Классификация источников бесперебойного питания
07.12.2018
Источник бесперебойного питания — важная и полезная вещь. Большинство людей знают, для чего он, но не понимают принцип его работы. Мы все же напомним основную функцию ИБП. Бесперебойник необходим в тех местах, где подача электричества не является идеальной и часто случаются скачки напряжения. ИБП поддерживают постоянную подачу электроэнергии, даже если электричество отсутствует совсем. Но делать он это может не постоянно. В ИБП имеется ограниченное количество электроэнергии. Но за это время можно успеть сохранить файловые документы и правильно выключить компьютер. Это поможет избежать поломки.
Бесперебойник работает от аккумулятора, который находится в нем. Он рассчитан на 220 вольт. Это нормальное напряжение, которое рассчитано на все бытовые приборы. Не жалейте денег на ИБП. Многие считают, что он бесполезен, так как скачки электричества не сильно частое явление. Но представьте, что они все же случаются, и ваши бытовые приборы сгорают. А после вам придется тратить деньги на покупку новых или ремонт перегоревших устройств.
Как обеспечить бесперебойное питание персональному компьютеру?
Чтобы организовать полноценную работу всего компьютера, следует подключить бесперебойное питание не только к процессору, но и к монитору и другим комплектующим. Так вы сможете обезопасить от поломки все устройства.
Когда вы решаетесь приобрести ИБП, вы можете встретить два его вида:
- наружный;
- вмонтированный в устройство.
С наружным все понятно. Вмонтированные источники бесперебойного питания есть в любых смартфонах, планшетах и ноутбуках. Они помогают работать девайсам даже когда отсутствует подача электропитания. Поэтому для них не нужно покупать бесперебойники. Они уже и так защищены от скачков электричества, а значит не подвержены поломкам по данной причине.
Существует несколько типов источников бесперебойного питания.
Резервные ИБП.
Данный тип бесперебойником является самым распространенным и доступным. Принцип его работы прост. Когда электричество поступает к компьютеру, ИБП просто дожидается своего момента. После того, как электропитание пропадает, оно начинает поступать от бесперебойного аппарата. Когда сеть снова появляется, ИБП начинает заряжаться, а компьютер снова работает от основной линии электропередач. Но по статистике, эффективность данных бесперебойных аппаратов не находится на высшем уровне.
Способ работы резервных источников бесперебойного питания схож с их оффлайн версией. Как мы уже писали ранее, качество и эффективность их работы также находится на низком уровне. Но для персональных компьютеров и другой домашней технике этого достаточно, так как уровень основной сети электропередач находится на высоком уровне, что не скажешь о ней в промышленных условиях. Там такие ИБП не приживутся.
Линейно-интерактивный тип ИБП.
Линейно-интерактивные источники бесперебойного питания практически ничем не отличаются от резервных. Они очень похожи и по устройству, и по принципу работы. Но отличие все же есть, причем очень заметное. Линейно-интерактивные имеют способность к стабилизации напряжения. Поэтому и электричество не скачет с большим отклонением. В выходном напряжении скачки вовсе отсутствуют. Данные бесперебойные аппараты имеют высокую эффективность, при этом уступают по этому показателю последнему типу бесперебойных аппаратов — онлайн ИБП.
On-line тип ИБП.
Онлайн источники бесперебойного питания — самые эффективные среди всех остальных. Они используют новую технологию, которая стала революционной, а именно двойного преобразования. Электричество на входе преобразуется в постоянное, а на выходе — снова в переменное. При этом, на данном бесперебойнике имеется даже резервная линия — байпас. Она предназначена для замены поврежденного узла. Данные бесперебойники используются в тех местах, где очень важно отсутствие скачков напряжения. Эффективность онлайн ИБП практически равна ста процентам. Но у данного бесперебойника имеется и недостаток. Цена формируется соответствующим образом. Поэтому не каждый может себе его позволить.
xn--80axagbdhdup.xn--p1ai
Типы и виды ИБП
Отсутствие стабильности в подаче электропитания приводит к серьёзным проблемам в работе производственного и компьютерного оборудования, отопительной техники. Результатом могут стать перебои в их работе, выход из строя, брак или недоотпуск продукции на предприятиях. Именно поэтому их покупка экономически оправдана. В быту подобные проблемы менее критичны, но без их решения комфорт потребителей обеспечить будет сложно.
Представленные сегодня типы источников бесперебойного питания (UPS) имеют большой диапазон технических параметров. В зависимости от особенностей будущего применения, производительности, характеристик можно выбрать оборудование, которое станет оптимальным решением.
ИБП по назначению
Различают бесперебойники бытового (офисного) и промышленного назначения.
Бесперебойники бытового (офисного) назначения
В первом случае устройства предназначены для эксплуатации в жилых или административных помещениях при температуре 0 ‑ +40 ⁰С при влажности до 90 %. Степень влагопылезащиты техники соответствует классу IP 21. Отличием таких моделей являются небольшие габариты, сравнительно низкий уровень шума.
Бесперебойники промышленного назначения
Промышленные установки размещаются в технических помещениях. Они отличаются от бытовых
- большим ресурсом;
- стойкостью к вибрационным воздействиям;
- широким диапазоном мощности.
Большинство модификаций оснащаются дополнительными выходами и входами, которые отличаются уровнем напряжения и тока. По классу защиты от воздействия пыли и влаги выпускается техника до IP 43.
Исходя из места установки, выпускаются стоечные и напольные UPS. Устройства высокой производительности выпускаются в виде шкафов, укомплектованных системой управления, инвертором, выпрямителем. Для каждой из батарей аккумуляторов предусматривается отдельный модуль разных типоразмеров (они определяются их количеством, ёмкостью и мощностью).
ИБП по мощности
При выборе блока ориентируются в первую очередь на мощность защищаемого оборудования. Рекомендуемый запас производительности должен составлять 15‑20 %. За счёт этого устройство будет работать с максимальным КПД, но без перегрузок.
Покупка техники с избыточной мощностью неоправдана с финансовой точки зрения. Исключение может составлять вариант, когда планируется увеличение мощности подключаемого к источнику оборудования.
Аппарат, который не имеет нужной производительности, при отключении электропитания отключится из-за перегрузки. Соответственно, в его покупке смысла нет изначально. При повышении мощности увеличивается уровень шума во время работы ИБП, размеры, вес. Для выбора места монтажа, комфорта сотрудников, места работы которых находятся в том же помещении, это важно.
Разновидности ИБП по схеме работы
Все типы ИБП выбирают в соответствии со схемой работы электропотребителей, которую нужно реализовать в итоге. Она напрямую зависит от времени автономного электропитания. Для бытового применения в основном достаточно 5 ‑ 10 минут. Систему с мощным производственным оборудованием необходимо комплектовать аккумуляторами высокой ёмкости. Впоследствии можно увеличивать производительность.
Востребована схема работы систем электроснабжения с UPS на базе интеллектуального прибора со встроенным ПО. Он даёт оператору в режиме реального времени возможность получения оперативных данных о техническом состоянии, уровне заряда батарей, состоянии централизованной электросети. Если параметры выходят за предельно допустимые показатели, события фиксируются в памяти.
Резервные ИБП
Резервные ИБП
В большинстве случаев для стабильного питания бытовых потребителей широко используются сравнительно недорогие, но эффективные резервные бесперебойники. В потребительских сетях они применяются особенно широко. Это пассивные устройства, принцип работы которых построен на следующем.
Если работа централизованной системы электроснабжения стабильна, техника в комплексе с подключенным оборудованием работает напрямую. При обрыве электропитания происходит переключение на аккумуляторные батареи.
Такие UPS станут лучшим решением для защиты компьютеров, оргтехники, офисного оборудования. При этом необходимо отметить ступенчатую форму кривой напряжения, наличие помех на высоких частотах. Время срабатывания при отключении электроэнергии не превышает 20 мс (в среднем этот показатель составляет 4 – 12 мс). Отсутствие в составе конструкции стабилизатора не позволяет использовать их в сетях с нестабильным напряжением.
Линейно-интерактивные ИБП
Линейно-интерактивные ИБП
Оборудование исполнения Line-Interactive – модификации, оснащённые стабилизатором напряжения. Регулярные колебания в пределах 10 ‑ 25 В значительно сокращают ресурс любой офисной или производственной техники. С применением стабилизатора появляется возможность регулировать входное напряжение, защищая бесперебойник и продляя срок его службы. Для работы в сетях с низким качеством электроэнергии – это оптимальное техническое решение.
Принцип работы устройства бесперебойного электропитания этого вида заключается в сравнении системой управления номинального и реального показателей напряжения при помощи автотрансформатора.
Приведение параметра к требуемому уровню выполняется ступенчато за счёт переключения обмоток. Скорость срабатывания линейно-интерактивных приборов составляет около 10 мкс.
Среди недостатков техники Line-Interactive стоит отметить отсутствие возможности для стабилизации частотных показателей электроэнергии. Также может стать критичным при выборе отсутствие гальванической развязки между подключенными потребителями и сетевым источником. Но достоинством моделей этого типа является оптимальное соотношение стоимости и характеристик, а также низкая вероятность отказов и высокий уровень защиты технологического оборудования.
ИБП с двойным преобразованием напряжения
ИБП с двойным преобразованием напряжения
Если нужна максимальная защита энергопотребителей от перебоев в работе питающей сети, устройства с двойным преобразованием станут лучшим вариантом. Принцип их действия заключается в том, что при подаче напряжения из сети происходит его преобразование из переменного в постоянное при помощи выпрямителя. Далее инвертор выполняет обратное действие. В зависимости от исполнения UPS выпускаются модели, у которых зарядное устройство является отдельным блоком или выпрямителем.
Для увеличения КПД возможно подключение через дополнительный преобразователь повышающего исполнения DC/DC.
Возможность наращивания мощности установки в ходе её эксплуатации, мгновенного подключения на резерв – аргументы для выбора техники этой модификации. Работа прибора также отличается отсутствием генерируемых нагрузкой помех, спонтанных импульсов.
В зависимости от вида ИБП и их технических характеристик можно подобрать устройство, которое станет лучшим решением для бытового, офисного применения, установки на производстве, крупных объектах любого назначения. Они имеют свои достоинства, недостатки, набор доступных функций и технических возможностей. Выбор определяется особенностями работы системы электроснабжения, требованиями потребителей к бесперебойности и качеству электропитания.
3batareiki.ru
виды ИБП
ИБП для бизнеса.
Аварийные отключения электроснабжения происходят не очень часто, но всегда неожиданно. Зачастую компании оказываются не готовыми к внезапной остановке бизнес-процессов, и не имеют представления, какие затраты повлечет за собой такой перерыв в электропитании. Обычно отключения электроэнергии в государственных энергосистемах длятся всего несколько часов, но в связи с большой изношенностью распредсетей в регионах перерывы в энергоснабжении могут достигать и нескольких дней. Отсутствие электроэнергии полностью парализует деятельность компаний в сфере банковских и финансовых услуг. Банкам и другим бизнес-структурам для осуществления операций на базе ИТ-технологий крайне необходима надежная инфраструктура., в первую очередь бесперебойное электроснабжение. Надёжное и качественное электропитание бизнес-оборудования способен обеспечить источник бесперебойного питания (ИБП).
В отличие от генератора, он бесшумен и мгновенно переключает нагрузки на питание от батарей. Для обеспечения чувствительной к качеству напряжения офисной техники требуется ИБП, формирующий чистое синусоидальное напряжение во всем диапазоне мощности. Применение ИБП с несинусоидальным выходным напряжением ИБП, может привести к неисправностям дорогостоящих приборов. Для электроснабжения бизнес-оборудования рекомендуется применять источники со стабилизацией напряжения.
ИБП для дома и дачи.
Основной задачей источника бесперебойного питания для дома и дачи является электроснабжение коттеджа или загородного дачного дома при отключении или сбоях электропитания, аварии на основной электролинии. При восстановлении напряжения в основной сети, ИБП автоматически переключит нагрузку обратно на эту линию. Кроме этого, ИБП имеет защиту от перепадов напряжения и стабилизирует его для дома, обеспечивает резервное электропитание домашних приборов, компьютеров, коммуникаторов и т.п., которые должны функционировать и при отключении сетевого электричества. Отключение электроснабжения в доме случается особенно часто вследствие аварии на линии электропередачи (ЛЭП). Обрыв проводов ЛЭП в результате сильного ветра, падения деревьев, ледяного дождя, как правило, устраняется довольно долго. Короткое замыкание или перегрузка трансформатора на питающей подстанции устраняется быстрее. Чем дальше дом удален от трансформаторной подстанции, тем выше вероятность наступления аварии на линии. Гарантировать бесперебойное электроснабжение может инверторный источник бесперебойного питания с резервными аккумуляторными батареями достаточной емкости.
ИБП для компъютера.
ИБП для котла
Работа современных отопительных систем, оснащенных газовыми автоматическими котлами и электрическими циркуляционными насосами, невозможна без надежного электроснабжения. При аварийных отключениях электроэнергии в зимнее время теплоноситель в системе отопления может замерзнуть и разорвать трубы, что потребует дорогостоящего ремонта.
Применение источника бесперебойного питания практически полностью решает проблему с электроснабжением котла.
Время автономного электроснабжения определяется ёмкостью внешних аккумуляторов, работающих с ИБП. Оптимальное время работы системы резервного электроснабжения для устройств отопления составляет 8–12 часов.
Основные требования для ИБП для котлов отопления:
· Достаточно длительный период автономной работы (до нескольких суток) для чего емкость аккумуляторов ИБП должна составлять не менее 100 А-ч.
· Наличие функции стабилизации выходного сетевого напряжения;
· Форма напряжения должна быть строго синусоидальной (для обеспечения работы электродвигателей насосов)
· Минимальное время при переключения ИБП на аккумуляторные батареи (без отключения автоматики котла)
ИБП для медицины.
Сбои и перегрузки в сети способны вывести из строя дорогостоящее медицинское оборудование. К источникам бесперебойного питания для медицины предъявляются самые высокие требования по качеству электроснабжения, надежности в работе, перегрузочной способности.
ИБП в медицинской сфере используются для обеспечения бесперебойного электроснабжения таких объектов как операционные блоки, реанимационные отделения, системы аварийного освещения, медицинские холодильники, магнитно-резонансные томографы, консоли , лабораторные отделения, ангиографические установки, рентгеновские установки , отделения лучевой диагностики, отдельно стоящие корпусы медицинских учреждений и многое другое.
ИБП для насоса
Насосное оборудование систем отопления и водоснабжения работает от электрической сети и, как правило, при аварийных отключениях электроэнергии здание остается без тепло и водоснабжения. Мгновенное прекращение циркуляции воды в системе отопления при остановке насоса приводит к ее перегреву в котле, что может вывести из строя отопительный котел. Для обеспечения нормальной работы насосного оборудования при сбоях электроснабжения применяют источники бесперебойного питания.
Выбор модели ИБП зависит от мощности насоса (с учетом 5-кратного пускового тока) и желаемого времени автономной работы, выходное напряжение должно быть строго синусоидальным. Предпочтительны ИБП с внешними аккумуляторами, обеспечивающими длительное время автономной работы.
Целесообразно установить общий ИБП одновременно для газового котла и насоса. 
ИБП для пожарно-охранной сигнализации.
В современных охранных и охранно-пожарных сигнализациях, как и в системах контроля доступа, присутствуют микропроцессорные элементы особо чувствительные к сбоям электропитания, однако их бесперебойная работа крайне важна!
Система сигнализации должна функционировать всегда, независимо от отключений и перегрузок электросети. В противном случае охраняемый объект останется без охраны. Известны случаи, когда грабители специально обесточивали объект, чтобы вывести из рабочего состояния охранную сигнализацию и проникнуть на охраняемую территорию. Таким образом, для систем пожарно-охранной сигнализации, использование резервных источников питания является обязательным. Как правило, ИБП для пожарно-охранной сигнализации обеспечивает питание нагрузки стабилизированным напряжением при наличии напряжения в электрической сети в основном режиме и автоматический переход на резервное питание от встроенной аккумуляторной батареи в резервном режиме при отключении электрической сети.
ИБП для серверов (в стойку)
Стабильность функционирования серверов, систем хранения информации напрямую зависит от надежности энергоснабжения технических устройств. Вынужденный простой компьютерного оборудования продолжительностью даже в несколько минут может привести к серьезным сбоям в работе информационных систем и, как следствие, к значительным убыткам. Защита электропитания позволяет практически исключить риск потери данных вследствие внезапного отключения напряжения в сети.
Для электроснабжения серверов применяют ИБП типа онлайн (online) которые в процессе работы выполняют преобразование получаемого из электросети переменного тока сначала в постоянный, а затем обратно в переменный заданного напряжения и частоты. Если отклонение величины напряжения в сети превышает допустимые пределы, ИБП переключается на питание от аккумуляторных батарей, преобразуя получаемый от них постоянный ток в переменный. Такая схема обладает высокой надежностью и обеспечивает отсутствие переходных процессов на выходе ИБП, поэтому ИБП типа онлайн чаще всего применяют для защиты серверов, сетевых коммутаторов и т.п. оборудования, которое функционирует в круглосуточном режиме.
В составе ИБП для питания серверов должен быть стабилизатор напряжения для поддержания стандартного уровня напряжения на выходе источника вне зависимости от скачков напряжения питающей сети. Во многих ныне выпускаемых ИБП типа онлайн предусмотрена энергосберегающая функция, автоматически переключающая устройство в обходной режим (bypass) при соответствии параметров внешнего электропитания установленным нормативам.
Для правильного выбора серверного ИБП следует учитывать большое количество технических параметров, таких как:
· Мощность;
· Выходное напряжение;
· Время автономной работы от аккумуляторной батареи;
· Диапазон входного напряжения;
· Время реагирования;
· Исполнение по виду монтажа;
· Габариты и дизайн и т.п.
ИБП для торговли.
Современные торговые предприятия, начиная от небольших торговых точек и до крупных сетевых гипермаркетов, активно используют в своей деятельности самый широкий спектр специализированного электронного торгового оборудования. К нему относятся различные виды контрольно-кассовых машин, сканеры штрих-кода, электронные весы, системы видеонаблюдения и пожарно-охранной сигнализации, компьютерное оборудование.
Схемы торгового оборудования содержат микропроцессорные модули, крайне чувствительные к различным сбоям и искажениям питающего напряжения.
При аварийных отключениях электроэнергии торговое оборудование при отсутствии источника бесперебойного питания не работает, приходится закрывать магазин до возобновления электроснабжения. Это приводит к снижению товарооборота и убыткам.
Магазины, торгующие скоропортящимися продуктами и эксплуатирующие разнообразное холодильное оборудование, особенно в летний период, во избежание порчи товара при сбоях в электросети просто необходимо оснастить источником бесперебойного питания соответствующей мощности и автономности.
ИБП для ЦОД
В центре обработки данных (дата-центре) размещается оборудование для обработки и хранения информации:
· Высокопроизводительные серверы для хранения и обработки информации.
· Сетевое оборудование, обеспечивающее обмен данными.
· Инженерные системы, обеспечивающие функционирование ЦОД.
· Системы безопасности, которые защищают Дата-центры от нежелательных вторжений.
Основной показатель работы ЦОД — отказоустойчивость, надежность в работе.
Стандарт США TIA-942 выделяет четыре уровня надёжности ЦОД:
- Уровень 1 (N) — неисправность оборудования приводит к остановке работы всего дата-центра; в дата-центре отсутствуют резервные источники электроснабжения и источники бесперебойного питания; инженерная инфраструктура не зарезервирована;
- Уровень 2 (N+1) — имеется небольшой уровень резервирования; в ЦОД имеются резервные источники электроснабжения, однако проведение ремонтных работ вызывает остановку работы дата-центра;
- Уровень 3 (2N) —предусмотрена возможность проведения ремонтных работ оборудования без остановки работы дата-центра; инженерные системы имеют однократное резервирование, имеется несколько каналов распределения электропитания и охлаждения, однако постоянно активен только один из них;
- Уровень 4 (2(N+1)) — допускается выполнение любых работ без остановки работы дата-центра; оборудование имеет двойной резерв, бесперебойное питание представлено двумя ИБП, каждый из которых уже зарезервирован по схеме N+1).
Данные уровни надежности достигаются применением для резервирования электроснабжения ЦОД соответствующих требованиям.
К использующимся в ЦОД источникам бесперебойного питания предъявляются специальные требования: устройство должно быть высоконадежным, иметь высокий КПД и достаточную мощность. Для современных сверхплотных ЦОД нужны компактные ИБП, предназначенные для использования с внешними аккумуляторами, шкафами. Их мощность может составлять 200-300 кВА в зависимости от модели поддерживает различные режимы зарядки и легко адаптируется под конкретные требования резервного питания.
ИБП для станков.
Современное высокоточное станочное оборудование, как правило, оснащается интеллектуальным ЧПУ, позволяющим достаточно быстро перенастраивать станок. Но сложная электронная составляющая предъявляет повышенные требования к качеству электроснабжения. Отклонения и перебои напряжения промышленной сети могут привести к повреждению обрабатываемой заготовки, программного обеспечения и даже вывести из строя сам станок.
Для работы со станочным оборудованием применяются мощные ИБП с трехфазным входом и выходом, построенные по схеме двойного преобразования. Такая конструкция ИБП позволяет избавиться от всех проблем внешней электросети и обеспечить подключенное промышленное оборудование стабилизированным электропитанием.
Применение ИБП обычно позволяет станкам небольшой мощности продолжить работу, а мощным обрабатывающим центрам – безаварийно завершить цикл процесса обработки детали в случае внезапного отключения электроэнергии в производственном помещении.
В этой роли ИБП действительно очень полезен, так как позволит уберечь обрабатываемую заготовку от порчи и штатно остановить оборудование без повреждения системы ЧПУ и программного обеспечения и потери данных.
Модульные мощные ИБП
Модульный источник бесперебойного питания конструктивно имеет общий корпус, в котором смонтировано несколько идентичных силовых модулей определенной мощности. Силовые модули представляют собой полностью независимые полноценные отдельные ИБП. Как правило, устройство модульного ИБП позволяет извлекать неисправные модули и заменять их на ходу, без отключения устройства и перерыва в электроснабжении потребителя, что очень важно для многих видов электронного оборудования. Для устранения неисправности модульного источника достаточно иметь один запасной модуль. В модульном ИБП все коммуникации находятся внутри корпуса источника, что уменьшает риск сбоя системы из за электрических наводок на соединительные управляющие кабели.
Модульные ИБП по сравнению с моноблочными источниками более компактны, позволяют легко повысить мощность системы установкой дополнительных силовых модулей, имеют более высокую надежность, не нуждаются в высококвалифицированном обслуживающем персонале, имеют низкие эксплуатационные расходы.
Цена модульного ИБП как правило выше, чем на моноблочный аналог.
Примерная стоимость модульного ИБП на мощность 50 кВА превышает 20 000 USD и зависит от количества устанавливаемых модулей в шкафу.
Промышленные трехфазные ИБП.
Промышленные трехфазные источники бесперебойного питания предназначены для обеспечения бесперебойного энергоснабжения высокоответственных технологических процессов на производственных предприятиях, нефтегазовых комплексах, химических производствах, объектах энергетики, энергопитания коммуникационных систем, ЦОД интернет провайдеров, мобильных телесистем и т.п. Сбои электроснабжения таких потребителей способны вызвать самые серьёзные негативные последствия вплоть до аварий и взрывов и привести к огромным убыткам.
Условия эксплуатации у промышленных и офисных ИБП заметно отличаются. Если для офисных помещений температура и влажность являются постоянными и изменяются не сильно, то на промышленных объектах эти характеристики могут быть самыми разными.
Промышленные ИБП должны надежно работать, находясь под воздействием интенсивных электромагнитных полей, могут быть рассчитаны на эксплуатацию в условиях повышенной вибрации.
Источники бесперебойного питания, установленные непосредственно в цехах промышленного предприятия обычно изготавливается в пылезащищенном исполнении и обеспечивают безотказную работу в широком диапазоне температур.
Промышленные ИБП должны иметь крайне высокую степень надежности работы и длительный (15-20 лет) срок эксплуатации.
Уличные ИБП.
Уличные источники бесперебойного питания применяются для электроснабжения систем видеонаблюдения, охранно-пожарной сигнализации, освещения и других задач. Такие ИБП обычно применяются на занимающих большие площади автостоянках, складских терминалах, на территории промышленных предприятий. Такое размещение ИБП обеспечивает качественное бесперебойное электроснабжение большого количества датчиков, приборов и камер по периметру охраняемой площади.
К уличному исполнению источников бесперебойного питания предъявляются специальные требования. Уличные ИБП должны работать в широком температурном диапазоне от -50 до +50 ⁰С, выдерживать ветровую нагрузку, воздействие солнечных лучей, атмосферные осадки в виде дождя и снега, грозовые разряды. Обычно уличные ИБП выпускаются в пылеводозащитных корпусах с антикоррозионным покрытием. Существуют уличные ИБП в специальном вандалозащитном исполнении, при этом уличный источник решает следующие основные задачи:
· Электроснабжение подключенных потребителей напряжением со стабилизированными параметрами;
· Автоматическое переключение в автономный режим при возникновении сбоев и перегрузок в электросети и обратный переход при нормализации электроснабжения;
Другие виды ИБП.
Ведущие производители систем бесперебойного питания создают различные виды специальных ИБП для решения практически любых задач в области защиты электропитания по индивидуальным требованиям заказчика.
Например, на морских и речных судах, а также различных морских объектах широко применяются специализированные морские системы бесперебойного питания, характеристики которых соответствуют корабельным требованиям к условиям эксплуатации.
Сейсмостойкие промышленные источники постоянного оперативного тока и источники бесперебойного электропитания с возможностью нормальной работы в зонах с высокой сейсмической активностью (землетрясения до 9 баллов) имеют высокую вибропрочность, виброустойчивость, сейсмостойкость.
Выпускаются также специальные взрывозащищенные ИБП для применения в шахтах и горных выработках, ИБП для работы в условиях химически агрессивной среды, в условиях сильных электромагнитных полей и многие другие виды.
Перейти к полной версии Перейти к мобильной версии
vseibp.ru
технические характеристики ибп
Широкий диапазон применяемых электроустройств, бытовых приборов, сложного корпоративного и промышленного оборудования – иногда целой системы, требующей надежного электроснабжения — диктует все большую потребность в использовании источников бесперебойного питания. Это в свою очередь ставит нас перед необходимостью разбираться во многих тонкостях основных рабочих характеристик ИБП. Неучет какой-то из них, неправильное понимание значения хотя бы одной характеристики может не только перечеркнуть весь положительный эффект от применения бесперебойника, но и даже более того, привести к довольно неприятным последствиям. Пользователь сам несет и бремя забот, и бремя ответственности за работоспособное состояние своего оборудования.
Но прежде, чем перейти к рассмотрению наиболее важных с практической точки зрения характеристик ИБП, следует хорошо представлять, какие, собственно, беды и напасти мы хотим – и, самое главное, можем – с помощью них избежать.
Неполадки электросети, компенсируемые правильным подбором характеристик ИБП
Параметры электросети в нашей стране регламентируются ГОСТом 13109-97 данный ГОСТ устанавливает следующие требования:
Все устройства-потребители электроэнергии выполнены для эксплуатации в нашей стране именно на этих параметрах. Причиной отклонений от норм и неполадок может стать технический, человеческий или природный фактор. Так, для примера, к перенапряжению в линии электропитания может привести изменение электромагнитного поля вследствие разряда молнии. Это в свою очередь вызвать в обмотках трансформатора наводку очень высокого напряжения. Этот импульс напряжения способен далее почти мгновенно распространиться по электропроводке, интерфейсу, телефонным линиям и т.д. И, обладая довольно мощной энергией, стремительным образом с большой разрушительной силой пронестись по компьютерной сети или иной линии технологического оборудования.
Неполадки могут вызвать изменение напряжения, нарушение его синусоидального сигнала не только по амплитуде, но и по частоте, что также приводит к своим специфическим негативным последствиям.
В данной таблице приведены основные виды неполадок в электросетях, их наиболее вероятные причины и последствия.
1. Пропажа напряжения в сети. | Возможные причины: перегрузка электросети, замыкание в сети или во внутренней электропроводке устройств и оборудования, неправильный режим энергопотребления, механические повреждения линии электропередач (в том числе обледенение и др.), поломки периферийного оборудования, выход из строя коммуникационных портов и интерфейсов, грозовые электроразряды молний и иные технические и форс-мажорные аварии. Возможные последствия: выход из строя основного и вспомогательного оборудования, потери текущей информации из оперативной или кэш памяти, разрушение структуры файлового обмена данными, выход из строя материнской платы, полная потеря информации с жесткого диска, в особо тяжелых случаях – ущерб здоровью пользователей. |
2. Кратковременное или долговременное изменение (всплеск, подсадка) напряжения. | Возможные причины: работа в непосредственной близости с вашей электросетью, вашими компьютерами и системами установок и приборов большой мощности (бытовых приборов, электродвигателей, электрогенераторов, кондиционерного оборудования и т.п.), это бывает особенно чувствительно на режимах выключения подобных устройств, когда происходит рассеивание избытка энергии по электросетям. Возможные последствия: выход напряжения из рабочего диапазона и отклонение других параметров от регламентированных норм, что особенно губительно для высокочувствительной техники, рассчитанной на строго определенные технические требования. |
3. Импульсные скачки высокого напряжения. | Возможные причины: переходные процессы в момент восстановления напряжения после аварии (например, обрыв линии энергопитания), близкий разряд молнии. Возможные последствия: резкий высоковольтный импульсный скачок обладает очень мошной энергией (иногда с мгновенным увеличением напряжения до 6 киловольт, при продолжительности 10 — 100 миллисекунд) и способен быстро распространиться по сетям и нанести большой технический и информационный ущерб. |
4. Высокочастотные шумы и помехи, распространяемые через электросеть. | Возможные причины: главным образом все те же технические и природные факторы, включение-выключение мощной нагрузки (бытовые приборы, электродвигатели, электрогенераторы, радиопередатчики, кондиционеры и различное промышленное оборудование и т.п.), грозовые разряды молний. Возможные последствия: нарушение синусоидальной формы напряжения, электро и радиошумы могут спровоцировать неустойчивую работу сетей, оборудования и всей энергосистемы, частичная или полная потеря информационных данных. |
5. Побеги частоты (отклонения частоты более чем на 3Гц). | Возможные причины: на отклонения частоты влияет суммарная нагрузка, изменения частоты могут быть вызваны изменениями генерируемой и потребляемой мощности. Возможные последствия: на пассивные нагрузки изменения частотных характеристик влияния не оказывают, частотные колебания влияют на вращающий момент, то есть на механическую энергию, что может вызывать, например, снижение к.п.д. двигателей, также на качество энергоситсемы могут оказать свое воздействие изменения магнитного потока в магнитной цепи системы (в основном в трансформаторной), которая достаточно зависима от частотных колебаний. |
Представление потенциальных угроз даже в общем их виде помогает предварительно наметить, на какие разновидности, на какую группу источников бесперебойного питания в общих чертах надо на практике ориентироваться. Знание же и понимание их основных характеристик поможет обеспечить надежное, бесперебойное энергоснабжение, отсутствие перегрузок и недодач в электропитании, его экономный расход и высокий к.п.д.
Основные характеристики ИБП
В нижеследующей таблице мы приводим максимально широкий перечень основных характеристик ИБП, которые полезно знать любому пользователю, чтобы не ошибиться в выборе источника бесперебойного питания для своих конкретных нужд.
Таблица основных рабочих характеристик источников бесперебойного питания.
А. Выходные характеристики ИБП. 1. Выходная мощность ИБП. | Одна из основных характеристик ИБП, влияющая на его выбор. Единицы измерения приводятся либо вольт-ампер (ВА, VA), либо – ватт (Вт, W). И здесь есть своя тонкость. Величину мощности, указанную в ВА, нельзя считать равной мощности в Вт. И об этом многие иногда забывают. Как же правильно тогда выбирать мощность ИБП? Для относительно маломощных ИБП, рассчитанных на сравнительно небольшую полезную нагрузку (ПК и периферийное оборудование, например), в техпаспорте мощность обычно приводится в ВА. Но надо знать, что доступная мощность в Вт будет меньше. На практике допускается принимать мощность бесперебойника в Вт примерно равной 60% от вольт-амперной мощности. Довольно распространенный просчет заключается в том, что если для вычисления необходимой мощности в Вт использовать паспортную характеристику можно ошибочно выбрать питание, формально соответствующее параметру в вольт-амперах, но на самом деле мы получим превышение мощности в Вт. Вот как выглядит характерный пример ошибки в расчете требуемой мощности при выборе ИБП Задача: Необходимо подобрать ИБП для файлового сервера в 800 Вт. Решили взять источник бесперебойного питания 1000 вольт-ампер. У данного файлового сервера имеется ИП с коррекцией коэффициента мощности, соответственно его параметры: 800 ватт и 800 вольт-ампер. И тогда, не смотря на то, что ВА-характеристика полезной нагрузки 800 вольт-ампер, то есть пребывает в диапазоне ВА-характеристики ИБП, тем не менее, бесперебойник не справится с задачей. Все дело в том, что мощность сервера в 800 Вт, превосходит мощность ИБП, которая равна приблизительно 600 Вт (0,60 от 1000 вольт-ампер). То есть, таким образом можно допустить опасную оплошность и подключить ИБП, показатели мощности которого выглядят вроде бы правильно, но в процессе эксплуатации будет возникать перегрузка ИБП. Если нет точной информации о мощности полезной нагрузки в Вт, то следует руководствоваться таким правилом: суммарная мощность всех устройств в системе (согласно их техпаспортам) не должна превышать 60% мощности ИБП в ВА. Для обеспечения гарантированно бесперебойной работы электропитания рекомендуется немного завышать номинальную мощность ИБП по сравнению с мощностью устройства, указанного в его паспорте. Это создаст дополнительный резерв мощности, что поспособствует увеличению времени автономной работы ИБП. Но тут одновременно надо отметить и имеющийся минус такого подхода, а именно, – завышение мощности ИБП вызывает увеличение времени его срабатывания. Поэтому, если этот параметр для потребителя не безразличен, то необходимы более точные оптимизирующие расчеты для выбора ИБП. У более мощных ИБП, предназначенных для питания больших систем, таких как промышленное оборудование, крупные сервера, датацентры и т.п., мощность в технической документации, как правило, указывается либо в ваттах, либо и ваттах, и вольт-амперах одновременно. |
2. 2. Выходное напряжение ИБП. | Указывается в вольтах (В, V). Еще одна сверхважная характеристика ИБП. От качества выходного напряжения зависит стабильность и безаварийность всей системы. Величина отклонения напряжения может быть определена следующим образом: V = [(U – U1) / U1] x 100%; где U – фактическое напряжение; U1 – номинальное напряжение. Уход фактических параметров напряжения от требуемых делят на максимально- и нормально-допустимые. При этом 22,8 часов в сутки (95%) качество напряжения обязано находиться в диапазоне нормально-допустимых характеристик. Равно как и все время (в том числе и в поставарийных рабочих состояниях) оно обязано пребывать в диапазоне максимально-допустимых требований. Во время аварий разрешается выход показателей качества электронапряжения за рамки регламентированных значений. Это касается и падения электронапряжения в ноль, и «гуляния» частоты в ± 5Гц с обратным их возвращением в диапазон максимально-допустимых для поставарийной работы параметров. Требования к качеству выходного напряжения ИБП варьируются также и в зависимости от вида нагрузки. Так, например, в промышленности большую зависимость от качества питающего напряжения имеет работа электротермических установок. У них, с уменьшением напряжения падает рабочая температура, увеличивается длительность цикла техпроцесса, а иногда, при серьезных отклонениях, термическая операция может оказаться и вовсе незавершенной. |
3. Частота выходного напряжения ИБП. | Строгость требований к частоте ИБП на его выходе зависит от чувствительности к ее изменениям тех устройств и сетей, которые он предназначен питать. Одни из них более зависимы от частотной нестабильности, другие менее. Отклонения частоты от номинальных значений чревато двумя основными видами неприятностей. Первый – электромагнитные потери. Нестабильность частоты может привести к росту расхода энергии при передаче. Так, понижение ее на 1 % способно увеличить расход электроэнергии на передачу на 2 %. Это в свою очередь ведет к снижению общего к.п.д. всей системы. Второй вид проблем, вызываемых нестабильностью частоты это связанное с нею уменьшение производительности техоборудования, что влечет повышения времени всего рабочего процесса. Иногда для того, чтобы компенсировать такой негатив, приходится использовать дополнительное оборудование, со всеми вытекающими из этого допзатратами. Удержание частоты в рамках номинала обычно обеспечивается предусмотрением резервного запаса мощности в энергосистеме. |
4. Форма напряжения на выходе ИБП. | Параметр, к которому также могут оказаться чувствительны некоторые варианты устройств. В паспортных данных ИБП обычно указывают, какой обеспечивается сигнал напряжения по форме: строгая синусоида или же ее имитация, т.е. приближенная (аппроксимированная) к ней форма синусоиды (часто – линия ее не гладкая, а ступенеобразная). Надо знать, что у некоторых компьютеров блоки питания (у которых активный P.F.C.) не важно «переваривают» имитированную синусоидальность. В то же время, наличие в ИБП инвертора для идеализации формы синусоиды понижает к.п.д.
|
Б. Входные характеристики ИБП. 1. Напряжение на входе в ИБП. | Напрямую связаны с параметрами питающей ИБП электросети. В зависимости от того, какое требуется напряжение полезной нагрузке, может быть: — 220В, 230В, 240в; — для мощных устройств и промышленного оборудования обычно: 380В, 400В, 415В. |
2. Диапазон допустимых колебаний напряжения на входе, при котором ИБП способен выполнять свои функции без переключения на аккумуляторную батарею. | Чем шире этот диапазон, тем реже переключения на АКБ, тем, соответственно, дольше срок службы батареи. ИБП с более широким диапазоном колебаний данного параметра более востребованы могут быть теми потребителями, которые вынуждены работать от сетей с частыми просадками напряжения. |
3. Диапазон частоты входного напряжения ИБП. | В техпаспорте обычно указывается диапазон колебаний частоты, который ИБП способен корректировать. Если в каком-то регионе в местной электросети бывают, например, сильные снижения частоты напряжения, то необходимы мощные бесперебойники, способные своими индуктивными и емкостными возможностями нейтрализовать такие понижения. |
4. Величина напряжения при переключении байпаса. | Обычно указывают в процентах к отклонению от номинала входного напряжения. У некоторых ИБП имеются дополнительные опции, позволяющие пользователю самому выбрать, при каком проценте отклонений допустимо переключение на байпас (например, 10%, 15%, 20%). Это позволяет более точно настроить ИБП и избежать ненужных переключений. |
В. Защита. 1. Длительность перехода ИБП на резервный режим. | В техпаспорте, как правило, приводится длительность переключения источника бесперебойного питания на АКБ и на байпас (в мсек). Этот процесс должен происходить максимально быстро и корректно для потребителя электроэнергии. |
2. Режим перегрузки. | Данный режим характеризуется следующими параметрами: допустимой величиной превышения напряжения (обычно указывается в процентах) и временем, в течение которого ИБП продолжает работать и по истечении которого он обесточивается и переходит на резервный режим. Например, в паспорте это может выглядеть так. Для батареи – «При нагрузке 100-140% – 20 сек, затем ИБП выключается». Или – «˂150% – 250 мс, затем ИБП выключается». Для байпаса: «70 с при нагрузке >120%». |
3. Характеристики автономного режима ИБП при перегрузке. | На продолжительность работы АКБ при обесточенном источнике бесперебойного питания влияет емкость батареи и мощность потребителя электроэнергии. Если ИБП предназначен для компьютера, а вы к нему подключите на время отсутствия электричества в сети еще и электрокамин, то батареи в таком аварийном случае разрядятся, разумеется, мягко говоря, несколько быстрее. |
Г. Другие характеристики ИБП. 1. Возможность управления и мониторинга состояния ИБП. | Современные ИБП оснащены микропроцессорами и представляют собой интеллектуальную систему, способную самостоятельно контролировать рабочее состояние ИБП, сигнализировать о внештатных ситуациях и передавать всю необходимую информацию электронным способом. Возможности такого мониторинга и управления отличаются характеристиками микропроцессора, разновидностями интерфейсов, видами сигнализации и др. |
2. Условия эксплуатации. | В техническом паспорте указываются следующие характеристики: температура, влажность, уровень шума, иногда допустимая высота над уровнем моря. |
В таблице приведены наиболее важные характеристики источников бесперебойного питания. Кроме них каждая модель ИБП может иметь свои индивидуальные преимущественные технические отличия и возможности. К ним относятся, например, – наличие возможности «холодного» пуска, горячей замены батареи, режимы онлайн с разной степенью преобразований, многоуровневый способ зарядки, дополнительные режимы преобразования частоты, особенности корпусной конструкции, габариты и т.д.
Для пользователя все определяется теми задачами, которые предстоит решать источнику бесперебойного питания и теми условиями, в которых ему предстоит трудиться.
Перейти к полной версии Перейти к мобильной версии
vseibp.ru
Международная классификация ИБП
Источники бесперебойного питания сейчас используются очень часто. Они необходимы для автономного электроснабжения нагрузки, если подача питания от основного источника отключилась или нарушилась. Период автономного функционирования может рассчитываться по разным фактором, например, исходя из необходимости закончить работы систему без повреждений оборудования и информационных потерь. Базового времени обычно хватает, чтобы ИБП запустился.
Особенности классификации ИБП
Существует международная классификация ИБП, в которой принято использовать особые стандарты. Но также классификация данных приборов может проводиться и по другим показателям. Существует два базовых показателя, среди которых тип и мощность. Последний фактор обладает условным характером, зависит от особенностей конструкции устройства. Существует набор основных технических и экономических показателей приборов, среди которых суммарная номинальная мощность, избыточная мощность на случай отказа части прибора, а также время автономной работы.
На размер установленной мощности может повлиять мощность нагрузки, а также уровень избыточного резервирования. Оно может достигать ста процентов. Это решение считается самым неэкономичным. Реализовать его можно при помощи одного резервного и одного рабочего источника. ИБП небольшой мощности обычно подключают прямо к оборудованию, которое необходимо защитить. Питание в конкретном случае происходит через штепсельную розетку. Устройства производятся в настольном формате. Реже используется напольный.
Источники средней мощности оснащаются интегрированным блоком розеток, чтоб можно было свободно подключать защищаемое оборудование. К сети питания источники подключаются при помощи кабеля от распределительного щита. Они могут устанавливаться в специальных технологических или электромашинных помещениях. Они производятся обычно для монтажа в стойку или напольном исполнении.
Источники высокой мощности подключают при помощи кабеля к сети через коммутационно-защитный аппарат. К оборудованию, которое надо защитить, они подключаются через сеть розеток выделенного типа. Обычно они выпускаются в напольном исполнении, могут использоваться в специально приспособленных помещениях.
Классификация по международным стандартам
Существует специальный стандарт IEC 62040-3, в соответствии с которым ИБП классифицируются. Выделяется несколько основных групп:
- Классификация по зависимости выходного сигнала от сети. Тут выделяется класс VFI, когда частота и напряжение на выходе не зависят от сети. VI – выход зависит от частоты входа. VFD – основные параметры источника находятся в зависимости от параметров входной сети.
- Классификация по форме сигнала на выходе. SS – форма может быть синусоидальной.
Для классификации могут использоваться еще и технологии. По ним источники классифицируются на:
- On-line class. Они представляют собой приборы, которые могут использоваться для непрерывного производства, больших серверов.
- Line-interactive применяются для телекоммуникационных приложений, малых серверов.
- Off-line используются для домашнего применения, обеспечения защиты персональных компьютеров, аварийного освещения и прочих подобных нюансов.
Специфика функционирования ИБП
Существует несколько основных типов таких источников, которые обладают разнообразными рабочими и техническими параметрами. Они могут работать в автономном режиме с некоторыми отличиями, формируя на выходе разное напряжение. Оно обладает различной формой. Для питания практически всех типов нагрузок используются приборы, которые продуцируют синусоидальное напряжение. Интерактивные и резервные источники при нормальном функционировании обеспечивают питание нагрузки фактически от сети. Дополнительно производится фильтрация помех на высокой частоте.
Устройства активного типа могут выпускаться в нескольких видах. Тут все зависит от конкретного принципа преобразования энергии. В соответствии с ним выделяется двойное преобразование, феррорезонансные приборы, дельта преобразование, а также одиночное. Каждый вариант обладает специфическими характеристиками. Устройства с одиночным преобразованием и феррорезонансные приборы почти не производят на сегодняшний день. Обычно выпускаются оставшиеся два типа. На основе моделей с преобразованием типа дельта могут строиться крупные сети устройств. Самыми востребованными сейчас считаются ИБП с двойным форматом преобразования. Они представляют собой синоним онлайн режима.
Благодаря разнообразию источников бесперебойного питания разного типа можно под конкретные потребности найти оптимальную модель, которая будет обладать соответствующими техническими характеристиками для защиты оборудования.
on-power.com.ua
Классификация ИБП и основные понятия ИБП (UPS)
Для того чтобы поддерживать питание во внутренних электрических сетях, когда происходит сбой подачи электрического тока или в том случае, когда происходит резкое снижение показателей электрического тока, необходим источник бесперебойного питания (ИБП). Это устройство основано на работе аккумуляторов, которые временно подают электропитание, то есть не снижают нагрузку во внутренних электрических сетях. Иными словами можно сказать, что ИБП – это устройство, которое становится в настоящее время гарантией качественной поставки электроэнергии, когда остальные источники начинают давать сбой.
Делятся ИБП по двум основным показателям: мощность и тип.
Одним типом ИБП является тип Off-Line или Standby. Схема их работы достаточно проста. Здесь важную роль играет коммутирующее устройство, в простонародье, реле, которое в процессе питания внутренних сетей от сетей внешних соединяет именно их. В том случае, если внешнее питание прерывается, оно автоматически переключается на аккумуляторы. Невысокая стоимость данного типа ИБП определяется простотой ее конструкции и схемы.
Но, как и у любого электрического прибора, данный агрегат имеет и недостатки. Отсутствует стабилизация напряжения и частоты, коррекция формы напряжения при работе от входящей сети (чтобы снизить количество переходов на работу нагрузки от батарей, встроенный простейший бустер или AVR осуществляет грубую дискретную коррекцию входного напряжения). Это очень серьезный недостаток.
Или, например, более худшая защита нагрузки, в т.ч. случайных входных воздействий, по сравнению с on-line ИБП, т.к. нагрузка подключается непосредственно к внешней питающей сети, а в качестве фильтра может стоять только один варистор и один конденсатор. Это говорит о том, что защитный блок разработан по достаточно низким показателям надежности.
Можно так же отметить наличие переходных процессов при работе бустера (AVR) и переключения на работу от сети/батарей или ненулевое время переключения (4-6 мс) на питание от аккумуляторов. Есть и другие показатели, которые относят ИБП Off-Line к разряду менее надежных. Вот, к примеру, несинусоидальная форма напряжения (слабо напоминающая синус) при работе от аккумуляторов. В том случае, если происходит интенсивная эксплуатация батарей в условиях частых любых сбоев, то это влияет на срок эксплуатации последних. Так же еще одним негативным аргументов является невозможность подключать нагрузку, для которой требуется синусоидальная форма напряжения питающей сети. Как видно, минусов у такой системы предостаточно.
С точки зрения классификация ИБП Off-Line или Standby по стандарту IEC 62040-3 относятся к типу VFD (Voltage and Frequency Dependent) — выходное напряжение и частота на выходе ИБП зависят от входной сети. Поэтому данная система относится к категории резервной. Необходимо сразу же отметить, что ИБП резервного типа имеют максимальную мощность до одного киловатта. Обычно их устанавливают для обеспечения бесперебойного питания компьютерных сетей или другого вида оборудования, которому не нужна синусоидальная форма напряжения. Это очень важное замечание.
Но необходимо отметить, что данный тип ИБП считается самым малошумным, потому что в его конструкции нет системы охлаждения, в которую в обязательном порядке входит вентилятор, создающий основной шум при работе. И хотя это можно отнести к достоинствам ИБП Off-Line или Standby, но это же является и минусом. Почему? Потому что все узлы и детали ИБП под напряжением начинают выделять тепло, которое пагубно влияет на состояние аккумуляторов, что приводит к резкому сокращению их срока эксплуатации. Обычно данный срок составляет 2-1,5 года.
Второй тип ИБП – это линейно-интерактивный (Line-interactive) тип. Схема данного ИБП отличается от предыдущей тем, что реле дополнительно снабжается стабилизатором. Достоинств у данного агрегата больше. К примеру,
Подобные источники бесперебойного питания, даже в условиях повышенном или пониженном напряжении в электросети (что является наиболее распространенной причиной неполадок к отечественных электросетях) обеспечивают нормальное питание нагрузки. Причем осуществляется это без перехода режима питания на батарейный.
Кроме того:
— в данном виде ИБП, когда происходит работа от аккумуляторов, напряжение выдается практически синусоидальным или, во всяком случае, приближенное к этому показателю;
— модификация ИБП различна, так вот в некоторых из них часто используются фильтры помех, а так же вмонтирована цепь байпас — это устройство, которое соединяет входную сеть и внешние приборы и оборудование;
— так же улучшены некоторые технические параметры устройств, которые заряжают аккумуляторы. Здесь так же присутствуют датчики определения времени, при котором работают батареи и сеть, которая позволяет подключать дополнительные аккумуляторы;
— настройка режимов, мониторинг источника – это все более в упрощенной форме и на более качественном уровне;
— исполнение данного типа ИБС возможно практически во всех видах, это и башенный вариант, и настольный, и шкафный, установка в 19” стойки.
Однако прибор не лишен минусов. Все та же плохая защита от нагрузки. Стабилизации частоты, коррекции формы напряжения отсутствуют. К тому же необходимо отметить и другие показатели, которые влияют на качество работы ИБП. Это наличие переходных процессов при работе бустера (AVR) и переключения на работу от сети/батарей, ненулевое время переключения (2-4 мс) на питание от батарей, в отдельных моделях приближенная к синусоидальной форма напряжения при работе от аккумуляторов.
Кстати, данная система снабжена вентиляционным охлаждением, которая может изменять скорость вращения рабочего органа или работать в постоянном режиме, можно выбирать. Данный ИБП относится к типу VI (Voltage Independent). Ели говорить о качестве, то линейно-интерактивный (Line-interactive) тип ИБП относится к среднему классу. Обычно их устанавливают в местах работы компьютерных сетей, сетей связи и информации, серверных зон, офисного оборудования и даже телекоммуникационных средств.
И последний тип источника бесперебойного питания – это высокоэффективные, но дорогостоящие ИБП с двойным преобразованием энергии (On-line). Здесь используется сложная система преобразования энергии. Поступающее электричество переменного тока преобразуется в ток постоянный и после прохождения инвертора преобразуется опять в переменный ток. В данном случае аккумуляторы постоянно находятся в данной цепи. Они не стоят без дела. Именно батареи подпитывают инвертор, они же сразу включаются, когда внешнее напряжение исчезает. Поэтому время переключения здесь равно нулю, вот почему данный тип ИБП считают высокоточным.
ИБП с двойным преобразованием энергии (On-line) выпускается в различных конструкционных вариантах, которые легко мониторить, налаживать и подстраивать под определенные параметры. Очень важной составляющей данного типа ИБП – это технологичная система охлаждения, которая основана на вентиляции всего агрегата, скорость вращения которого зависит от температуры внутри блока и нагрузки питания. Это эффективная система. Современные модификации ИБП с двойным преобразованием энергии (On-line) могут работать в парах, то есть параллельно, что сильно увеличивает их мощность. Но можно делать схему подключения таким способом, чтобы один работал в нормальном режиме, а второй был — как резерв.
Как было уже сказано выше, ИБП On-line работает по принципу двойного преобразователя. Сегодня выпускаются несколько видов этого устройства. Первый вариант, он же классический — когда выпрямитель после первого преобразования формирует шину постоянного тока с низким уровнем пульсаций и помех, к которой подключены батареи и инвертор. Данный тип преобразователя имеет достаточно большой срок эксплуатации аккумуляторов. У него же высокая степень защиты. Но вот коэффициентом полезного действия он похвастаться не может. К тому же стоит он немало, что является его самым большим недостатком. В настоящее время выпускаются модели источников бесперебойного питания, которые именно на входе искажают электрический ток. Но уже сегодня можно говорить о том, что такого типа преобразования усовершенствованы. В данном случае упор был сделан на снижение потерь и увеличение качества характеристик. Можно привести пример ИБП с IGBT-выпрямителями. Чем отличаются они от традиционных моделей? Во-первых, снижением нелинейных искажений на входе. Сегодня это уже составляет 4%. Во-вторых, синусоидальная форма тока в таком случае обеспечивается на все сто процентов.
Второй тип преобразования – это так называемые дельта — преобразования. В данной системе плюсов много. К примеру, низкая стоимость, упрощенная конструкция, высокий КПД. Достаточно высокий коэффициент полезного действия гарантируется отсутствием отклонений и искажений напряжения в электросети, а также в том случае, когда нагрузка ИБП равна номинальной и является линейной.
Правда, степень защиты здесь меньше, но развитие технологий не стоит на месте, что, безусловно, в будущем даст возможность разрешить существующие проблемы. Отметим и высокую мощность дельта-преобразований, которые доходят до максимальных значений, что очень важно при частых перегрузках в сети потребления.
Если говорить о реализации моделей, то необходимо выделить трансформаторные и бестрансформаторные ИБП. Последние, обычно, работают от выпрямителей. Как было сказано выше, источники бесперебойного питания могут соединяться параллельно, создавая более мощную систему. К тому же, создается система резервирования. Здесь можно использовать такие схемы, как: N+1, N+2 и так далее без ограничений.
Используются два варианта создания блоков и резервирования:
— на уровне модулей ИБП, как например в ИБП серии Symmetra компании АРС;
— на уровне изделий в целом, например по технологии Резервируемой Параллельной Архитектуры (Redundant Parallel Architecture™ или RPA™) компании General Electric, позволяющей наращивать мощность и осуществлять резервирование системы за счет установки дополнительных блоков ИБП.
Если говорить о мощности ИБП on-line, то необходимо отметить, что они выпускаются с минимальными показателями от 500 ватт и максимальными в несколько мегаватт. Соответственно их срок работы в автономном режиме может варьироваться в диапазоне от нескольких минут до нескольких дней.
С точки зрения классификации линейно-интерактивные ИБП по стандарту IEC 62040-3 относятся к типу VFI (Voltage and Frequency Independent). Где можно использовать данный тип ИБП? Областей применения много. Это в основном локальные вычислительные сети, системы управления технологическими процессами и оборудованием.
Как правильно выбрать источник бесперебойного питания, то есть, на какие характеристики лучше всего обратить внимание:
— мощность нагрузки, которую прибор сможет выдержать;
— стоимость;
— время, которое могут выдержать аккумуляторы, до включения альтернативного источника питания;
— качество и надежность;
— показатель шума;
— оформление;
— могут ли добавляться дополнительные аккумуляторы или нет;
— возможность устройства резервирования;
— могут ли источники работать в режимах, где используются компьютерное обеспечение.
Для личного использования рекомендуется применять ИБП с мощностью потребления от 350 до 1500 ватт. Если устанавливается на персональный компьютер, то здесь подойдет ИБП с показателями 350-600 ватт. Для компьютера с игровой приставкой необходимо использовать ИБП от 700 до 1000 ватт. А вот для компьютера с лазерным принтером без ИБП с мощностью 1200-1500 ватт просто не обойтись.
ibpc.ru
Источник бесперебойного питания: назначение и виды
Источник бесперебойного питания, ИБП, UPS – как только не называют этот нехитрый аппарат, способный обеспечивать бесперебойное энергоснабжение на объектах особой важности. К таким объектам, в первую очередь, относятся предприятия атомной энергетики, нефтедобывающие, нефтеперерабатывающие комплексы и объекты социальной инфраструктуры.
Не менее важное значение приобретает бесперебойное электроснабжение и в домашних условиях: эффективная работа локальных компьютерных сетей и персональных компьютеров напрямую зависит от электроэнергии. В случае перебоев с электроснабжением или при его полном отключении источник бесперебойного питания позволит работать компьютеру еще несколько десятков минут, чего достаточно для сохранения необходимых данных и безопасного отключения компьютера.
Понятно, что цены на ИБП для одного компьютера и цены на ИБП для большого производства будут отличаться друг от друга. Поэтому, выбирая ИБП/UPS, необходимо знать о тех или иных видах таких аппаратов.
Классификация и виды ИБП
Исходя из различных параметров, ИБП принято разделять на несколько видов. Если в качестве определяющего фактора использовать мощность ИБП, то среди них выделяются аппараты высокой, средней и малой мощности. Тот или иной класс мощности используется для различных целей, и ясно, что использовать источник бесперебойного питания мощностью в несколько сотен ватт будет не совсем целесообразно в домашних условиях для одного компьютера.
Другим классифицирующим параметром, определяющим типы ИБП, принято считать принцип действия самих систем бесперебойного питания. В связи с этим выделяют такие категории ИБП как онлайновые (on-line), оффлайновые (off-line) и линейно-интерактивные (line-interactive).
Оффлайновый источник бесперебойного питания при нормальной работе обеспечивает подключение к основной питающей сети. В аварийном режиме питание переключается на резервные источники, в данном случае на аккумуляторные батареи. Основным преимуществом ИБП оффлайнового типа остается его простота исполнения и неприхотливость в работе.
Линейно-интерактивные ИБП помимо коммутирующего устройства имеют в своем составе стабилизатор входящего напряжения. То есть источник бесперебойного питания такого типа не только обеспечивает автономное энергоснабжение приборов при отключении электроэнергии, но и защищает от пониженного или повышенного напряжения без общего переключения на аварийный режим.
Онлайновый источник бесперебойного питания построен по принципу двойного преобразования напряжения. Поступающее на входе переменное напряжение с помощью выпрямителя трансформируется в постоянное, а затем при помощи инвертора снова становится переменным. Все это способствует установлению стабильного уровня выходного напряжения, а также гасит помехи основной питающей сети.
www.uniongr.ru