أنواع ‎UPS‎: ‎Off-line‎ و‎Line-interactive‎ و‎On-line‎

الطاقة وأجهزة UPS · مدة القراءة: 10 دقائق

ما الذي يجب أن يعالجه جهاز UPS

تيار الشبكة ليس مثاليا. تحدد Eaton خمس مشاكل: الانقطاع؛ وانخفاض الجهد، أي جهد منخفض لدقائق أو ساعات؛ وارتفاع الجهد، أي جهد مرتفع لثوان أو دقائق؛ والنبضة القصيرة القادرة على إتلاف الجهاز؛ والضجيج الكهربائي، أي تشويش وتيار مشوه.

كل الأنواع الثلاثة فيها بطارية. والفرق في المسار الذي يسلكه التيار إلى أجهزتكم، وهذا المسار يحدد ما يصححه كل نوع. ويسمى Off-line أيضا Standby، وتقول بعض الكتالوجات «مثبت للجهد» لجهاز Line-interactive المزود بمنظم AVR.

Off-line (Standby): التيار يمر مباشرة

في جهاز Off-line يذهب تيار الشبكة تقريبا مباشرة إلى الأجهزة. تُشحن البطارية جانبا ولا تغذي شيئا. وعندما يكتشف الجهاز انقطاعا أو جهدا غير عادي، يفصل مبدّل الشبكة، ويتولى عاكس داخلي التغذية من البطارية.

التحويل يستغرق وقتا قصيرا، وهو زمن التحويل. فيشة Salicru SPS 900 NODE، وهو طراز Off-line، تذكر 4 ms مع حد أقصى 14 ms. وعلى البطارية يعطي هذا الطراز موجة شبه جيبية.

حد هذا النوع أنه لا يصحح الجهد. فحين يخرج الجهد عن المجال المقبول ينتقل إلى البطارية، وتشير Eaton إلى أن تكرار ذلك، مع عمليات الشحن التي تتبعه، قد يقصر عمر البطارية. وفي المقابل تلاحظ Eaton أنه أقل كلفة عادة ومن أصغر الأنواع حجما، واستعماله النموذجي للحواسيب والإلكترونيات المنزلية.

Line-interactive: منظم إضافي

يأخذ Line-interactive مخطط Off-line ويضيف منظما آليا للجهد هو AVR (Automatic Voltage Regulation). حين يكون جهد الشبكة منخفضا أو مرتفعا جدا، يرفعه AVR أو يخفضه بنسبة ثابتة قبل تمريره إلى الأجهزة، دون استعمال البطارية. وتلخص Salicru: تقنية Off-line مع مثبت داخلي للجهد.

تعرض فيشات Salicru ثلاث حالات: عادية، وتثبيت (AVR)، وبطارية. وعند الانقطاع يكون المسار هو مسار Off-line، مع زمن تحويل من الرتبة نفسها: من 2 إلى 6 ms في فيشة Salicru SPS ONE، و10 ms على الأكثر في فيشات Hikvision DS-UPS. وتذكر Eaton من 2 إلى 4 ms لأجهزتها من هذا النوع الموجهة للشبكات.

يعمل AVR ضمن مجال دخول محدد: من 140 إلى 300 V دون بطارية في Eaton 5E Gen2، ومن 162 إلى 290 V معلنة في Salicru SPS ONE، ومن 140 إلى 290 V في Hikvision DS-UPS. وعلى الخرج تذكر Eaton أن أجهزة Line-interactive تنظم الجهد عادة ضمن 10 إلى 15 % من القيمة الاسمية.

On-line بالتحويل المزدوج: التغذية دائما من العاكس

في جهاز On-line لا يصل تيار الشبكة مباشرة إلى الأجهزة أبدا. يحوله مقوّم إلى تيار مستمر تتصل به البطارية. ثم يعيده عاكس إلى تيار متناوب جديد بالجهد والتردد المطلوبين. هذا هو التحويل المزدوج: من متناوب إلى مستمر، ثم من مستمر إلى متناوب.

أثناء الانقطاع يتوقف المقوّم فقط، ويواصل العاكس صنع التيار، لكن من البطارية هذه المرة. لا شيء ينتقل، لذلك يكون زمن التحويل صفرا حسب Eaton. وعند العطل أو الحمل الزائد، يمكن لمسار داخلي بديل يسمى bypass أن يغذي الأجهزة مباشرة من الشبكة.

يعزل هذا التصميم الأجهزة عن معظم عيوب الشبكة، بما فيها ما تعالجه الأنواع الأخرى بصعوبة: التوافقيات والنبضات وتغيرات التردد، حسب Eaton. وتذكر Eaton تنظيما للخرج ضمن 2 إلى 3 % من القيمة الاسمية، وفيشة Eaton 9E تعلن ±2 % وموجة جيبية وتردد دخل من 40 إلى 70 Hz.

والمقابل، حسب Eaton: كلفة شراء أعلى من الأنواع الأخرى، ومراوح سريعة قد تكون مزعجة في مكتب هادئ. وفي بعض الطرازات يخفض وضع ECO الاستهلاك ما دامت الشبكة سليمة، ثم يعود إلى التحويل المزدوج إذا ساءت جودتها.

ما الذي يحميه كل نوع

يعود الجدول إلى المشاكل المذكورة في البداية. وهو يصف المبادئ العامة، أما مدى الحماية بالضبط فيتوقف على الطراز وفيشته التقنية.

زمن التحويل وشكل الموجة

زمن التحويل هو المدة بين اكتشاف الانقطاع ولحظة تغذية البطارية للأجهزة. وتحذر Eaton من أن بضعة ميلي ثانية قد تكفي لتعطل جهاز حساس أو لإيقافه. ويعرض المصنعون هذا الرقم بطرق مختلفة (قيمة واحدة أو مجال أو حد أقصى)، فاقرؤوا فيشة الطراز.

أما شكل الموجة فيخص التشغيل على البطارية. تعطي الشبكة موجة جيبية ناعمة، وعلى البطارية يجب أن يصنعها الجهاز بنفسه. وكثير من الطرازات تنتج موجة مقربة مكونة من درجات، تسميها الفيشات «شبه جيبية» أو simulated sine wave أو PWM. وتوضح Eaton أن هذا التقريب يناسب معظم الأجهزة، لكن بعضها يتطلب موجة جيبية حقيقية، مثل الحواسيب ذات التصحيح النشط لمعامل القدرة، وأن الموجة الجيبية توفر أيضا توافقا أوسع مع معدات الشبكة. وكل أجهزة On-line وكثير من أجهزة Line-interactive تعطي موجة جيبية على البطارية.

يجمع الجدول ما تقوله بعض الفيشات التقنية. وعبارة «غير مذكور» تعني أن الفيشة لا تعطي الرقم: اسألوا الصانع بدل افتراضه.

أي جهاز UPS لأي جهاز في تركيب أمني

تعتمد Eaton ثلاثة معايير: كلفة التوقف واستبدال المعدات، وحساسية المعدات لجودة التيار، وحالة شبكة الكهرباء في الموقع. وتذكر Eaton لسلسلتها Line-interactive من نوع 5E Gen2 الحواسيب وموجهات الإنترنت وأجهزة NAS والأمن المنزلي والصناديق. والمؤشرات التالية مستخلصة منها، وعليكم تأكيدها بفيشة كل جهاز.

وفي كل الحالات اجمعوا واطات ما توصلونه قبل اختيار الطراز. وتساعد حاسبة جهاز UPS في الموقع على هذا الحساب؛ ويشرح مقال «VA والواط: قراءة قدرة جهاز UPS» الفرق بين VA والواط، والهامش، ومدة الاشتغال.

أمثلة من أجهزة UPS في الكتالوج

5E1600UI Eaton - جهاز UPS

5E900UI Eaton - جهاز UPS

5E1200 UF Eaton - جهاز UPS مثبت للجهد

SPS 700 ONE Salicru - جهاز UPS لاين إنتراكتيف

DS-UPS1000 Hikvision - جهاز UPS 1000 VA / 500 W

9E6Ki Eaton - جهاز UPS أونلاين بتحويل مزدوج 6 kVA

9E10Ki Eaton - جهاز UPS أونلاين بتحويل مزدوج 10 kVA

9E 3 kVA Eaton - جهاز UPS

السعر والتوفر محدثان في صفحة كل منتج.

الأخطاء الشائعة

• شراء جهاز UPS دون معرفة نوعه: الاسم التجاري لا يذكره دائما، أما الفيشة التقنية فتذكره.
• اعتبار جهاز «مثبت للجهد» أو جهاز مزود بمنظم AVR من نوع On-line: فهو ينتقل إلى البطارية عند الانقطاع، بزمن تحويل.
• مقارنة VA فقط ونسيان شكل الموجة، بينما قد يتطلب خادم أو حاسوب بمصدر تغذية PFC نشط موجة جيبية.
• تركيب جهاز On-line في مكتب هادئ دون التحقق من ضجيج مراوحه.
• الاعتماد على جهاز UPS وحده ضد الجهد المرتفع الشديد: حمايته الداخلية تتوقف على الطراز.
• عدم اختبار التحويل: عند التركيب افصلوا الجهاز عن المقبس الجداري وتحققوا من أن الأجهزة تبقى مشتغلة.

للمتابعة

• دليل الشراء: اختيار جهاز UPS
• حاسبة جهاز UPS
• VA والواط: قراءة قدرة جهاز UPS
• ما هو PoE؟ تغذية الأجهزة عبر كابل الشبكة
• دليل الشراء: اختيار مسجل NVR أو DVR
• تصفح الطاقة وأجهزة UPS

أسئلة شائعة

المصادر

• Eaton، دليل شراء أجهزة UPS (UPS Buying Guide) والمسرد، tripplite.eaton.com
• الفيشات التقنية: Eaton 5E Gen2 (2023)، وEaton 9E1000I و9E1000IR، وSalicru SPS ONE (2023) وSPS 900 NODE، وHikvision DS-UPS600 وDS-UPS2000 وDS-UPS3000
• IEC 62040-3 (EN IEC 62040-3)، كما ورد في فيشات Eaton وSalicru

آخر تحديث: 3 نونبر 2026. تحرير: MA SECURITE.