Katkematu elekter

Vesa Ylä-Jääski
01.02.2021

Sügistormide poolt maha võetud elektriliinid, elektrikatkestused või ülepinge äikese ajal tekitavad suvilates ja kodudes tuhandetesse eurodesse ulatuva kahju. Õnneks on selle vastu rohtu.

Seinast tulev elekter näib olevat nii enesestmõistetav, et selle olulisust ei märkagi enne, kui see äkki ära kaob. Probleeme võib tekkida muidugi ka siis, kui elekter pole piisavalt kvaliteetne ja hakkab tundlikke koduseid elektroonikaseadmeid pingekõikumistega rikkuma.

UPS ehk katkematutoiteallikas (Uninterruptable Power Supply) salvestab vooluvõrgust võetud elektrienergia ajutiselt akusse ja hoiab selle elektrikatkestuste puhuks alati laetuna. Elektrikatkestuse korral hakkavad UPSid ise tootma vahelduvvoolu, mis jäljendab vooluvõrgust tulevat vahelduvvoolu kõverat sajandiksekundi täpsusega. UPSiga ühendatud ning häirete vastu kaitstud elektroonikaseadmed ei märkagi erinevust ja nende jaoks ei muutu justnagu midagi. Nii kodus, kaugtöökohal, kontoris kui suvilas on katkematuks tööks vaja ka elektrivarustuse varundamist.

Valisime testiks kolm katkematutoiteallikat ehk UPSi. Powerwalker Basic VI 600 STL maksab ligi 55, Eaton Protection Station 650 umbes 100 ja Eaton Ellipse PRO 1200 ca 260 eurot. Maksimaalne väljundvõimsus on neil vastavalt 360, 400 ja 750 vatti. Testitud UPSid filtreerivad ära ka äikesest tekkivad ülepinged, mis võivad rikkuda koduseid elektroonikaseadmeid.

UPSi kasutamine on lihtne. Kõik, mida vaja teha, on ühendada see kaitstavate seadmete ja maandatud pistikupesa vahele.

Soovi korral saab oma puhvertoiteallika USB-kaabli abil ühendada arvutiga. Tootjal on olemas tasuta haldustarkvara, mis aitab UPSiga suhelda. Näiteks võib tarkvara abil määrata, et arvuti ja koduserver läheksid „uinunud“ olekusse, kui voolukatkestus on pikaajalisem ja lisatoiteallikas hakkab tühjaks saama. See vähendab andmete kaduma mineku riski.

Hinda oma vajadusi õigesti ja leia sobiv UPS

Kõigepealt tuleb UPSi valikul välja selgitada, millised seadmed vajavad katkematut toidet ja millised liigpingekaitset ning kuidas valmistuda pikkadeks elektrikatkestusteks. Elektriseadme kasutusjuhendis on toodud ära selle elektrienergia tarbimise ja koormuste täpsed näidud.

Mõlemal Eatoni UPSil on kaheksa pistikupesa, mis kõik kaitsevad ülepinge eest. Lisaks tagavad neli pistikupesa akutoite elektrikatkestuste ajaks. Powerwalkeri UPSi mõlemad pesad kaitsevad ülepinge ja elektrikatkestuse eest.

Tootjad näitavad seadmete võimsust kahe ühikuga: vattides (W) ja volt-amprites (VA). Võimsusnäitu ei tohi ületada. Vatid ja aku vatt-tunnid (Wh) määravad tööaja akutoitel.

Volt-amprites näidatav nn reaktiiv-võimsus on iseenesest üsna kasutu näitaja. Näiteks 100 VA seade, mille nn võimsustegur on 0,8, tarbib 80 W. Arvuti võimsustegur on tavaliselt 0,6 kuni 0,9. Väikeste seadmete reaktiivvõimsus ületab mõnikord mitu korda võimsuse vattides.

Maksimaalse lubatud koormuse korral töötab aku tavaliselt vaid 1-2 minutit. Mõistlik koormus UPSi taga ei tohiks ületada 50–70 protsenti maksimaalsest lubatavast võimsusest. Eaton Ellipse’i aku kestis lubatust poole väiksema koormusega vähem kui 10 minutit, Protection Station umbes 9 minutit ja Powerwalker vähem kui 6 minutit.

Mida väiksem koormus, seda kauem saavad seadmed akutoitel töötada. Näiteks kestab Powerwalkeri aku 60 W koormusega viis korda kauem, kui üle 180 W tarbijaga.

Videoprojektori kallihinnalist lampi jahutav ventilaator põhjustab voolukatkestuse ajal lambi ülekuumenemise. Jääkkuumus võib lambi isegi purustada või selle eluiga lühendada. Tavaliselt jääb projektori ventilaator peale seadme väljalülitamist veel mõneks ajaks lampi jahutama. Koduse videoprojektori võimsus on tavaliselt 300 W ja seda peab arvestama ka UPSi valimisel.

Sülearvuti töötab ise oma akult mõnikord isegi terve tööpäeva. See-eest muud kodused seadmed nagu WiFi-ruuter, lisamonitor ja muud kaugtöötaja jaoks vajalikud kontoriseadmed tahavad saada vahelduvvoolutoidet ja oma akut neil pole. Kodu ja suvila turvakaamerad ning -süsteemid lakkavad samuti töötamast ilma elektrivõrgu toiteta. Sügisel ja talvises pimeduses on lisaks vaja ka valgustust jne.

Keskmise lauaarvuti energiatarbimine jääb 50–200 W vahemikku sõltuvalt sellest, mis tööd masinaga tehakse. Mänguriarvuti ja võimas CAD-tööjaam tarbivad isegi mitu korda rohkem. Tänapäevane LCD-monitor tarbib vaid mõnikümmend vatti, võrguseade ja WiFi-ruuter 10 kuni 20 W. Vastavalt sellele saab ka kokku arvutada oma koduste seadmete toiteks vajaliku UPSi võimsuse.

Kaitsta on vaja nii üle- kui alapinge eest

Statistika kohaselt lööb välk avamaastikul asuvasse hoonesse tõenäosusega 1:500 aastas. See pole ohutu, isegi kui läheduses asuvad puud ja teised ehitised toimivad maandusvarrastena. Äikese ja tormide põhjustatud ohtlikud pingehüpped levivad tegelikult elektri- ja ka andmesidevõrkudes kilomeetrite kaugusele. Seadmekahjustuste ja elektrikatkestuste oht on suurim just sellistes kohtades, mis saavad elektrit pikkadelt õhuliinidelt.

Eraldi liigpingekaitse, mis ühendatakse pistikupessa, maksab 10–40 eurot. Elektrikilbis kasutatav liigpingekaitse on tõhusam ja nende mõlema kombinatsioon veelgi parem. Korralik maandus on samuti ohutuse lahutamatu osa. Telekommunikatsiooni- ja kohtvõrgu sisendid peaksid samuti olema kaitstud ülepingete eest. Ühendatud seadmed ja pingekaitsed peaksid olema maandatud samale potentsiaalile. Meie testitud UPSid kaitsevad ülepingete eest ka Ethernet-kohtvõrku või ADSLi telekommunikatsiooniliini.

Pistikupesades on pinge tavaliselt 230 volti. Pinge kõikumine võib tundlikke seadmeid häirida. Mõnes hajaasustusega piirkonnas on pikaajalised mõõdukad pingetõusud ja alapinged täitsa võimalikud. Lihtsad offline UPSid lahendavad selle probleemi, lülitudes akutoitele. Testis osalevad nn line-interactive ehk liiniinteraktiivsed lisatoiteallikadid korrigeerivad seevastu ala- ja ülepingeid teistmoodi, akut kulutamata. Veelgi täpsemad topeltkonversiooniga UPSid muudavad toite alati vahelduvpingest alaliseks ja hiljem alalispingest taas vahelduvaks, millega filtreeritakse välja lisaks üle- ja alapingetele ka paljud muud häiretüübid, mida lihtsamad puhvertoiteallikad ei tee.

UPSi enda elektroonika ja aku laadimine tarbivad samuti elektrit. Eaton Ellipse kulutab umbes 22 vatti, Powerwalker 11 ja Eaton Protection Station 4 vatti, mille tulemusena on aastased lisakulud elektrile umbes 29, 14 ja 5 eurot. Eatoni ökofunktsioon lülitab pärast arvuti väljalülitamist automaatselt ka teiste seadmete toite välja, säästes nii elektrit kui raha.

Testitulemused leiad veebruari Tehnikamaailmast.

Sarnased artiklid