UPS APC v testu aneb proč je třeba chránit přístroje před nezbednostmi v rozvodné energetické síti
Pokud jste znalci tvorby Divadla Járy Cimrmana, pak vám není neznámý pojen erömü, neboli (maďarsky) elektrárna. My jsme takovou elektrárnu pro vás otestovali. Tedy - ona to není erömü, on je to záložní zdroj UPS, který dokáže dodat 540 W nebo 900 VA do přístrojů v případě, že vypadne napájení elektrické sítě. A abychom byli přesní, podívali jsme se podrobně na Back-UPS Pro 900 od společnosti APC.
Letošní léto bylo poněkud podivné, teploty létaly od extra horkých dnů a měnily se šmahem na dny, které připomínaly spíše podzim. S tím souvisí i vývoj bouřkových mraků, které mnohokrát ohrozily naše obydlí a způsobily výpadky elektrické energie. A pokud pracujete v místnosti s počítačem, je jasné, že výpadek proudu objevivší se právě v okamžiku, kdy se něco zapisuje na disk v počítači, může být pro vás velmi nebezpečné. Tak třeba „modří vědí", že pokud dojde k přerušení napájení při zápisu do oblasti FAT pevného disku, je zle. I když tabulka FAT, udávající polohu jednotlivých částí jednotlivých souborů na disku, je k dispozici (z bezpečnostních důvodů) na disku hned dvakrát, při zcela nevhodné konstelaci hvězd může být zničena její první i druhá část a váš pevný disk se stává kouskem železa, vhodným pro vložení do sběrného kontejneru nebo pro jeho přeformátování. Samozřejmě, můžete zkusit obnovit tabulku FAT ručně nebo ve specializovaných firmách, které se zabývají obnovou poškozených disků a paměťových médií, ale bude vás to stát nervy, čas a pak samozřejmě i peníze.
Proč vlastně koupit UPS, tedy záložní zdroj napájení
Pokud jste po přečtení předchozích řádků dostatečně vystrašeni a nechcete o svá těžce vybudovaná data přijít, máte tu hned jednu možnost. V případě bouřky zařízení preventivně vypnout a počkat, až bouřka odezní. To však ale nebývá řešení, protože k výpadku může dojít třeba v měnírně několik desítek kilometrů od vašeho domova, v době, kdy to ještě nečekáte - nebo podle zákona schválnosti - čekáte nejméně. Takže bych vám doporučil rovnou pořídit si UPS. Zařízení UPS pochází z anglického slova Uninterruptible Power Supply neboli zdroj nepřerušitelného napájení.
Nechme stranou činnost, zda je ochrana napájení online, kdy se o výstupní napájení stará neustále běžící měnič připojený na baterii, takže doba přepnutí na bateriový provoz je velmi krátká až nulová, či offline, kdy se měnič přepne na baterii a začne vytvářet výstupní napětí až poté, co vypadne napájení. Chápejme UPS jako zařízení, které se postará po určitou dobu o zásobování elektrickou energií do vašich spotřebičů po výpadku napájení v rozvodné síti. Jistě chápete, že nejdůležitější součástí UPS je baterie, která jímá energii a elektronika UPS se stará o to, aby baterie byla stále nabitá, nikoli ovšem dobíjená. Z hlediska životnosti baterie jí totiž trvalé přebíjení může uškodit. Proto elektronika baterii dobíjí, a přitom jí co chvíli nechá oddechnout, aby vám co nejdéle vydržela.
UPS APC Back-UPS Pro 900
A my jsme v redakci uvítali domácí zdroj záložního napájení od společnosti APC by Schneider Electric s označením Back-UPS Pro 900. A na ni se podíváme podrobněji a vysvětlíme si její funkce. Tato UPS pracovala u nás po dobu dvou měsíců a přečkali jsme s ní tři neočekávané výpadky proudu. Beze ztráty dat.
Cena tohoto zařízení se pohybuje kolem 5.800 Kč a náhradní baterie stojí asi 1.800 Kč. To abyste věděli, jaká je cena za ochranu dat. Baterie vydrží v UPS zhruba tři až pět let. Při plném zatížení je UPS schopna dodávat napětí po dobu asi 8 minut, při polovičním zatížení pak až 23 minut.
UPS od APC pracuje na jednouchém principu. Pokud je na primární straně napájení z rozvodné sítě, pak se přenáší toto napětí na výstupní zásuvky UPS. Pomocí automatické regulace napětí je výstupní napětí dorovnáváno na správnou a přijatelnou hodnotu, to značí, že při podpětí i přepětí v síti se na výstupních zásuvkách objeví napětí ve správném rozsahu. Jsou tu tři, které slouží pro zálohované napájení a ochraně proti přepětí v síti, další tři tu pak slouží jako ochrana proti přepětí a rázům v elektrické síti. Stalo se mi totiž nedávno, že příchozí zákmity v rozvodné síti mi spálily dvě žárovky najednou, takže jistě i vy uvítáte tuhle možnost ochrany vašich - mnohdy - drahých zařízení.
Když jsme už u popisu propojovacích míst UPS, řekněme si, že na zadní stěně UPS najdete krom toho ještě dvě zásuvky pro připojení sítě LAN - vstupní a výstupní, které rovněž slouží k zamezení přístupu napěťových špiček do síťových zařízení jako je třeba router (směrovač) a dva konektory, sloužící k témuž účelu, pokud ještě používáte telefonní (pevnou) linku. Je zde i kombinovaný konektor USB/sériový port, který slouží k propojení se zařízeními, která mohou být ovládána pomocí UPS. Spolupracují s dodávaným programem PowerChute, který informuje tato zařízení prostřednictvím tohoto portu a propojovacího kabelu (je rovněž součástí dodávky) o tom, že došlo k výpadku napájení - a podle toho se pak takto připojené zařízení zachová. Je-li například připojeným zařízením počítač, vyvolá toto „upozornění" například vypínací cyklus, který dokáže zapnutý počítač v případě výpadku napájení a při přechodu na záložní napájení vypnout. K tomu se ještě dostaneme.
Nyní je nutné si vysvětlit, že tato UPS umožňuje ovládat právě jen jedno zařízení. Tedy například počítač nebo třeba NAS server, u kterého rovněž dokáže včas provést vypínací sekvenci tak, abyste nepřišli o žádná data. Na několika serverech jsem našel dotazy uživatelů o tom, zda je možné zařídit, aby byla vypnuta dvě zařízení naráz. Není tomu - bohužel - tak. Tato UPS slouží pro ochranu domácích zařízení a pokud byste chtěli ovlivnit více zařízení najednou, museli byste zvolit jiný výrobek, který má vloženou síťovou kartu, s jejíž pomocí lze ovlivnit pak vícero připojených zařízení - a k pro tento účel dodává APC záložní zdroje Smart UPC.
Příklad využití
Při testování jsme použili UPS s jištěním proti výpadku napájení pro ochranu monitoru (jedna zásuvka), pro připojení zdroje notebooku (2. zásuvka) a péro ochranu NAS serveru (3. zásuvka). A protože při výpadku napájení si notebook vystačí ještě po dlouhou dobu sám díky provozu na baterie, využili jsme ochranu vypnutím pomocí právě zmíněného kabelu pro NAS server. Ten v případě výpadku napájení dostane informaci o tom, že UPS přešla na bateriové napájení, a tedy je třeba provoz NAS ukončit, aby nedošlo (při vybití baterie vložené v záložním zdroji, UPS) ke ztrátě dat. Ostatně UPS při výpadku napájení upozorní třemi varovnými písknutími na to, že přechází na bateriový provoz a tedy (předpokládá se, že jste u počítače) je třeba počítač vypnout manuálně. Monitor je zapnutý a je sycen střídačem z UPS. Takže máte dostatek času na to, abyste ukončili práci počítače a vypnuli i monitor. Chod NAS se ukončí automaticky sám po obdržení signálu z kabelu připojeného do NAS pře USB port (ten bývá volný, pokud nemáte NAS zapojen jako tiskový server a nemáte k němu připojenou lokální tiskárnu USB kabelem - takže pracuje ve funkci síťového tiskového zařízení.
Záloha pro otopný kotel nebo domácí vodárnu
Na diskuzních fórech jsem se setkal s otázkami, zda se tato UPS dá použít i pro zálohování chodu plynového kotle pro vytápění domácnosti nebo - v případě, že máte studnu - i k zálohování chodu domácí vodárny. Tedy, zda je možné připojit k UPS zátěž induktivního charakteru.
Výrobce to nedoporučuje a pro tento případ nabízí speciální Smart UPS, určené právě pro tyto případy. Důvodem je totiž to, že při provozu tato UPS propojí vstup, což je napájení z energetické sítě, s výstupem UPS. V případě, že dojde k výpadku napájení, odpadne (zjednodušeně) propojovací relé a z v UPS vložené baterie se nastartuje střídač, který dodává na výstupní svorky napětí 230 V a o frekvenci 50 Hz. Ovšem, díky tomu, že střídač produkuje mnoho harmonických, jeho výstupem není čistá sinusovka, jako v případě přímého propojení vstup-výstup, ale signál, jehož tvar se mění podle zatížení. Ostatně na obrázcích vidíte fotografie z osciloskopu, kde nalevo je signál, dodávány UPS při propojení vstup-výstup., tedy při napájení z rozvodné sítě, v druhém případě pak vidíte jeden z možných tvarů signálu při činnosti střídače vestavěného uvnitř UPS. V každém případě je jasné, že čistá sinusovka to tedy v žádném případě není a že signál tedy obsahuje mnoho harmonických (násobků základní frekvence 50 Hz). Elektronickým zařízením tenhle tvar signálu nevadí vůbec, protože používají většinou spínané zdroje, kde se (zjednodušeně) vstupní signál usměrní na stejnosměrný proud a pomocí střídače, pracujícího (kvůli ztrátám v železe) na několika desítkách kilohertzů se prožene přes malý transformátor (který díky použití vyšších frekvencí může být mnohem menší, než by byl transformátor pracující na 50 Hz) a poté se na sekundární straně napětí opět usměrní, vyfiltruje pomocí cívek a kondenzátorů a toto napětí je pak dodáváno elektronickému zařízení (například notebooku, tabletu, NAS, atp.).
Situace při připojení indukční zátěže (motor) je však jiná. Pokud se motor například čerpadla vody nebo oběhového čerpadla u otopného kotle roztočí, vydává neuvěřitelné zvuky. Těch příčinou jsou právě harmonické kmitočty, které střídač na sekundární straně UPS produkuje. Z toho důvodu tedy nedoporučujeme toto zařízení používat k zálohovanému provozu zařízení s induktivní zátěží (obsahující elektromotory) a koupit jiné zařízení, které je přesně určeno k tomuto účelu. I ta má APC ve své nabídce.
Jak vlastně UPS funguje
Před několika odstavci jsme skončili popis zadní stěny této UPS a pak jsme se rozpovídali o tom, jak chránit zařízení připojené k UPS z hlediska maximální ochrany dat - tedy například jak připojit počítač, notebook a NAS k této UPS. Zapomněli jsme ale ještě na tlačítko, které je umístěno uprostřed mezi popsanými nízkonapěťovými ochrannými porty a obvody, chránící zařízení před přepětím. Najdete tu totiž restartovací tlačítko, kterým lze UPS opětovně nahodit v případě zkratu na jejím výstupu nebo při příchodu přepěťového impulsu či při přepětí v napájecí síti. V těchto případech se totiž odpadem propojovacího relé odpojí všech šest zásuvek a ty, které slouží k ochraně proti zkratu a přepětí zůstanou bez proudu až do té doby, než je opět zapnete stiskem tohoto tlačítka. Tím se UPS nově vyhýbá problému „přepálené" pojistky, kterou bylo nutné při takové poruše manuálně měnit nebo navštívit servis kvůli její výměně. Zbývající tři zálohované zásuvky přejdou do stavu, kde jsou napájeny střídačem z vestavěné baterie.
Před tím, než uvedete UPS v činnost, je ale třeba aktivovat baterii, která je součástí UPS a je v ní vložena. Je v ní vložena tak, že vidíte červený polep baterie a na vás kouká konektor baterie. K tomu, aby UPS začala pracovat jako UPS, tedy zdroj nepřerušitelného napájení, musíte baterii vyjmout, otočit ji o 180° a opětovně zasunout tak, aby se baterie připojila na nožový konektor uvnitř UPS. Poznáte to podle toho, že baterie má při otevření spodního otvoru pro její vkládání viditelný zelený polep. Používají se olověné akumulátory, které jsou automaticky počas provozu testovány a UPS sama upozorní na potřebu jejich výměny.
Po vložení baterie pak připojíte UPS k síti a zasunete do ní zařízení, která chcete chránit. Při pohledu shora nalevo najdete zásuvky s ochranou proti přepětí a zkratu na výstupu UPS, takže sem třeba můžete zapojit monitor, kterému neuškodí vypnutí rázem (většinou). Do chráněných zásuvek vpravo při pohledu shora pak zapojíte zařízení, která chcete nechat napájet při výpadku proudu - tedy třeba počítač, NAS a třeba inkoustovou tiskárnu, která si musí před vypnutím odčerpat inkoust z tiskové hlavy, aby v ní nezaschl. To je poměrně důležité upozornění, na které se mnohdy málo myslí. Pokud byste ale chtěli, aby byl při výpadku napájení zapnut i monitor, pak vřele nedoporučujeme používat rozdvojku, ale koupit UPS, která má zálohované čtyři zásuvky (i ty jsou v nabídce).
Horní zásuvka má zvláštní funkci. Pokud totiž zařízení, připojené do ní při provozu na baterie vypnete, přeruší se dodávka proudu i do ostatních dvou zásuvek pod ní.
Pak UPS pomocí tlačítka vpředu nahoře uprostřed zapneme - musíte ho ale podržet asi dvě tři sekundy (podobně i při vypínání). Na displeji pod ním se objeví informace o napětí v síti, při výpadku pak údaje o napětí, dodávaném z UPS do výstupních zásuvek. Je tu i informace o napětí v síti (podpětí, správné napětí v určitém rozmezí) a o přepětí, indikované sloupcovým grafem umístěným naležato. Pokud se nic neděje, displej automaticky po několika sekundách zhasne. Pokud jej chcete opět oživit, musíte stisknout tlačítko vpravo od zapínacího, se symbolem výpisu - pak tisknutím tohoto tlačítka zjistíte, na kolik je nabitá vestavěná baterie, jaká je frekvence v síti nebo jaký odběr mají právě připojené přístroje.
Dojde-li k výpadku napájení, displej indukuje, jak dlouho (při zobrazovaném odběru) ještě baterie vydrží, tedy kolik minut máme na to, abychom dokončili nedůležitější práci a vypnuli všechny přístroje.
Tady byste do úvah o tom, co mít jako zálohované zařízení zahrnout i router (směrovač), který je potřebný k tomu, abyste odeslali svoji práci na cloudové úložiště (pokud ovšem funguje i „druhá strana", tedy poskytovatel, tedy zda nedošlo k plošnému výpadku, kdy třeba může vypadnout i mikrovlnné pojítko, kterým jste připojeni ke svému poskytovateli internetu.
Poslední tlačítko vlevo od zapínacího je to se symbolem škrtnutého reproduktoru. To slouží k vypnutí akustického varovného signálu, který vás čtyřmi varovnými poměrně hlasitými písknutími upozorní na výpadek napájení a pak se tato písknutí opakují v pravidelných intervalech po půl minutách - to abyste nezapomněli, že pracujete na baterie. V případě, že je baterie vybitá a blíží se k úplnému vybití, přejde pípání po půlminutě v pípání trvalé. Trvalý signál pak značí, že došlo k přepětí a pokud zvukový signál připomíná cvrlikání po každých pěti hodinách, systém zjistil, že baterie ztrácí kapacitu a je třeba ji vyměnit (k tomu dojde typicky po třech až pěti letech provozu). Tady je důležitá informace o tom, kolik zbývá kapacity baterie - UPS od APC má tak inteligentní firmware, že spočítá předpokládanou dobu provozu podle odběru z chráněných zásuvek - ale to už vlastně víte. Displej je přehledný a viditelný i z větší vzdálenosti.
Signalizace z displeje
Shrňme si tedy pro úplnost informace, které indikuje displej, nejprve v případě, že je k dispozici napájení ze sítě: nahoře je vždy ukázána úroveň senzitivity napájení, tedy rozsahu napětí, který může UPS dodat. Pomocí tlačítka vpravo pak přepínáte tyto údaje: vstupní napětí v elektrorozvodné síti, počet výpadků od posledního zapnutí UPS, čas, po který je při daném odběru schopna UPS pokrýt zařízení napájením z baterie, okamžitý odběr zařízení připojených k výstupním zálohovaným svorkám, počet chybových hlášení, výstupní napětí dodávané chráněnými zásuvkami, frekvence. Tyto údaje se cyklicky opakují stiskem tlačítka.
Pokud přejde UPS na napájení z baterií, pak se zobrazí tyto informace: výstupní napětí, vstupní napětí (0 V), příkon připojených zařízení ve Wattech, frekvence, zbývající čas do úplného vybití baterie, počet kumulovaných chybových stavů (například počet výpadků od zapnutí UPS).
Přidržením tlačítka s reproduktorem můžeme varovné signály vypnout.
UPS je rovněž schopna dorovnávat napájecí napětí při podpětí nebo snižovat napětí v případě přepětí, tady se pak uplatní obvod AVR, Automatic Voltage Regulation, automatické regulace napájení, který se snaží dorovnávat napětí na 230 V, pokud příchozí napětí je hluboko pod touto hodnotou nebo je hodnota napětí naopak překročena.
Hodnocení
UPS APC Back-UPS Pro 900 je zařízení, které doporučujeme všude tam, kde chceme mít absolutní jistotu, že nemá dojít k výpadku napájení. Z vlastní zkušenosti potřeba tohoto zařízení stoupá tam, kde jsou rozvody elektrické energie prováděny vzduchem a ne kabely. Zde totiž stoupá riziko zásahu elektrické rozvodné sítě bleskem, a tak je třeba chránit elektronická zařízení před nebezpečným přepětím, případně před napěťovými špičkami. V případě výpadku napájení přechází zařízení na bateriový provoz. Bohužel nejsme vybaveni paměťovým osciloskopem, kterým bychom dokázali změřit, jak dlouhá je doba, než naskočí vestavěný střídač a jak se to s fázovou návazností průběhu signálu. Přesto jsme zkoušeli simulovat výpadky u počítače s 800W zdrojem a nikdy se nám nestalo, že by se během přepnutí resetoval počítač. U notebooku je tato záležitost naprosto lichá, protože úlohu napájení přebírá jeho vestavěná baterie. Výhodou záložního zdroje APC je i zvukový signál, kterým informuje o výpadku každých 30 sekund, a který je tak intenzivní a vlezlý, že vás prostě donutí vypnout svá zařízení a čekat, až „zase půjde proud". Navíc „vnitřní inteligence" neustále testuje stav baterie a doporučí její včasnou výměnu.
Hodnocení DigitálníDomácnosti.cz: vynikající.
Shrnutí: Chytrý záložní zdroj chrání vaše zařízení před přepětím a napěťovými pulzy, chránit můžete i síťová zařízení a telefonní linku nebo drátové připojení k internetu, pokud máte internet přiveden do domácnosti pevnou linkou. Výhodou je pak samozřejmě zajištění napájení v případě výpadku proudu, kdy záložní zdroj APC Back-UPS Pro 900 dokáže podle spotřeby spočítat dobu, po kterou ještě může připojená zařízení sytit energií z vložené baterie. Výhodou zařízení je, že je schopné dodávat napájení i v případě, že není vložená baterie. Tak je možná její výměna za provozu, aniž by musela být připojená zařízení odpojena. Zařízení doporučujeme všude tam, kde potřebujete mít data pod dohledem - vynikající vlastností UPS pak je, že umožňuje zařízení pomocí ovládacího programu nechat vypnout. To oceníte třeba v případě, že je k němu takto připojen externí síťový disk NAS. Jeho činnost se po výpadku automaticky ukončí, a tak nemůže dojít k poruše, pokud by se napájení přerušilo v naprosto pro NAS nevhodném okamžiku.
Zveřejněno: 16. 08. 2017
