UPSとは？初心者向けにわかりやすく解説

こんにちは！電気工事士のたかひろです。今回は、電気設備の中でも特に重要な「UPS」についてお話しします。初心者の方でもわかるように、丁寧に説明しますので、最後までお付き合いくださいね。

UPSって何？

UPSとは、“Uninterruptible Power Supply”の略で、日本語では「無停電電源装置」と呼ばれます。名前の通り、電力供給が途切れた場合でも一時的に電力を供給し続ける装置のことです。停電や瞬間的な電圧低下など、電力トラブルから接続された機器を保護する役割を果たします。

UPSの利用は、主に次のような場面で役立ちます：

• 停電時の安全性確保：突然の停電時でも機器を安全にシャットダウンできます。
• 電力品質の安定化：電圧の変動や瞬間的な電圧低下（ディップ）に対する保護。
• 重要な業務や設備の稼働継続：医療現場や工場など、停止が許されない場面で活躍。

 

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UPSが必要な理由

私たちの生活や仕事は、電気に大きく依存しています。パソコン、サーバー、医療機器など、電力供給が途絶えると大きな影響を受ける機器も多いですよね。UPSは、こうした機器が急な電源喪失によってデータが消えたり、機械が故障したりするのを防ぐために使われます。

具体例

1. データの保護：パソコンやサーバーにUPSを接続しておけば、停電時に安全にシャットダウンする時間を確保できます。
2. 医療現場：人工呼吸器などの重要な医療機器の電源が失われると命に関わります。UPSはその命綱になります。
3. 工場設備：製造ラインの突然の停止は、生産効率に大きな影響を与えます。UPSは設備を守ります。
4. 防犯システム：監視カメラやセキュリティシステムもUPSがあれば停電中でも稼働を続けられます。

停電は予測できないことが多いため、UPSの設置は保険のようなものです。特に、データが重要な現代では、その価値はさらに高まっています。

 

 

UPSの仕組み

UPSは、大きく以下の3つの部分から成り立っています。

1. バッテリー
   • 電力供給が停止した場合、このバッテリーが電力を供給します。
   • 使用されるバッテリーは主に鉛蓄電池やリチウムイオン電池です。
2. インバーター
   • バッテリーの直流電流（DC）を家庭用電源などで使われる交流電流（AC）に変換します。
   • これにより、家庭用電気機器と互換性のある電力を供給できます。
3. 整流器
   • 通常時にバッテリーを充電する役割を果たします。
   • また、電圧や電流を安定させるための役割もあります。

これらが連携して、電力の途絶時でも接続機器を保護します。

さらに高性能なUPSでは、電力の品質をリアルタイムで監視し、異常を検知した瞬間に対応する機能も備えています。

UPSの種類

UPSにはいくつかの種類があります。それぞれの特徴を見ていきましょう。

1. オフラインUPS

• 特徴：通常は商用電源をそのまま機器に供給し、停電時のみバッテリーに切り替わる方式。
• メリット：安価でシンプル。
• デメリット：切り替えにわずかなタイムラグが発生。

オフラインUPSは、家庭用や小規模なオフィスでの利用に適しています。

 

 

2. ラインインタラクティブUPS

• 特徴：商用電源を供給しながら、電圧の変動を調整する機能を持つ。
• メリット：電圧変動にも対応可能。
• デメリット：価格がやや高い。

ラインインタラクティブUPSは、デスクトップPCや中小規模のサーバーに適した選択肢です。

3. オンラインUPS

• 特徴：常にバッテリー経由で電力を供給する方式。
• メリット：無瞬断で安定した電力供給が可能。
• デメリット：高価でエネルギー効率が低い。

オンラインUPSは、データセンターや医療機関など、常時安定した電力供給が必要な場所に最適です。

 

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UPSの選び方

UPSを選ぶ際には、以下のポイントを考慮しましょう。

1. 負荷容量

• 接続する機器の合計消費電力を確認し、それを上回る容量のUPSを選びます。
• 消費電力に余裕を持たせることで、予期しない負荷増加にも対応できます。

2. バックアップ時間

• 停電時に必要な電力供給時間を考慮します。短時間の停電なら数分のバックアップで十分ですが、長時間の停電が予想される場合は大容量のバッテリーが必要です。

3. 用途

• 医療機器やサーバーのように高い信頼性が必要な場合はオンラインUPSを、コストを重視するならオフラインUPSを選ぶとよいでしょう。

4. 環境条件

• UPSの設置場所が高温多湿でないことを確認しましょう。温度や湿度が高い環境では、UPSの寿命が短くなる可能性があります。

 

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設置とメンテナンス

UPSを正しく機能させるためには、設置やメンテナンスも重要です。

設置のポイント

• 通気性：UPSは熱を発生するため、通気性の良い場所に設置します。
• 湿度と温度：適切な環境で動作させるため、湿度や温度が安定している場所を選びます。
• 振動の少ない場所：振動が多い場所は機器の劣化を早める可能性があります。

メンテナンス

• バッテリーの交換：バッテリーは消耗品です。寿命が近づいたら交換が必要です。
• 定期点検：UPSが正常に動作しているか定期的にチェックしましょう。
• ファームウェアの更新：UPSの制御ソフトウェアが最新バージョンであることを確認しましょう。

注意点

• 過負荷に注意：接続する機器の消費電力がUPSの容量を超えると、正常に動作しません。
• 適切な設置場所の選定：湿気の多い場所や直射日光が当たる場所は避けましょう。
• バッテリーの寿命管理：バッテリーが劣化していると、いざというときに機能しないリスクがあります。

 

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