Om het belang van ononderbroken stroomvoorzieningen (UPS) volledig te begrijpen en te waarderen, is het van cruciaal belang om eerst te begrijpen hoe elektriciteit wordt opgewekt en gedistribueerd in welk land ter wereld u zich ook bevindt. In veel verwesterde samenlevingen wordt het streng gecontroleerd, gereguleerd en redelijk betrouwbaar, maar in andere gebieden is het dat niet, en stroombeveiliging op het eindpunt van consumptie, of het nu zakelijk of particulier is, moet hier rekening mee houden. Het kan zijn dat er een vorm van microgeneratie nodig is, evenals een ononderbroken stroomvoorziening.
Elektriciteit kan tegenwoordig uit een aantal bronnen worden gehaald en de roep om hernieuwbare technologie als reactie op de druk op het milieu betekent dat de lijst langer wordt. Kolen-, gas- of kerncentrales waren tot nu toe de belangrijkste methoden, maar wind-, golf- of zonne-energie beginnen hun stempel te drukken.
Het fenomeen dat elektriciteit opwekt, wordt elektromagnetische inductie genoemd. De output is een wisselstroom (ac) golfvorm. Het proces waarbij dit gebeurt, maakt gebruik van magneten op een as die roteren in de buurt van wikkelingen (meestal drie) waarin elektrische stroom wordt geïnduceerd; elektromotorische kracht genoemd. Het proces is in elk geval hetzelfde; het enige verschil tussen elk van de soorten energieopwekking is de brandstof die wordt gebruikt om de as te laten draaien.
De wikkelingen in een generator zijn gescheiden door 120 graden rotatie, waardoor een driefasige golfvorm ontstaat die bestaat uit P1 (fase 1), P2 (fase 2) en P3 (fase 3) componenten.
De meting van kV, waarmee elektriciteit wordt opgewekt, varieert over de hele wereld van land tot land, van regio tot regio. In het VK is het bijvoorbeeld typisch 25 kV, dat wordt opgevoerd tot 275/400 kV voordat het wordt gedistribueerd als een driefasige voeding van 50 Hz. Het moet met een hoge spanning worden gedistribueerd om weerstand (die zich in het netwerk kan bevinden) of transmissieverliezen te overwinnen. Naarmate het echter door het netwerk naar het gebruikspunt beweegt, wordt de spanning verlaagd. Aan de rand van grote steden verlagen onderstations de spanning. In het VK zou dit tot 132 kV zijn. Deze onderstations zijn aangesloten op nog kleinere onderstations die de spanning nog verder verlagen tot typisch 33kV en 11kV (VK). Deze bevinden zich binnen of dichtbij het leveringspunt.
Het is op deze onderstations dat een nulleider en aardereferentie worden toegevoegd, zodat, in het geval van het VK, een 400Vac, driefasen, plus nulleider en aarde (TP+N+E) kan worden geleverd aan de gebruiker van een site of gebouw, dat residentieel kan zijn (grotere gebouwen zoals flatgebouwen), commercieel of industrieel. Het fysieke punt waarop dit gebeurt, staat bekend als het Point of Common Coupling (PCC). In het VK kan een enkelfasige 230Vac-voeding (typischer voor huishoudelijk gebruik door consumenten) worden afgeleid van hetzelfde onderstation (of inkomensbron), door gebruik te maken van een willekeurige fase en neutraal. Op deze manier zijn de aarde- en neutrale referentiepunten helemaal terug langs het distributienetwerk verbonden met het onderstation.
Elk land of elke regio over de hele wereld heeft zijn eigen set transmissie- en distributiecodes voor het net die de opwekking en distributie van elektriciteit regelen. Deze bepalen met name de minimaal en maximaal toegestane spannings- en frequentiewaarden.
Voor elke locatie wordt de kwaliteit van de stroom die wordt ontvangen via de bron rechtstreeks beïnvloed door de prestaties van het stroomopwaartse elektriciteitsdistributienetwerk. Tegenwoordig kan dit intercontinentaal zijn en zich uitstrekken over een reeks politieke en culturele omgevingen. Binnen een distributienetwerk kunnen stroomproblemen veroorzaakt worden door:
Netwerkbediening, netomschakeling, automatische hersluiters en foutopsporing.
Netwerkhardwarestoring, inclusief transformator- en stroomonderbrekerstoringen.
Stroomtekorten tijdens piekmomenten wanneer het aanbod beperkt is.
Per ongeluk doorsnijden van voedingskabels tijdens bouw- of straatwerkzaamheden.
Terroristische daden, vandalisme of opzettelijke sabotage.
Omgevingsactiviteiten zoals bliksem, hitte, regen, sneeuw, ijs, wind of dieren in het wild.
Op elke locatie kan een stabiele en schone elektriciteitsvoorziening worden beïnvloed en beïnvloed door lokale overbelasting, eenvoudige storingen in de schakelapparatuur en de werking van industriële of commerciële apparatuur en hulpstukken – inclusief mechanische persen, lasapparatuur, liften, roltrappen, airconditioners, fotokopieerapparaten en fluorescerende lampen. Al deze kunnen stroomproblemen veroorzaken in een netvoeding die van tevoren redelijk stabiel en schoon was.
Een overzicht van stroomopwekking en -distributie en het effect dat dit kan hebben op de stroomkwaliteit (naast andere milieu-, politieke en sociale onrust die een effect kan hebben) geeft een beeld van de omvang en het type ononderbroken stroomvoorziening die bij uitstek geschikt kan zijn voor een installatie.
Dit artikel is samengesteld met behulp van informatie die beschikbaar is in The Power Protection Guide – het ontwerp, de installatie en de werking van ononderbroken voedingen (ISBN: 9 780955 442803). Door Robin Koffler en Jason Yates van Riello UPS.