入力三相200V・出力単相200V仕様のUPSについて質問です

質問

お世話になります。
入力三相200V・出力単相200V仕様のUPSについて質問です。

当方の事務所は元々店舗用物件で電灯よりも動力電源が多く入っております。
現在動力はエアコンしか使っておりません。

　職種がサーバ運用管理で事務所の中はサーバ関連の機械でうめつくされております。
こうした環境下、どうしても電灯電力では容量が足りなくなりますし、且つ電圧が安定しません。
今まで何とかUPSを使いだましだまし運用してまいりました。

　サーバなどの機械は原則単相220Vで設計されており100Vも使えるようには出来ておりますが97V前後を割りますと一挙に不安定になります。

　こうした問題を抱えておりまして電力会社等のアドバイスを受けたところ入力三相200VのUPSを使った方がよいとのことでした。
　この中で入力三相200V・出力単相200VのUPSとなりますと一挙に価格容量重量の桁が増えてしまいます。
　見積もりを見ても200万円前後重量も軽いもので300KG台容量も最小で7.5KVAでした。
　本質的に3000VAから1500VA位の容量で、ラックに入り20万円前後のUPSが有れば良いのですがなぜか三相200V入力のものはありません。
　単相の100Ｖもしくは200V入力のものは比較的上記価格で有ります。
　ラックマウント型のモノは外国製で有るようですが日本に輸入されている数も少なく信頼性にも乏しいように思われます。

　どなたか、上記の様なUPSをご存じではないでしょうか？
　それと、なぜ国産には小型UPS三相200V入力のものが無いのでしょうか？
　質問でも多く出ております法的・電力会社との契約などの問題もUPSであれば無いとのことです。
　どなたか、適切なアドバイスとご説明をしてくだされば助かります。
　愚問かも知れませんがどうぞよろしくお願いいたします。

回答No.6

outerlimit

厳密に解釈しようとすると　まず埒が明きません

明確に黒　でない場合は、自己責任で対応でしょう

お礼

ご回答ありがとうございます。
>明確に黒　でない場合は、自己責任で対応でしょう
はいそうします。

回答No.5

outerlimit

停電対策ではなくて、電源対策であれば
単相200V常時インバータ正弦波出力のUPS三台を各相に接続する方法もあります（供給契約に抵触する可能性もありますが）

お礼

お世話様でございます。
　とんちんかんな質問にご解答いただきありがとうございます。

　回答No.3でもいただいたように電力会社との契約は別にして
>単相200V常時インバータ正弦波出力のUPS三台を各相に接続する方法
が、技術的に可能で、安全且つ配貨であれば研究する価値がありますね。大変参考になります。ありがとうございます。

　当方東京電力管轄ですがその約款を読みますと最終的には別途契約となるものの小型機器からはずれるものは使用可能のようです。
　問題はこの小型機器でして、解釈如何ではどうとでもとれるモノでしょう。

　ここからは当方の推論ですが
　電灯電力の屋内分電盤は一般家庭において20Aの小口が容量限度ですし、この上の30Aに交換が上限のようです。小口ブレーカーとしてはさらに高容量のモノがありますが電灯線では安全上もあり普通使わないとのことです（近所の設計士さんに立ち話で聞いた）。
ということは、この容量を超えるようなモノは小型機器ではないと考えると、当然動力電源で動かすことになる。ですから、容量面からみると3000VA以上のUPS機器であれば良いのではないでしょうか？
　この辺は法的もしくは業界標準として明確なモノになっていないんでしょうか？

回答No.4

outerlimit

質問の状況だと1.5KVAクラスでは無理があるでしょう

気をつけなければいけないのは、1KVA以下の安価なUPSはそれなりのものです
サーバ用としては　能力不足です
バックアップ時間、出力波形についても良く確認してください
それから１～2年後のバックアップ可能時間も・・・
通常バッテリの寿命は当初の半分の容量になったときです
バックアップ可能時間が当初3分でも１～2年後には2分以下になります
このあたりのことを充分承知して機種選定しないと、肝心なときにまともに機能しない可能性が高いです

それから、20万程度以下のものは　一般ユーザ用です
サーバ用としてそれなりの機能を要求するのならば常時インバータ正弦波出力で数KVAになりますから　価格重量とも1桁上になります

お礼

お世話になります。
　いろいろと細かい点までご指導ありがとうございます。

>バックアップ時間、出力波形についても良く確認してください
>それから１～2年後のバックアップ可能時間も・・・
>通常バッテリの寿命は当初の半分の容量になったときです
そうなんです。上記のようにUPSはバッテリーの固まりでして寿命がとても短いです。

かんたんに計算しますね。
一台300W（pen4 2.6クラスのシングル構成2Uのマックス電力平均値）のサーバ本体を3台構成します。
すると、900Wになりますがこれが必要になるのは三台いっぺんに起動したときだけです。メーカにより多少異なりますが常用は普通この70%位で行われております。
すると、1.5kVAでも十分可能です。
問題は、ここからです。
しかし、この三台は絶対に止めたくない。という課題が出ます。
サーバ郡の複層化(ミラーサーバを別所に設置)と同時にUPSの冗長化も行います。
バッテリー寿命の面からも、サーバ機の寿命よりUPSは遙かに短いモノです。ですので、この三台のサーバ郡に2台（理想は3台ですが・・）UPSを設置し、半年から1年で交互にローテーションするようにします。
こうした考えが、安価かつ堅牢な運用のノウハウなのですがいかんせん日本はハード会社が強すぎて高額の商品を売りつけることになってしまって実際は昨年の東証のようになってしまう事が多いのです。
　さらに悪いことに、中小ではそんな高額なUPSなどおいそれとは買えないと言うことです。
最初の質問が長くなるので記入せずにおりまして申し訳ありません。
　お知恵をお借りできればこれ幸いでございます。
どうぞよろしくお願いいたします。

回答No.3

lumiheart

小型２００ＶタイプＵＰＳメーカ各社です
http://www.densei-lambda.com/products/secure/ups_1/9126/bodyj.html
http://www.mitsubishielectric.co.jp/frequps/
200Ｖタイプ FW-V20-3.0K 200V入力100V出力
http://www.mitsubishielectric.co.jp/service/melups/
http://www.omron.co.jp/ped-j/product/ups/bu1002-3002sw/bu1002-3002sw.htm
http://www.fesys.co.jp/sougou/seihin/ups/W07_GX.html

尚、ここに上げたメーカは皆単相２００Ｖですが
３相２００Ｖででも使用可能です（３相の任意の２線を使用）
それではバランスが崩れるからダメとの説も有りますが
５０ｋＶＡ単相とかなら崩れるでしょうけれど
たかが３ｋＶＡなら普通では問題とは成りません
http://www.radionikkei.jp/denki/contents/05102/index.html
「設備不平衡率は原則30%以下」
http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=1035999

心配なら単相１ｋＶＡを３台デルタ結線して使えばそれで不平衡の問題なし

>サーバなどの機械は原則単相220Vで設計されており100Vも使えるようには出来ておりますが97V前後を割りますと一挙に不安定になります。
２００Ｖ入力２００Ｖ出力ＵＰＳでよければもっと選択肢は増えます

お礼

お世話様です。
　皆様そうですが、大変お忙しい中当方の愚問に対し、懇切丁寧にご回答ありがとうございます。本当に感謝申し上げます。

　本題に入りますが
　実はご指摘の?（実際の商品名が出てしまい恐縮です）
http://www.mitsubishielectric.co.jp/frequps/?
にありますAX-M10R-3.0KS-Bなどは前から目を付けております。
ここまでこの価格帯でできるのになぜ、三相200V使用のものがラックマウント型で無いのだろうか？ということが本質問の趣旨です。

　当方考えるに
　インバータ回路がそれほど?くつくとは思えない。
　実際、エアコンなどは、室外機に三相200Ｖを使い、室内機には室外機で変圧した単相100Vや200Vを使うような機種もありました。
（当方サーバ関係に行く前は電気屋です）
　こうしたことを考えると不思議でしょうがありません。

　残る問題は、不平衡ということでしょう。
>「設備不平衡率は原則30%以下」
というのもインバータによる常時給電方式であれば問題なく解決出来ると思うのですがいかがなモノでしょうか？

>>サーバなどの機械は原則単相220Vで設計されており100Vも使えるようには出来ておりますが97V前後を割りますと一挙に不安定になります。
>２００Ｖ入力２００Ｖ出力ＵＰＳでよければもっと選択肢は増えます
そうなんです。
電力の効率から考えても200Vで使うべきだという考えを個人的に持っております。
なんで、単相200V入力しか無いのでしょうかねぇ？

回答No.2

mermaid2004

#1の追記
＞ご指摘の通り、日本製の電化製品では問題になりませんが一般的なUPSの指定値自体が115Vを中心に100～125Ｖ等という表示になっており（これはPCやサーバ機の入力にあわせているとおもわれます）入力側も準じているようです。
＞サーバなどの機械は原則単相220Vで設計されており100Vも使えるようには出来ておりますが97V前後を割りますと一挙に不安定になります。

●　９７Ｖは電力会社の１００Ｖに対し、誤差範囲であり、電力会社は対応を拒否するでしょう
●　サーバーは１１５Ｖが中心であれば、１００Ｖ入力で１１５Ｖに成る単なるトランスを考えればと思います、ＵＰＳに比べ相当安価です。

●　又　自動電圧調整器なども有ります
　　http://www.yamabishi.co.jp/product/avr/tac/index.html

お礼

何度もご親切にご回答ありがとうございます。

　小生の書き方が悪いせいか質問の意図が伝わっていないようで恐縮です。
　まず、電力的には電灯電力の方が安定しているが一般的な事務所では現在電化製品が増えておりほとんどマックス状態です。さらに悪いことに、コンピュータは本来欧米仕様に則り、220Vベースで電源が開発されていて日本の電力環境にはなじみにくいというモノです。
　ところが、有る一定以上の事務所では空調などに三相200Vがあり、それは比較的余裕のあることが多いのも事実です。
　これを利用したいということです。
　直接三相200Vを単相200Vもしくは単相100Vにして使うのは御法度のようですが　UPS利用よっての変圧は法的に問題ないとうことです。
　そこで、小・中規模の事務所が使うサーバ構成に見合ったUPSが三相200V利用でなぜ無いのか疑問に思い質問した次第です。

　トランス使用に関してですがせっかくお答えいただいたのに恐縮です。しかしそれでは、UPSとトランスの二重に使用しないと用をなさないことになりかつ小生の意図した質問趣旨とずれてしまいます。
　参考にはさせていただきますがあまり現実的な方法でもないように考えます。

　本当にお忙しい中親身にご回答ありがとうございました。
　いただいたアドバイスで自己判断をしてさらに推し進めたいと考えます。ひとえにご尽力御礼申し上げます。ありがとうございました。

回答No.1

mermaid2004

３年前まで省エネのアドバイスをしていたが、ＵＰＳは扱ったことは有りません、原理的に以下に考えます。

●国内では３相２００Ｖの電力は動力用としての用途であり、ＵＰＳには認められないと思われます。

質問でも多く出ております法的・電力会社との契約などの問題もUPSであれば無いとのことです。
●　再確認ください、電力会社のホームページに契約約款が有ります、電灯は単相の２００Ｖ若しくは１００Ｖの供給で、三相の２００Ｖは動力用でエアコンなどのモーターを回す場合に認められるが、サーバーは認められないと思います。

●確かに単相に比べ３相は理論上１．７倍の能力はあるが、それなりの対応をすれば、単相でも安定して受電が出来ます。

●　２００Ｖの単相の電圧の変動が大きいので有れば、電力会社と相談すればと思います、配線能力が不足すると電圧変動が大きくなります。
近隣に負荷変動の大きい需要家が有れば電圧変動が（同じトランスを使用している場合は特に）発生します。
(1)　電力会社に依頼し、電圧変動を測定して貰う、連続記録計で一週間程度
(2)　引き込みの電柱に付いているトランスの容量を大きくする。
(3)　トランスからの使用先迄の線を太くする。

●　ＵＰＳは能力の範囲、例えば　ＵＰＳは１８０～２３０Ｖの入力に対し、２２０Ｖ±５Ｖを供給出来ます等の仕様に成っていると思いますが。
ＵＰＳの能力はサーバーの要求能力を充分に満たしていますか。
瞬間的にＵＰＳの能力を超えた運用は有りませんか（沢山電流が流れるなど）

まとめ
　単相電力の電圧変動がＵＰＳの入力仕様範囲で有れば、ＵＰＳの出力電圧は安定なはず（少しは変動すると思うが）、ＵＰＳの仕様の確認と実際の電力会社よりの単相電圧がその仕様範囲に収まっているかの確認が必要、勿論　ＵＰＳの能力を超えた電流を使えば、ＵＰＳの補償範囲を超え電圧は変動します。

お礼

ご回答ありがとうございます。

　UPS三相200Vから単相100Vや200Vは電力会社担当者からOKのご返事をいただいております。一般市販品も有りますが高額・高出力のものが多いというのが本質問の趣旨でして分かりづらく申し訳ありません。

(1)　電力会社に依頼し、電圧変動を測定して貰う、連続記録計で一週間程度
(2)　引き込みの電柱に付いているトランスの容量を大きくする。
(3)　トランスからの使用先迄の線を太くする。
上記三点は再度、電力会社に依頼してみます。

　ＵＰＳは能力の範囲についてですが、インバータ方式でも100V使用の場合ダイレクト部分があるものが多く（常にインバータを使うタイプもあります）この場合は結局一次側の電力安定レベルに左右されることになりUPS自体の寿命も短くしているようです。
現状、公称値より早く交換しています。

　ご指摘の通り、日本製の電化製品では問題になりませんが一般的なUPSの指定値自体が115Vを中心に100～125Ｖ等という表示になっており（これはPCやサーバ機の入力にあわせているとおもわれます）入力側も準じているようです。
　ですので本格的なノイズまで制御してくれるUPSであれば理にかなっているように思うのです。しかし、これがなかなか無く有っても上記のような高容量高価格品ということです。
本来であればサーバ機は220Vで動かすモノでして、最近の高密度ブレードサーバは三相200Vを直接入力するモノも有ります。

お忙しい中、詳細なアドバイスありがとうございます。
各項参考にさせていただきまして、さらに電力会社と協議したいと思います。