞬断は起こらない。また、入力電圧に関係なく、常に安定した出力電圧を供給できる。電源電圧の変化が激しい場所での使用や無瞬断入力を要する機器の保護に適している。交流電力を直流電力に変換する場合は整流回路が使用され、充電回路にはバッテリが過充電にならないように上限の充電電圧を制御する電圧制御回路などが組み込まれている。

図2 常時インバータ方式
図2 常時インバータ方式
高品質な電力、高い信頼性、ノイズ除去、高調波電流の抑制といった特長をもつ。
(資料提供:オムロン)

 このほか、従来方式のような電力変換(AC→DC→AC)は行わず、入力電圧の状況に応じて、昇圧変換または降圧変換のいずれか一方のみを動作させ出力電圧を補償する、変換ロスが極めて少ない省エネ方式の「パワーマルチプロセッシング方式」や、電力変換を整流器とインバータの2つで行うのではなく、電力変換を1つの双方向変換器で行う「パラレルプロセッシング方式」なども製品化されている。

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