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製品の基礎をきちんと理解! IT製品解体新書

計画停電で学ぶ「UPS」正攻法

2011/05/16


 サーバ集約化や外部ストレージの利用拡大の影響を受けて、ITシステムにおける電源管理は複雑さの度合を高めていることから、UPSベンダ各社はUPSを中心とした電源管理ソリューションの充実に取り組んでいる。そこで、今回はUPSの仕組みや導入メリットをおさらいしながら、UPSの統合管理に役立つ電源管理ソリューションの最新事情を詳しく紹介する。また、このたびの大震災後の計画停電の実施により、一般オフィスでもUPSの重要性・必要性を痛感せざるを得ない状況にある。こうした長時間停電における電源対策についてもあわせて紹介する。

UPS

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UPSを解体しよう!

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UPSとは?

 UPS(Uninterruptible Power Supply:無停電電源装置)とは、商用電源ラインに停電などの異常が発生したとき(電力会社からの電力供給がストップしたとき)、商用電源ラインに代わってサーバやPCなどのコンピュータ機器およびネットワーク機器に電力を「一定時間」供給するための装置である。UPSが電力を供給し続けることができる「一定時間」は、そのUPSに搭載されているバッテリ容量と、そこに接続されている情報機器の消費電力との関係で決まってくるが、一般的には数十分程度が目安。従って、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)システムを安全にシャットダウンする手続きを取るというのが一般的な使い方だ。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(または自家用発電機)を導入する必要がある。
  UPSはおもに交流を直流に変換する「整流回路」や直流を交流に変換する「インバータ」と呼ぶ電力変換部(電気回路)、そして蓄電部(バッテリ)から構成されているが、UPSが採用している給電方式により、そのシステム構成が若干変わってくる。現在市販されているUPSのおもな給電方式は次の3つだ(図1参照)。

図1 UPSの給電方式
図1 UPSの給電方式
給電方式とは、通常時やバッテリ運転時に電力を供給する方式のこと。おもに3種類の給電方式があり、使用環境により選択する。
資料提供:オムロン
■常時インバータ給電方式

 通常時/電源異常時とも、常にインバータ経由での給電を行う。バッテリ運転時の切替時間は発生しない(無瞬断)。入力電圧に関係なく、常に安定した出力電圧を供給する。

■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。ただし、入力電圧の低下/上昇時には、出力電圧安定化機能(トランス)により、昇/高圧し、規定出力に近づけることができる。リレー切替により、10ms程度の切替時間が発生。サージなどの突発的な電圧変動には追従できない。

■常時商用給電方式

 通常時は、AC入力をそのまま出力。停電時、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。リレー切替により、10ms程度の切替時間が発生。サージなどの突発的な電圧変動には追従できない。 低消費電力、軽量・小型で、安価。

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