Ибп большой мощности на короткое время в щит: Электропитание без перебоев / Блог компании RUVDS.com / Хабр

Содержание

Расчет мощности и времени автономной работы ИБП по нагрузке

Мощность и тип подключаемой нагрузки — вот основной фактор, который должен влиять на выбор определенной модели источника бесперебойного питания. Правильный расчет мощности ИБП по нагрузке позволит купить эффективно работающее при отключении сети устройство, не переплачивая за лишние заявленные производителем ватты.

Расчет мощности ИБП по нагрузке

Чтобы не возникало ситуаций, при которых ИБП выключается под нагрузкой без особых видимых причин, учитывайте следующие электротехнические показатели подключаемых приборов и самого бесперебойника:

  • Активная мощность подключаемых приборов (Вт).
  • Коэффициент мощности. Для обычного компьютера составляет 0,6-0,7, для серверного оборудования стремится к 1 (при расчетах используют значение 0,95), для бытовых приборов с электродвигателем — 0,7-0,8. Коэффициент необходим для определения полной потребляемой мощности (ВА).
  • Величина пускового тока. Актуально для устройств с электрическими двигателями. Этот показатель может составлять 3-10 А. Именно во столько раз и придется увеличить мощность ИБП, чтобы обеспечить запуск двигателя. В противном случае получите ситуацию, когда ИБП не держит нагрузку при отключении основной сети электроснабжения.
  • Собственный КПД источника бесперебойного питания. Зависит от типа ИБП, обычно находится в пределах 0,7-0,9.

Для получения ориентировочного значения мощности бесперебойника потребуется просто перемножить значения всех приведенных характеристик. Не лишним будет добавить и 10-20% запас.

К каким последствиям приведет неправильный расчет нагрузки ИБП

Выбор источника с меньшей мощностью приведет к тому, что в момент отключения основной сети ИБП не сможет обеспечить обслуживаемые приборы электроэнергией и отключится. Кстати, такая ситуация характерна не только при переходе на питание от аккумуляторов. Особенно это актуально для приборов, работающих по принципу двойного преобразования и линейно-интерактивных ИБП. При недостаточной мощности источника бесперебойного питания будет происходить постоянный переход в режим «Байпаса». То есть, нагрузка будет переподключаться к основной сети, а не получать стабилизированное питание от преобразователя.

Стоит отметить, что совместная параллельная работа ИБП на нагрузку не решит проблему. Подключение 2-3 источников к одному потребителю технически сложно реализовать. Дело в том, что потребуется максимальная синхронизация режимов работы. А достичь этого сложно даже при подборе устройств по характеристикам. Решением может стать разделение нагрузки с последующим подключением отдельных потребителей к разным ИБП. Если такой возможности нет, тогда придется приобретать бесперебойник большей мощности.

Особенности работы ИБП без нагрузки

Еще один момент, на который стоит обращать внимание при выборе — собственное энергопотребление источника бесперебойного питания. То, сколько потребляет ИБП без нагрузки, зависит от режима работы устройства в определенный момент времени. Можно выделить 2 основные ситуации, при которых энергопотребление будет существенно отличаться:

  • При полностью заряженном аккумуляторе величина потребляемой энергии зависит исключительно от тока холостого хода устройства, то есть, от конструктивных особенностей ИБП. Для качественных устройств этот показатель не превышает 5-10 Вт. А вот приборы бюджетного ценового сегмента на собственные нужды потратят 20 Вт и более.
  • Увеличение собственного потребления происходит в период заряда аккумуляторов. Стандартный показатель силы тока в этом режиме обычно не превышает 0,15 емкости АКБ. Умножив это значение на напряжение заряда, получите расходуемую бесперебойником мощность.

Расчет времени резерва питания нагрузки от ИБП

Влияет мощность подключаемой нагрузки и на общую автономность работы устройства при отключении сети. Чтобы определить предельное время резервирование необходимо знать емкость (С) и напряжение (V) АКБ, величину подключаемой мощности (Р) и КПД источника. Формула имеет вид:

Т = С х V х КПД / Р

защита линий от скачков и перегрузок

Нередкими случаями во многих электросетях являются перепады напряжения. Слишком высокие скачки могут вывести подключенную технику из строя, при этом даже привести к короткому замыканию. Для предотвращения используется защита ИБП от перегрузки.

Что такое ИБП

Источник бесперебойного питания представляет собой вторичный источник, который используется при кратковременных исчезновениях напряжения в сети. Также оборудование служит для защиты от помех и сохранения оптимальных параметров электрического сигнала.

В отличие от источников резервного питания, при кратковременных «провалах» ИБП обеспечивает мгновенную подачу электроэнергии. Это особо актуально в крупных офисах, где потеря информации на компьютерах вследствие отключения электричества недопустима. Защита сетей ИБП стала настоящей необходимостью.

Классификация ИБП

Согласно технической литературе, все устройства условно разделяют на три больших группы:

  • Пассивные – это самые доступные и дешевые модели. Схема работы от аккумулятора в обычном состоянии отключена, при этом запускается только при исчезновении напряжения. Время переключения составляет десятые доли секунды.
  • Линейно-интерактивные. Здесь схема питания включена постоянно. Переключение происходит практически незаметно для устройств. Выпускаются ИБП с защитой от КЗ.
  • С двойным преобразованием – это самые надежные, но неэкономичные. Напряжение на выход подается с преобразователя, который питается от аккумулятора.

Современные модели имеют широкий функционал. Распространенная функция ИБП – защита телефонной линии. Для защиты сетевого и компьютерного оборудования отдельные производители включают в конструкцию специальные разъемы, куда подсоединяются телефонная или интернет-линия. При наводке высокого напряжения (например, от грозы) ИБП защитит телефон или роутер.

Защита от обратного тока ИБП предотвращает риск повреждения оборудования током, которое поступает со стороны нагрузки источника бесперебойного питания. Это гарантия безопасности работника, который осуществляет ремонтные работы с вводящей стороны ИБП. Многие пользователи также задают вопрос, как на ИБП отключить защиту от перегрузок? Сделать это можно только вмешательством в схему.

Как долго «бесперебойник» работает от аккумулятора

Данный показатель зависит от двух основных параметров модели: потребляемой мощности и емкости батареи. В большинстве устройств устанавливают аккумуляторы напряжением 12 вольт и емкостью до 7 ампер-час. Таким образом, подобная модель способна питать нагрузку мощностью в 80 ватт на протяжение одного часа. При двукратном увеличении нагрузки время работы ИБП уменьшится вдвое. Реальное время еще меньше с учетом внутренних преобразований.

В некоторых высокопроизводительных аппаратах устанавливаются по несколько батарей. Таблицы и калькуляторы для расчета времени работы после отключения питания часто можно найти в документации к продукции или на сайте производителя. Срок действия аккумуляторов варьируется от 3 до 5 лет (в зависимости от модели).

ООО «СПб-Автоматика». Применение ИБП-24-60А (ИБП 24В на DIN-рейку или монтажную панель) в щитах автоматики инженерных систем.

Применение ИБП-24-60А (ИБП 24В на DIN-рейку или монтажную панель) в щитах автоматики инженерных систем.

Дата обновления: 30.01.2016

   Современные щиты автоматики все чаще предусматривают в своем составе источник бесперебойного питания, который обеспечивает защиту ПЛК от кратких скачков напряжения и самое главное от кратковременного отключения электричества.

   Современные микроконтроллеры выполняют ответственные задачи по управлению инженерными системами и при отключении питания возможны ситуации, когда инженерная система может остаться в состоянии, при котором будет нанесен вред ее элементам (например в системах вентиляции регулирующий клапан подачи теплоносителя может остаться в почти закрытом положении – возможна заморозка калорифера из за недостатка теплоносителя в калорифере.

   Также при отключении электропитания на объекте инженерам службы эксплуатации важно получать оперативную информацию о состоянии инженерных систем – использование источника бесперебойного питания в составе щита управления позволяет получать информацию даже при отсутствии питания на объекте. Кроме информации от ПЛК, также важно получать информацию и от ИБП – наличие/пропажа питания на шкаф автоматики и состояние батарей (для их замены при проведении ТО). К сожалению большая часть решений не позволяла получить эту информацию без дополнительных затрат на реле и монтаж.

   В процессе своей деятельности компания «СПб-Автоматика» в своих щитах испытала многие варианты ИБП (как бытовой серии, так и промышленной) и на основе этого опыта, мы создали собственный продукт ИБП-24-60А, который позволяет решить все те проблемы, с которыми мы столкнулись в процессе эксплуатации.

   Сводная таблица решений и недостатков этих решений приведена ниже:


Современные источники бесперебойного питания

Журнал «Электронные компоненты» №9,2008

Валерий Климов, к.т.н., технический директор, «Русэлт»

При сравнении источников бесперебойного питания (ИБП) различных производителей следует, прежде всего, обращать внимание на их технические характеристики, отражающие потребительские свойства и качества. В статье рассматриваются  важные энергетические показатели ИБП и его перегрузочные характеристики.  Динамические характеристики отражают надежную работу ИБП при коммутации нагрузки, скачках сетевого напряжения, перегрузках и других возмущениях, возникающих в системе «сеть – ИБП – нагрузка». Приведены результаты экспериментального исследования динамических режимов однофазных ИБП с двойным преобразованием, рассмотренных в части 1 («ЭК» 6, 2008).

Классификация электрических характеристик ИБП

Требования к ИБП и классификация электрических характеристик современных ИБП наиболее полно представлены в новом международном  стандарте [3]. Действовавший ранее в нашей стране стандарт [4] не отражает всей полноты требований к современным структурам ИБП. Предлагаемый автором перечень электрических параметров ИБП дополнен рядом энергетических показателей:

— входные характеристики включают: номинальные значения мощностей, напряжений, токов и их допустимые отклонения, пусковые токи, входной коэффициент мощности, гармонический состав входного тока;

 входные характеристики отражают: статические и динамические показатели точности, коэффициент искажения синусоидальности, КПД, выходной коэффициент мощности, перегрузочную способность ИБП;

— переходные (системные) показатели характеризуют: синхронизацию по частоте, время резерва, время восстановления заряда аккумуляторной батареи (АБ), обобщенный энергетический коэффициент;

— параметры цепи постоянного тока характеризуют

 требования к номинальным значениям напряжения АБ [1, 2];

— эксплутационные требования (условия окружающей среды) отражают влияние температуры, влажности, высотности и т.д. на рабочие характеристики ИБП.

    Рассмотрим более подробно основные электрические характеристики ИБП.

Входные характеристики ИБП

Номинальные значения входного напряжения, принятые в нашей стране: для однофазных ИБП – 220 В; для трехфазных ИБП – 220/380 В, 50 Гц.

*Первая, вторая и третья части статьи были опубликованы в «ЭК» 6, 8, 9, 2008.

Допустимые отклонения входного напряжения характеризуют пределы изменения входного напряжения, при которых ИБП продолжает работать в сетевом режиме без перехода в автономный режим питания от АБ. Современные структуры ИБП с бустером обеспечивают диапазон +/–20% и более. Следует отметить, что для ряда однофазных моделей ИБП нижний предел входного напряжения расширяется с уменьшением нагрузки [1].

Номинальная входная полная мощность (Sвх.ном) – полная мощность, загружающая сеть при 100% коэффициенте нагрузки и стандартных условиях эксплуатации. Различают входную мощность, потребляемую при заряженной АБ (Sвх.мин), и мощность при форсированном заряде батареи (Sвх.макс), превышающую первое значение на 25 – 30%, в зависимости от величины емкости батареи и степени ее разряженности. Например, для ИБП с номинальной выходной мощностью 30 кВА и входным коэффициентом мощности 0,8 имеем: Sвх.мин = 32,8 кВА и Sвх.макс = 41 кВА.

Номинальная входная активная мощность (Рвх.ном) характеризует энергопотребление на входе ИБП при номинальной нагрузке:

Рвх.ном=КрвхSвх.ном

Входной коэффициент мощности
 (Крвх) характеризует отношение активной входной мощности к  полной при номинальном входном напряжении и 100% нагрузке.

Значения Крвх для различных моделей и мощностей ИБП могут изменяться от 0,8 до 0,99. Чем больше значение Крвх, тем ниже искажение синусоидальности входного тока. При этом входное сопротивление ИБП по отношению к сети будет чисто активным. Наиболее высокое значение Крвх = 0,99 достигнуто в структурах ИБП с входным ШИМ-преобразователем  на IGBT-транзисторах [2].

Составляющие токов реактивной мощности и мощности искажения во входной цепи преобразователя (мостовой схеме трехфазного выпрямителя) будут замыкаться во входном контуре системы и зависеть от параметров входного фильтра, реактивных параметров звена постоянного тока (так как это влияет на форму тока, потребляемого от сети) и степени загруженности системы.

Максимальный входной ток – параметр, определяющий выбор внешнего автомата защиты ИБП. Величина максимального тока определяется при 100% коэффициенте нагрузки, минимальном входном напряжении в режиме форсированного заряда АБ:

Iвх.макс=Sвх.макс/Uвх.мин

Величина пускового тока – характеризует бросок входного тока за счет заряда накопительных конденсаторов при включении ИБП. Для ограничения скачка тока в современных ИБП используют пусковые цепи или алгоритм мягкого старта ИБП.  

Выходные характеристики ИБП

Статическая точность выходного напряжения для однофазных маломощных ИБП двойного преобразования составляет +/–2%, для средней мощности и трехфазных ИБП достигает +/–1%, что позволяет обеспечивать параллельную работу 4 – 8 блоков на общую нагрузку [10]. Показатели динамической точности современных ИБП составляют +/–5% при 100% скачке нагрузки [2].

Внешняя характеристика ИБП характеризует степень статической точности выходного напряжения. В общем случае жесткость внешней характеристики определяется внутренним сопротивлением силовой цепи, включающей выпрямитель, корректор коэффициента мощности (ККМ), преобразователь постоянного напряжения (ППН) и инвертор. ККМ – ППН обладают стабилизирущими свойствами. Благодаря этому напряжение питания инвертора также стабильно, поэтому можно считать, что основным параметром, определяющим внешнюю характеристику ИБП, является выходное сопротивление инвертора. Современные инверторы на IGBT-транзисторах с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) выходного напряжения обладают низким значением внутреннего сопротивления. По сравнению с силовыми трансформаторами инвертор обладает в 5 раз меньшим внутренним сопротивлением [5], что обеспечивает не только высокую точность стабилизации выходного напряжения (1 – 2)%, но и низкие значения коэффициента искажения синусоидальности выходного напряжения (менее 3%) при токах в нелинейных нагрузках с коэффициентом амплитуды до 3.

Номинальная полная выходная мощность (Sвых.ном) – предельная полная мощность, которую инвертор может отдать в линейную нагрузку с коэффициентом мощности (Крн), равным выходному коэффициенту мощности ИБП (Крвых) при стандартных условиях эксплуатации (температура, влажность, высотность).

Выходной коэффициент мощности (Крвых), указанный производителем, соответствует тому значению коэффициента мощности нагрузки, при котором обеспечивается максимальная эффективность потребления электроэнергии от ИБП. Значения Крвых для современных ИБП составляют 0,7…0,9 [6].

Номинальная активная выходная мощность (Рвых.ном) – максимальная активная мощность, отдаваемая в нагрузку:

Рвх.ном=КрвхSвх.ном

КПД и тепловые потери

КПД характеризует эффективность использования ИБП и представляет отношение выходной активной мощности, потребляемой нагрузкой, к входной активной мощности, потребляемой ИБП из сети. Потери активной мощности (тепловые потери) в ИБП характеризуются рядом составляющих:

∆P=Pвх  Pвых=∆Pхх+∆Pсц+∆Pдоп

∆Pхх – постоянная составляющая потерь (потери холостого хода ИБП) не зависит от коэффициента нагрузки и определяется энергией, необходимой для обслуживания системы управления силовых узлов, питания вентиляторов охлаждения  и других вспомогательных блоков. В ИБП малой и средней мощности 1 – 10 кВА потери холостого хода составляют 20 – 30% от общих потерь. С ростом мощности ИБП относительная доля потерь холостого хода снижается.

∆Pсц – переменная составляющая потерь, которая зависит от коэффициента нагрузки

∆Pсц = ∆P1+∆P2+∆P3+∆P4 

∆P1 – потери в силовой цепи выпрямителя;

∆P2 – потери в силовой цепи корректора коэффициента мощности;

∆P3 – потери в силовой цепи преобразователя постоянного напряжения;

∆P4 – потери в силовой цепи инвертора.

Технические данные производителей ИБП содержат значения КПД отдельных силовых узлов ИБП (в основном выпрямителя и инвертора) и значения общего (системного) КПД, составляющего 85 – 88% для ИБП малой мощности и 90 – 94% для ИБП средней и большой мощности;

∆Pдоп – дополнительные потери на заряд АБ, являющиеся переменными во времени и зависящие от степени разряженности батареи и ее емкости. Наибольшие дополнительные потери возникают при форсированном заряде батареи. Например, потери при номинальной нагрузке в ИБП мощностью 30 кВА составляют: 2,8 кВт – при форсированном режиме заряда батареи и 2,2 кВт – при заряженной батарее.

Нагрузочная характеристика ИБП представляет нелинейную зависимость коэффициента передачи полной мощности от коэффициента мощности нагрузки  ФОРМУЛА 

Введем понятия коэффициента передачи полной мощности в нагрузку и нагрузочной характеристики инвертора [6].

Коэффициент передачи полной мощности в нагрузку – отношение предельно допустимой мощности нагрузки к номинальной полной мощности оборудования:  ФОРМУЛА  Коэффициент К5    коррелируется с понятием коэффициента снижения мощности Kd (derating factor), указывающим на процент величины активной составляющей мощности нагрузки, которую можно подключить к инвертору.

Коэффициент снижения мощности зависит от характера нагрузки. В таблице 1 приведен пример значений коэффициентов снижения мощности при выходном коэффициенте мощности инвертора 0,8 и различных значениях коэффициентов мощности нагрузки.

Таблица 1. Зависимость коэффициента снижения мощности от характера нагрузки.

Ток конденсатора выходного фильтра суммируется с током емкостной составляющей нагрузки, что снижает предельно допустимую нагрузку на выходе инвертора. Реактивная составляющая мощности и высокочастотные гармонические составляющие мощности искажения на выходе преобразователя будут обмениваться между нагрузкой, выходным фильтром инвертора и емкостью фильтра звена постоянного тока. Замыкаясь в указанном контуре силовой цепи преобразователя, их величины будут зависеть от коэффициента мощности нагрузки. Причем выходной коэффициент мощности может отличаться от коэффициента мощности нагрузки. Значение коэффициента передачи полной мощности в нагрузку достигает 100% при равенстве коэффициента мощности линейной нагрузки индуктивного характера выходному коэффициенту мощности ИБП. На рисунке 1а приведены нагрузочные характеристики при различных типах линейной нагрузки RL, RC и нелинейной нагрузки RCD. При нелинейной нагрузке коэффициент передачи мощности снижается. Наиболее распространены однофазные нелинейные нагрузки типа RCD – неуправляемые выпрямители с емкостным фильтром. Коэффициент амплитуды тока такой нагрузки достигает 2,5 – 3 при коэффициенте мощности 0,7 – 0,6. На рисунке 1б

приведены зависимости коэффициента мощности и коэффициента амплитуды RCD-нагрузки в функции длительности импульса тока на полупериоде сетевого напряжения [7]. При работе ИБП на разнотипные нагрузки за эквивалентную нелинейную нагрузку принимают сумму нагрузок: 50% – RL – линейная нагрузка с Крн = 0,8 и 50% – RCD –нагрузка – неуправляемый выпрямитель с емкостью фильтра 2,5 мкФ/Вт. Коэффициент передачи мощности в нелинейную нагрузку при токе с коэффициентом амплитуды Ка = 3 не превышает значения Кs = 70 – 80%.     

Векторная диаграмма мощностей инвертора (см. рис. 2) наглядно отражает нагрузочные способности ИБП, и в последнее время приводится в каталогах ряда ведущих мировых производителей ИБП. Верхний квадрант диаграммы характеризует мощности при активно-емкостной нагрузке (кВАр-С), в нижний – при активно-индуктивной нагрузке (кВАр-L). Здесь приняты обозначения:

  • горизонтальная ось соответствует относительным значениям активной мощности P ;
  • О — центр окружности максимальной полной мощности при индуктивном характере нагрузки ;
  • ОВ — вектор относительной максимальной полной мощности, отдаваемой в  нагрузку индуктивного характера (Sмакс) при номинальной активной мощности ;
  • О1 — центр окружности максимальной полной мощности при емкостном характере нагрузки ;
  • ВС – значение номинальной активной мощности на выходе преобразователя (Pном) ;
  • ОА – предельное значение относительной полной мощности, отдаваемой в индуктивную нагрузку при пониженной активной мощности ;
  • ОD – предельное значение относительной полной мощности, отдаваемой в емкостную нагрузку при пониженной активной мощности.

Косинусы углов поворота векторов полных мощностей относительно действительной оси координат будут соответствовать коэффициентам мощности нагрузок на выходе инвертора. Положение вертикальной линии номинальной выходной активной мощности (Pном) определяется выходным коэффициентом мощности инвертора  КРвыхном/Sном.

При емкостном характере нагрузки происходит смещение центра максимальной полной мощности О1 вниз относительно начала координат О и снижение границы полной мощности CD. Выход за указанные границы на векторной диаграмме мощностей (A-B-C-D-O) означает перегрузку инвертора. Современные системы управления инвертором в ИБП анализируют значения полной и активной составляющей мощностей, фиксируя превышения предельных значений.

Коэффициенты реактивных мощностей выходного фильтра инвертора

При выборе параметров фильтра рекомендуется принимать: Kc = Qc/Sном =  0,25 – 0,5; Kl = Ql/Sном =  0,07 – 0,2. Меньшие значения коэффициентов могут быть приняты для пониженных мощностей инверторов. Увеличение коэффициента емкостной мощности приводит к снижению расчетной мощности инвертора, обеспечивающего номинальные режимы работы в безопасной области векторной диаграммы мощностей [6].

Перегрузочные характеристики ИБП и ток короткого замыкания инвертора Различают перегрузочные способности инвертора и цепи «байпас». При значительных и длительных перегрузках ИБП переходит в режим автоматического байпаса, который характеризуется большой перегрузочной способностью. Однако современные инверторы на IGBT-транзисторах с ШИМ-регулированием тоже отличаются достаточно высокими перегрузочными характеристиками и значениями токов короткого замыкания (Iкз), достигающими 200 – 300% номинального выходного тока. При перегрузках, не превышающих 5 – 10% номинальной мощности, ИБП могут работать в инверторном режиме длительное время, не переходя в режим «байпас». На рисунке 3 приведены типичные перегрузочные характеристики ИБП. Допустимые области работы ИБП: 1– инверторный режим; 2 –  режим автоматического байпаса; 3 – область отключения ИБП. Следует иметь в виду, что количественные показатели приведенных токо-временных зависимостей у разных моделей ИБП могут отличаться. Знание перегрузочных характеристик позволяет оптимально выбирать необходимую номинальную мощность ИБП для нагрузок, обладающих большими пусковыми токами, исключая низкий коэффициент загрузки ИБП в статическом режиме при номинальных токах нагрузки.

Вопрос ограничения тока инвертора в режиме перегрузки является важным для  понимания перегрузочных свойств ИБП. При росте тока нагрузки свыше номинального значения инвертор переходит в режим генератора тока, ограничивая максимальное значение тока на определенной величине Iогр. Чтобы искажение синусоидальности выходного напряжения не превышало 5%, необходимо устанавливать порог ограничения максимального (амплитудного) значения выходного тока в 1,5 раза больше амплитудной величины номинального тока инвертора при линейной нагрузке:
Iогр=1,5√2iвых.ном
Соответственно, коэффициент амплитуды тока ограничения составляет: 
Ко.огр=Iогр

Инвертор с ШИМ-регулированием выходного напряжения способен реагировать на изменения тока нагрузки, ограничивая его по амплитуде. При этом происходит увеличение длительности импульса тока на полупериоде выходного напряжения [8]. Так, например, инвертор с номинальной мощностью 5 кВА способен отдать 4 кВт активной мощности в RCD-нагрузку с искажением синусоидальности выходного напряжения не более 5%. Таким образом, выходной коэффициент мощности такого инвертора Крвых = 0,8.

В таблице 2 приведены типовые перегрузочные характеристики  ИБП малой и средней мощности.

Таблица 2. Типовые перегрузочные характеристики ИБП малой и средней мощности

Переходные характеристики ИБП

Эти характеристики носят так же название системных или «вход – выход». К ним относятся такие параметры, как энергетический коэффициент, показатели синхронизации, временные характеристики автономной работы ИБП и восстановление заряда АБ.

Энергетический коэффициент определяет соотношение полных мощностей — потребляемой ИБП из сети и отдаваемой ИБП  в нагрузку [8]:

ФОРМУЛА

Если выполняется условие Кэ ≥ Крн, то ИБП потребляет из сети полную мощность равную или меньше той, что ИБП отдает в нагрузку:

ФОРМУЛА

Данное положение распространяется на ИБП с высоким входным коэффициентом мощности при работе на нелинейные нагрузки с низким коэффициентом мощности. Это явление объясняется тем, что при нелинейной нагрузке ток реактивной мощности и высокочастотные гармоники тока мощности искажения замыкаются в контуре «инвертор – нагрузка» и не проявляются во входной цепи ИБП. Можно показать, что при заданном коэффициенте мощности нагрузки Крн и КПД активная мощность на входе ИБП будет составлять:

ФОРМУЛА 9

Полная мощность на входе ИБП будет определяться входным коэффициентом мощности:

ФОРМУЛА 10

При условии Uвх = Uвых, имеем:

ФОРМУЛА 11 

Рассмотрим пример использования ИБП со следующими показателями: Крвх = 0,95, КПД = 90%, при работе на нелинейную нагрузку с коэффициентом мощности Крн = 0,63.

Из соотношения (11) имеем: Iвх = 0,74 Iвых. Уменьшение действующего значения входного тока ИДП относительно выходного тока приводит к снижению загруженности сети по сравнению с тем, когда нагрузка подключена к сети напрямую. Так как потери мощности пропорциональны квадрату тока, то потери мощности в линиях электропередачи с использованием ИБП в нашем примере составят 54% от потерь при питании той же нагрузки от сети без ИБП. Это обстоятельство особо важно при наличии, так называемых, «мягких» линий электропередачи. Таким образом, обобщенный энергетический коэффициент является одним из важнейших показателей, определяющих целесообразность применения ИБП с двойным преобразованием не только для обеспечения бесперебойного электропитания нагрузки при пропадании или искажении сети, но и для оптимизации энергопотребления при нагрузках с низким коэффициентом мощности.

Временные характеристики автономной работы ИБП показывают предельные времена работы ИБП от энергии АБ при отсутствии или недопустимых отклонениях сети в зависимости от коэффициента нагрузки. Значительное увеличение времени резерва достигается внешним подключением дополнительных аккумуляторных модулей. Следует обратить внимание на нелинейную зависимость временных характеристик от значения коэффициента нагрузки [8].

Время восстановления заряда аккумуляторной батареи АБ характеризует возможность работы ИБП в повторных автономных режимах и зависит от используемой емкости АБ. Время заряда АБ от 20% до 90% емкости составляет в среднем 6 – 8 часов.

Показатели синхронизации характеризуют синхронную работу инвертора и цепи «байпас», которая должна поддерживаться при отклонениях частоты в пределах +/–8% от номинальной со скоростью изменения частоты в пределах 1 – 4 Гц/с. При автономной работе выходная частота инвертора должна поддерживаться с точностью +/–0,1% от номинальной.

Характеристики динамических режимов работы и спектральные характеристики ИБП

Данный раздел посвящен результатам экспериментального исследования динамических режимов и спектральных характеристик ИБП с двойным преобразованием мощностью 1 – 3 кВА [9]. При этих исследованиях определялись:

·        провалы и всплески мгновенных значений выходного напряжения и тока и время возврата в установившийся режим работы ИБП после скачков нагрузки;

·        реакция ИБП на скачки входного напряжения;

·        перегрузочные и защитные способности ИБП;

·        гармонический состав выходного напряжения и тока в установившихся процессах при различном характере нагрузок и форме входного напряжения.

Названный перечень динамических характеристик отражает общие требования к ИБП, изложенные в стандартах [3, 4]. Результаты исследования переходных процессов при скачках нагрузки приведены на рисунках  4 а, б. Анализ показывает, что при скачке линейной нагрузки до 100%  выходное напряжение снижается на 3,5% от величины установившегося значения и затем восстанавливается до исходного уровня за 60 мс (см. рис. 4а). Отметим, что статическая точность стабилизации ИБП составляет +/–2%. При скачкообразном сбросе 100% линейной нагрузки зарегистрировано увеличение выходного напряжения на 4% и возврат к установившемуся значению в течение 100 мс (см. рис. 4б).

На рисунке 5а приведены осциллограммы выходного напряжения и тока при включении двигательной нагрузки, суммарная мощность которой составила 150%  номинальной мощности ИБП. В связи с перегрузкой ИБП автоматически перешел в режим «байпас», а затем, по окончании режима пуска двигателя ИБП, вновь перешел в режим двойного преобразования. При этом видно, что переход из режима двойного преобразования в байпас и наоборот происходит мгновенно, без искажений кривых напряжения и тока.     

Процесс перехода на байпас и возврат в режим двойного преобразования был приведен на рисунке 5а. При превышении нагрузки более 110% инвертор продолжает работу в течение 30 с, а затем ИБП переходит на байпас. В случае увеличения нагрузки до 150% инвертор продолжает работать 0,2 с до перехода на байпас.

На рисунке 5б приведены осциллограммы выходного напряжения и тока ИБП 3 кВА при включении нелинейной нагрузки, коэффициент амплитуды (крест-фактор) которой равен 2,84, а полная мощность – 1,8 кВА. Первоначальный всплеск тока превысил в 2,4 раза пиковое значение тока в установившемся режиме. При этом выходное напряжение снизилось на 9% от установившегося значения и затем восстановилось до исходного уровня в течение 40 мс.

При исследовании поведения ИБП при скачках входного напряжения было отмечено, что он обеспечивает практически мгновенную реакцию на возмущения, и стабильность выходного напряжения остается в пределах статической точности +/–2%. Эффективность электронной защиты инвертора проверялась при автономной работе ИБП путем включения двигательной нагрузки с превышением 150% номинальной нагрузки (пуск двигателя). Через 0,22 с после включения двигателя ИБП был отключен электронной защитой от перегрузки (см. рис. 6). Эксперимент подтвердил паспортные данные о перегрузочной способности инвертора (200 мс) и надежность срабатывания электронной защиты ИБП.

Исследование гармонического состава выходного напряжения и тока при линейной и нелинейной нагрузках показало, что коэффициент искажения синусоидальной формы выходного напряжения не превышает допустимые значения [11] при любом характере нагрузки, как в сетевом, так и в автономном режимах.

В таблице 3 приведены результаты испытаний ИБП мощностью 3 кВА на состав высших гармоник в выходном и входном напряжениях и токах при нелинейной нагрузке мощностью 1,8 кВА.

Таблица 3. Спектральный состав токов и напряжений при нелинейной нагрузке   

Как следует из анализа гармонического состава выходного напряжения при использовании ИБП с двойным преобразованием имеем незначительный коэффициент искажения синусоидальности Ки = 3,8% при существенно нелинейной нагрузке и при допустимом содержании высших гармоник выходного напряжения инвертора не более 10% [9]. При существенно несинусоидальной форме входного напряжения, соответствующей  коэффициенту искажения синусоидальности 36 – 41% (прямоугольное напряжение со значительном коэффициентом третьей гармоники),  выходное напряжение ИБП имеет синусоидальную форму Ки вых = (0,6 – 1)%. Это обстоятельство особо важно при питании ИБП от дизель-генераторной установки (ДГУ) малой мощности, когда напряжение ДГУ имеет значительные искажения от синусоидальной формы.

Литература:
   1. Климов В. Современные источники бесперебойного питания: классификация и структуры однофазных ИДП. Часть1//Электронные компоненты, №6, 2008.
   2. Климов В. Структуры силовых цепей трехфазных ИБП. Часть 2//Электронные компоненты, №8, 2008.
   3. International Standard IEC 62040-3.1999, Uninterruptible Power Systems (UPS), part 3: Method of Specifying the Performance and Test Requirements.
   4. ГОСТ 27699-88. Системы бесперебойного питания приемников переменного тока. Общие технические условия.
   5. Jean N. Fiorina Inverters and Harmonics, MGE UPS Systems, MGE 159, 1993
  6. Климов В., Москалев А. Коэффициент мощности и нагрузочная характеристика ШИМ-инвертора в системах бесперебойного питания//Силовая Электроника, №3, 2007.
   7.  Климов В., Смирнов В. Коэффициент мощности однофазного бестрансформаторного импульсного источника питания//Практическая силовая электроника, вып.5, 2002.
   8. Климов В., Климова С. Энергетические показатели источников бесперебойного питания переменного тока, Электронные компоненты,  №4, 2004.
   9. Климов В. и др. Однофазные источники бесперебойного питания серии ДПК: динамические и спектральные характеристики//Силовая Электроника, №2, 2007.
  10. Климов В. Многомодульные структуры ИБП и организация параллельной работы мономодульных ИБП. Часть 3//Электронные компоненты, №9, 2008.
  11. ГОСТ 13109-97. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения.


Проектирование, сборка, монтаж щитов бесперебойного питания ЩБП

Главная » Продукция » Щиты автоматики и управления (ЩАУ) » Щит бесперебойного питания Категория: АВТОМАТИКААВР, Краткое наименование: ЩБП Расшифровка: Щит бесперебойного питания

ГОСТ: Техническое условие:

ЩБП — щит бесперебойного питания предназначен для обеспечения бесперебойного питания оперативных цепей постоянного тока напряжением 24В в распределительных устройствах, системах аварийного питания, освещения и других потребителей.
Питание ИБП осуществляется от двух автономных источников трехфазного напряжения переменного тока напряжением 380 В частотой 50 Гц.

Источник бесперебойного питания обеспечивает:

  • питание цепей постоянного тока и подзаряд аккумуляторных батарей;
  • автоматический ввод резерва при аварийном отключении питающей сети на основном вводе;
  • питание цепей постоянного тока от аккумуляторных батарей при аварийном отключении питающей сети на обоих вводах;
  • автоматическое повторное включение подзарядно — зарядного устройства при восстановлении напряжения питающей сети; эксплуатацию аккумуляторных батарей в режимах заряда и подзаряда;
  • автоматический контроль сопротивления изоляции цепей оперативного тока с индикацией об аварийном снижении сопротивления изоляции;
  • индикацию параметров подзарядно-зарядного устройства и аккумуляторных батарей.

. Указанные преимущества достигнуты за счет следующих технических решений:

  • Быстродействующее устройство АВР устанавливается на вводе системы питания, а не вводах питания нагрузок. Таким образом, обеспечивается бесперебойность (безразрывность) питания нагрузок.
  • Для гальванической изоляции, ограничения токов и перенапряжений на вводе системы устанавливается изолирующий трансформатор и устройство ограничения перенапряжений.
  • Компоненты на входе системы рассчитаны на токи короткого замыкания 50 кА. Предусмотрена линия резервирования от системы бесперебойного питания другого блока.
  • В качестве резервного источника используется отдельная необслуживаемая аккумуляторная батарея с временем резервирования не менее 2-х часов и сроком службы 15 лет.
  • Ввиду того, что в помещении, где установлена система, возможны значительные изменения температуры, а каждые +10 С сокращают срок жизни аккумуляторной батареи в 2 раза, батарейный шкаф снабжен внешним кондиционером.
  • Модульная структура ИБП и отсутствие ограничения на количество параллельно включаемых модулей позволяет наращивать мощность системы поэтапно, с ростом нагрузки, путем добавления новых модулей.
  • Используемые в системе модульные ИБП соответствуют высокому классу надежности по международным стандартам (VFI SS 111 в соответствии с МЭК-62040-3).
  • Показатели надежности оборудования бесперебойного питания:
    — Среднее время наработки на отказ, ч: 500 000
    — Среднее время восстановления, ч: 0,5
    — Коэффициент готовности: 0,999999 (6 «девяток»)

 

Запросить расчёт

Источники бесперебойного питания: типы и характеристики

Устройство источника бесперебойного питания

Основная задача источников бесперебойного питания (UPS или ИБП) – обеспечить оборудование электропитанием на момент исчезновения напряжения в сети.

Вторичными функциями, в зависимости от типа устройства, может быть защита от изменения и скачков входного напряжения, изменения частоты электросети и сетевых помех.

В устройство входит:

  • блок электронного управления,
  • одна или несколько аккумуляторных батарей,
  • инвертор,
  • средства вывода графической информации,
  • электрические фильтры.

Блок управления (логическая часть). Отслеживает в режиме реального времени состояния питающей электросети и состояние нагрузки.

При отклонении от заданного режима или отключении питания он либо выдает команду на коррекцию напряжения на выходе (при ненормальных режимах сети), либо на подачу питания от аккумулятора.

Аккумуляторная батарея. Служит для накопления электрической энергии и питания электрическим током в автономном режиме ИБП.

Инвертор. Преобразовывает постоянный ток аккумуляторной батареи (12 В) в переменный, заданного напряжения (220 В).

Средства вывода графической информации. Данные о состоянии UPS в реальном времени выводятся на светодиодные индикаторы или отображаются на жидкокристаллическом дисплее.

Электрические фильтры. Все блоки резервного питания аппаратуры оснащаются устройствами защиты от перенапряжения и сетевых помех.

  • Фильтры от перенапряжения. Представляют собой цепь из плавкого предохранителя и включенного параллельно варистора (сопротивление которого резко уменьшается при определенном напряжении). При превышении напряжением сети порога открытия варистора ток во входной цепи резко возрастает, что приводит к перегоранию предохранителя и отключения прибора от сети
  • Фильтры от сетевых помех. Состоят из пассивных радиоэлементов (резисторы, катушки индуктивности, конденсаторы) и предназначены для фильтрации помех, присутствующих в электрической сети.

Время работы устройства в автономном режиме зависит от электрической емкости аккумуляторных батарей и потребляемого нагрузкой тока. Оно может составлять от одной минуты до часа непрерывной работы (или нескольких часов).

Типы и характеристики источников бесперебойного питания

Топология построения схем UPS

Современные устройства резервирования аварийного источника питания работают по трем основным схемам. Каждая схема обладает своими отличительными чертами. Они различаются эффективностью защиты от тех или иных ненормальных режимов, стоимостью и особенностями работы в автономном режиме.

Резервная (Off-Line) схема – нагрузка подключена к электросети через пассивные фильтры, исключающие сетевые помехи и скачки напряжения. При переходе (в результате исчезновения внешнего питания) в автономный режим цепь нагрузки подключается к инвертору быстродействующим реле (время срабатывания составляет от 4 до 12 мс).

Достоинства:

  • Высокий коэффициент полезного действия схемы (99% при питании от сети).
  • Низкая стоимость устройства.

Недостатки:

  • Большое время переключения при переходе в автономный и обратно в штатный режим.
  • Отсутствие защиты от снижения или повышения напряжения.
  • Недорогой инвертор устройства не обеспечивает синусоидальный сигнал на выходе устройства в автономном режиме.

Линейно-интерактивная схема (Line-Interactive) – основана на таком же принципе действия, как и резервная. Отличительной чертой является наличие автотрансформатора, компенсирует изменение напряжения в сети.

При снижении напряжения сети, автоматически подключаются дополнительные обмотки автотрансформатора и его значение на выходе остается неизменным.

Аналогично действуем схема и при повышении напряжения сети, путем уменьшения числа включенных обмоток.

Достоинства:

  • Возможность продолжать работу от сети, при возникновении ненормальных режимов, связанных с понижением или повышением напряжения.
  • Уменьшенное время переключения с сетевого питания на инвертор, за счет синхронизации напряжений.

Недостатки:

  • Выходной сигнал инвертора, отличается от синусоидальной формы.
  • Отсутствует функция регулировки частоты в режиме работы от сети.
  • Потери на автотрансформаторе обуславливают более низкий КПД, по сравнению с резервной схемой.

Схема с двойным преобразованием (online) – переменный ток, поступающий на вход блок питания фильтруется и преобразуется в постоянный диодным мостом. Выпрямленный ток обеспечивает непрерывный заряд аккумуляторной батареи и питание инвертора, на выходе которого возникает переменное напряжение заданной величины и частоты.

Достоинства:

  • Отсутствие задержки времени, необходимого на переключение из штатного в автономный режим.
  • Контроль и регулировка (при необходимости) частоты на выходе устройства.
  • Защита оборудования нагрузки от любых изменений в параметрах электрической сети и сетевых помех.

Недостатки:

  • Необходимость принудительного охлаждения инвертора во всех режимах работы.
  • КПД online-схемы низкий (от 80 до 96,5%, за исключением моделей высоких мощностей с интеллектуальными режимами – их КПД может достигать 99%).
  • Высокая стоимость по сравнению с прочими схемами устройств бесперебойного питания.

Максимальная выходная мощность

Максимальная (полная) мощность ИБП определяет максимальную мощность нагрузки, которую разрешается подключать к данному устройству.

Полная мощность складывается из двух величин (максимальной активной и реактивной) и измеряется в Вольт-амперах (В×А, V×A).

Активная мощность определяется количеством резистивных элементов нагрузки, то есть количеством преобразования электрической энергии в тепловую или иную энергию. Единицей измерения такой мощности служит Ватт (Вт, W).

Реактивная мощность зависит от наличия в цепи нагрузки элементов обладающих емкостью или индуктивностью (конденсаторы, катушки индуктивности), ее измеряют в вольт-амперах реактивной величины (вар, var).

При подключении нагрузки к UPS требуется учитывать, что ток мощных электрических двигателей в момент пуска многократно возрастает (пусковой ток больше номинального в 5, 6 раз).

При выборе источника питания для нагрузки, имеющей подобные двигателя, учитывайте пусковые токи, во избежание его повреждения и ложного срабатывания защит.

К стандартным компьютерным ИБП, запрещается подключать лазерные принтеры.

Время работы

Источники бесперебойного питания предназначены для работы в двух режимах, штатном (от сети) и автономном (от аккумуляторной батареи). При работе от напряжения сети, с мощностью нагрузки, не превышающей максимальную мощность UPS, он работает неограниченное  время.

Время работы в автономном режиме определяется емкостью аккумуляторной батареи, коэффициентом полезного действия ИБП и электрической мощностью потребляемой нагрузки.

Для расчета времени автономной работы устройства необходимо применить формулу: T = ((E×U)/ή)/W

  • E – Емкость аккумуляторной батареи (батарей)
  • U – Напряжение аккумуляторной батареи
  • W – Электрическая мощность потребляемая нагрузкой
  • ή – Коэффициент полезного действия
  • Т – время работы

Разъемы питания

Розетка с резервом. Представляет собой разъем типа CEE 7 (евророзетка), подключаемый к ИБП через выход инвертора, что обеспечивает наличие напряжения при исчезновении сетевого оборудования. Используется для подключения периферийного оборудования персонального компьютера, либо для подключения самого ПК (при отсутствии специальных компьютерных разъемов).

Розетка без резерва. Второстепенное оборудование, для которого продолжение работы после отключения сетевого электропитания не важно (принтеры, факсы, колонки и т.п.), к ИБП подключается через розетки CEE 7, питающиеся от сети через электрические фильтры или разделительный трансформатор. При отключении сетевого питания напряжение на этих розетках отсутствует.

Компьютерный C13/C14 с резервом. Специальный разъем для подключения к компьютерного оборудования.

Обеспечивает бесперебойную работу при исчезновении напряжения сети и защиту оборудования от сетевых помех.

Для подключения устройств с разъемом CEE 7 используются специальные переходники.

Компьютерный C13/C14 без резерва. Разъем, предназначенный для подключения к нему оборудования, некритичного к исчезновению электропитания и обеспечивающий фильтрацию от помех и защиту от перенапряжений.

Клеммные колодки с резервом. Применяются для подключения к ИБП, без применения штекеров, оборудования, не допускающего перерыва в электропитании. Применяются в устройствах средней и большой мощности (от нескольких киловатт).

Клеммные колодки без резерва. Служат для подключения соединительных проводов оборудования, не требующих резервного источника питания. Клеммы подключены к питающей сети через разделительный трансформатор, электрические фильтры или напрямую.

Форма выходного сигнала

Синусоида. Напряжение сети представляет собой синусоидальный сигнал, изменяющийся во времени с частотой 50 Гц. Все оборудование, предназначенное для работы от сети, рассчитано на питание синусоидальным напряжением.

Многое аналоговое оборудование (с трансформаторными ИБП) не может корректно работать при форме напряжения питания, отличного от синусоиды.

Инверторы блока, вырабатывающие чистый синусоидальный сигнал, имеют высокую цену, но при переходе с питания от сети, на питание от инвертора, переходные процессы в ИБП значительно меньше, а, следовательно, выше надежность.

Подобная синусоиде. Для удешевления устройства производитель устанавливает инверторы, имеющие на выходе напряжение не чистой синусоидальной формы, а меандр или аппроксимированную синусоиду.

Напряжение, отличное от синусоидального, допускается при питании аппаратуры с импульсными блоками или в оборудовании с преобразованием переменного, в постоянный ток.

Функции и защита

Регулировка напряжения. Функция изменения выходного напряжения пользователем есть только у ИБП, построенных на основе схемы двойного преобразования.

Пользователь посредством панели управления устройством может установить напряжение на выходе блока (одно для обоих режимов). Инвертор устройства способен изменять напряжение преобразования в широких пределах (от 200 до 250 Вольт).

Холодный старт. Эта функция запускает источники бесперебойного питания без напряжения в электросети.

Опция полезна при необходимости срочного копирования информации с ПК, запуске сервера или технологического оборудования.

Подключение внешнего аккумулятора. UPS средней и большой мощности, обладают возможностью подключения дополнительных (внешних) аккумуляторных батарей. При этом срок автономной работы возрастает пропорционально емкости дополнительных аккумуляторов.

Батареи могут подключаться по одной, к специальным клеммам устройства, и специальным блоком, через предназначенный для этого разъем.

Горячая замена аккумулятора. Функция, предназначенная для возможности замены аккумуляторной батареи без отключения от сети и (или) нагрузки. Обеспечивается за счет внутреннего байпаса устройства или внешних аккумуляторных батарей, применяется в устройствах, питающих сложное электронное оборудование, не допускающее временного отключения.

Дополнительные отсеки для батарей. Батарейные шкафы и блоки, представляют собой несколько аккумуляторных батарей в специальном корпусе.

Предназначены для продления автономного режима работы ИБП (за счет увеличения количества подключенных к нему аккумуляторных батарей).

Байпас. Это функция подключает вход источника бесперебойного питания к его выходу. То есть оборудование нагрузки подключается к сети напрямую через фильтр или разделительный трансформатор. Функция байпас реализована в источниках питания с двойным преобразованием.

В устройствах ИБП различают два вида байпаса:

  • Ручной. Переключение в этот режим осуществляется пользователем, при необходимости произвести ремонт или замену аккумуляторной батареи, и при необходимости подключения оборудования к сети напрямую.
  • Автоматический. Применяется при запуске оборудования с большими пусковыми токами, неисправности ИБП или его перегрузке, и при неисправности или глубоком разряде аккумуляторных батарей.

Серверный (стоечный) монтаж. Мощные источники питания для установки в специальных помещениях (серверных) – предназначены для монтажа в специальные стойки (рэки) или шкафы. Такой тип установки позволит упорядочить оборудование, сэкономить место и облегчить монтаж.

У всех стоек есть ряды стандартных размеров, наиболее распространенные из которых – 19-ти дюймовые.

При монтаже в стойку высота корпуса измеряется в специальных единицах – юнитах (U), равных 4,445 см (один юнит).

Высота монтируемых в стойку объектов всегда должна быть кратна целому числу юнитов (для совпадения монтажных отверстий).

Звуковая сигнализация. Большинство источников бесперебойного питания оборудованы встроенными динамиками, издающими сигнал при необходимости привлечь внимание пользователя или при аварийной ситуации.

Такие сигналы возникают при низком заряде батареи или исчезновении напряжения сети, при переходе в режим работы от аккумулятора – это прерывистый сигнал с частотой звучания 1 кГц.

Дисплей. Современные устройства, обеспечивающие бесперебойное питание, для вывода информации оборудованы жидкокристаллическими дисплеями. Дисплей показывает состояние ИБП и батареи в данный момент времени, изменяет параметры устройства, посредством пользовательского меню.

Интерфейсы управления

RS 232 (COM-порт). Для подключения UPS к персональному компьютеру или серверу применяется последовательный интерфейс. При его помощи реализуется программа корректного завершения работу компьютера, при критическом разряде – настройка параметров электропитания и передача информации о состоянии источника питания.

USB (Universal Serial Bus). Аналогичный функциям, выполняемым RS 232, последовательный интерфейс.

LAN. Сетевой кабель позволит подключать ИБП к сети Ethernet, с помощью чего пользователь может получать данные о работе оборудования, параметрах электросети, изменять настройки UPS, находясь на сколь угодно большом расстоянии от него.

SmartSlot. Опция, расширяет функциональность UPS путем подключения к нему дополнительных устройств.

Защита

От короткого замыкания. При возникновении короткого замыкания, сопротивление электрической цепи резко уменьшается (стремится к нулю). Ток резко возрастает, а напряжение уменьшается. Этот процесс сопровождается выделением большого количества тепла, способного повредить ИБП и оборудование нагрузки.

Поэтому источники бесперебойного питания защищаются от возникновения короткого замыкания в устройстве (предохранитель), и в нагрузке (электронная защита, предохранитель).

От перегрузок. При превышении мощности нагрузки блок управления выдает команду на отключение нагрузки и вывода сообщения об аварии.

Импульсная защита. При возникновении переходных процессов,  электрических сетях возникают высоковольтные импульсы. Способные привести к выходу оборудования из строя. Для предотвращения повреждения ИБП и нагрузки, применяются варисторные ограничители.

От высокочастотных помех. Присутствующая в электрической сети высоковольтная составляющая может привести к повреждению или неправильной работе оборудования. Для подавления нежелательных помех применяются специальные фильтры-подавители (представляющие собой высокочастотный конденсатор и дроссель).

Защита линии передачи данных. Помимо силовой цепи, ИБП могут защищать локальную сеть, антенный кабель или телефонную линию.

  • Антенный кабель. Из-за атмосферных электрических зарядов в антенно-фидерных хозяйствах могут возникать высоковольтные импульсы. Для защиты принимающего оборудования применяются специальные источники бесперебойного питания. На корпусе блока таких устройств расположены два разъема. Один выходит от антенны, второй – присоединяется к приемному устройству. Для защиты высокочастотного сигнала от высокочастотных всплесков применяется специальный фильтр.
  • Локальная сеть. На корпусе прибора расположены два RJ-45 разъема. При подключении их к входу и выходу локальной сети ИБП-фильтры, установленные внутри, защищают подключенные устройства (модемы, роутеры, сетевые адаптеры, и др.) от высоковольтных всплесков.
  • Телефонная линия. Разъемы типа RJ-11 применяются для подключения к источникам бесперебойного питания телефонных линий. ИБП сглаживает всплески напряжения в телефонной сети при их возникновении и обеспечивает защиту подключенных устройств (телефонного аппарата, факса, модема и др.).

Разъем аварийного отключения. Для экстренного, удаленного  отключения от сети при возникновении аварийных ситуаций применяется функция Emergency Power Off EPO.

Пользователь может самостоятельно прекратить подачу энергии, путем размыкания, удаленно установленных,  контактов на входе аварийного отключения (EPO-порт) ИБП – подобная функция реализуется в компьютерных залах и помещениях АСУ ТП.

Преимущества и недостатки

Преимущества:

  • Защита оборудования от исчезновения напряжения питания.
  • Защита оборудования от ненормальных режимов работы электросети (всплески, повышение и напряжение напряжения, изменение частоты).
  • Защита линий связи (локальной, телефонной сети, антенно-фидерных линий).
  • Контроль параметров электросети.

Недостатки :

  • Высокая стоимость.
  • Дополнительные затраты на электроэнергию (при низком КПД).
  • Необходимость профилактического технического обслуживания и ремонта.

Как выбрать источник бесперебойного питания

Правильное и безаварийное функционирование электронной техники, зависит от качества их электропитания, и, следовательно, от рациональности выбора ИБП. Выбор источника бесперебойного питания осуществляется по нескольким критериям:

Соответствие мощности ИБП мощности подключаемых устройств. Максимальная мощность источника бесперебойного питания не должна быть меньше максимальной мощности подключаемой нагрузки (для создания резерва мощность ИБП, превышает мощность нагрузки на 20-30%).

Мощность нагрузки рассчитывается путем сложения максимальных мощностей всего подключаемого оборудования.

При выборе устройства для асинхронных электродвигателей учитывайте их пусковые токи (то есть мощность источника питания выбирается в 5, 6 раз больше номинальной мощности электродвигателя).

Требования нагрузки к форме выходного сигнала ИБП. При выборе необходимо учитывать форму его выходного напряжения (синусоида, аппроксимированная синусоида или меандр). Многое оборудование (с аналоговыми блоками) может неправильно функционировать, или выйти из строя, при подаче на них напряжения питания не соответствующей формы.

Требования по времени переключения на батарею. Многие виды оборудования не допускают кратковременного (на переключение батареи) перерыва в питании. В руководстве по технической эксплуатации оборудования обычно описаны требования к характеристикам питающего напряжения.

При подборе исходите из того, что наибольшее время переключения у устройств, построенных по резервной схеме, а наименьшее (нулевое) у схем с двойным преобразованием.

Экономическая целесообразность. Оцените необходимость установки. Учитываются факторы риска (как часто происходят в сети ненормальные режимы, действительно ли сетевой фильтр не обеспечит защиту оборудования от перенапряжения) и критичность временного прекращения работы оборудования при исчезновении электроэнергии.

Выбранный ИБП должен удовлетворять требованиям, предъявляемым оборудованием нагрузки к указанным в технической документации источникам питания.

Время работы в автономном режиме. Длительность работы в автономном режиме зависит от емкости аккумуляторных батарей, количества батарей, КПД устройства и мощности подключенной нагрузки.

При необходимости длительной автономной работы рекомендуется применять устройства питания конфигурации long time (не имеющие собственных аккумуляторных батарей) и подключить ряд аккумуляторных батарей, емкостью, необходимой для требуемого времени работы оборудования.

Тип корпуса. В зависимости от предполагаемого места расположения источника, выбирается напольное или стоечное исполнение корпуса. Для серверных, шкафов АСУ ТП и подобного оборудования оптимально подойдет стоечное исполнение. Для домашних и офисных компьютеров, и при одиночном расположении ИБП, напольный тип корпуса полностью удовлетворит условия монтажа.

Эксплуатация

При эксплуатации ИБП, учитывайте требования по размещению каждой модели (температурный режим, запыленность окружающего воздуха, вибрация и т.п.).

Не допускается эксплуатация источника бесперебойного питания в режимах, которые не предусмотрены для него заводом изготовителем.

Техническое обслуживание в процессе эксплуатации заключается в протяжке клеммных соединений, очистка его от пыли и грязи, продувка (при необходимости), и замена термопасты, при техническом восстановлении.

Должна быть проверена целостность изоляции соединительных проводов устройства. При наличии, должна быть запущена программа самодиагностики блока. Путем визуального осмотра убедитесь в отсутствии вздутии и потеков аккумуляторной батареи.

При наличии повреждения аккумуляторной батареи или ее быстрый разряд (при условии соблюдения номинальной нагрузки) ее требуется заменить.

В процессе работы устройства, запрещается подключать и отключать к нему сетевые провода, замыкать клеммы.

Гарантия

В момент продажи продавец обязан заполнить и заверить фирменный гарантийный талон на устройство.

При возникновении неисправности в ИБП в гарантийный период покупателю требуется обратиться для ремонта в ближайший к нему сервисный центр компании производителя. Список сервисных центров, приводится на сайте изготовителя.

В случае невозможности проведения ремонта, владельцу выдается акт о неремонтопригодности. При обращении с этим актом в место приобретения товара потребитель имеет право заменить неисправный ИБП на аналогичный (новый). Или (при отсутствии такого) вернуть уплаченную сумму.

Потребитель при обращении в сервисный центр обязан предъявить заполненный гарантийный талон. Гарантийный срок отсчитывается с момента продажи устройства.

Если продавец не заполнил гарантийный талон в момент продажи, то документом удостоверяющим дату покупки может служить чек или товарная накладная.

Учитывайте, что некоторые производители устанавливают максимальный срок гарантии от момента производства товара (30 месяцев).

Специализированные устройства, требующие инсталляции (пуско-наладочных работ) должны обслуживаться специальными сервисными центрами производителя. Услуга является платной и не входит в гарантийные обязательства производителя.

В случае самостоятельного проведения инсталляции владельцем и последующим выходом устройства из строя, оно не подлежит гарантийному ремонту.

Неисправности

При возникновении аварийной ситуации, устройства подает звуковой сигнал и выводит на дисплей код ошибки (загорается светодиод), пользователю требуется сравнить его с таблицей кодов ошибок (прилагается к устройству) и определить повреждение.

  • Перегорание предохранителя во входной цепи. Для устранения этой неисправности проверьте источник бесперебойного питания на наличие короткого замыкания и заменить предохранитель.
  • Повреждение варистора. При пробое варистора в результате перенапряжения, необходимо произвести его замену, заменить перегоревший предохранитель во входной цепи. Ввести блок в работу.
  • Отключение по перегрузке. Требуется уменьшить мощность устройств, подключенных к ИБП.
  • Отключение по защите от короткого замыкания. Необходимо обнаружить и устранить короткое замыкание в выходных цепях ИБП или нагрузке.
  • Неисправность аккумуляторной батареи. Требуется заменить батарею.

При прочих неисправностях, рекомендуется обращаться в специализированные сервисные центры.

Производители источников бесперебойного питания

3Cott

В ассортименте компании – около двух сотен продуктов, в том числе три товарных линейки ИБП. Основная концепция бренда – бюджетная стоимость. В среднем, цены на товар на 10 – 30% ниже, чем у конкурентов.

Сегмент источников питания и аксессуаров к ним представлен тремя десятками единиц продукции. Три ведущих марки бренда на российском рынке – SE, SOHO и Micropower.

ИБП марки 3Cott предназначены для защиты электропитания ПК и рабочих станций от электромагнитных и радиочастотных помех, перепадов напряжения в электросети, высоковольтных выбросов и других неполадок. Оборудование линейно-интерактивного типа рассчитано на разную мощность.

Помимо источников питания в ассортименте компании представлены стабилизаторы напряжения и аккумуляторы. Продукция имеет сертификат соответствия ЕАС и обслуживается по гарантии в приемном пункте сервисного центра Staten, в среднем, в течение двух лет со дня продажи.

APC

Продукты бренда APC (Schneider Electric) позиционируются как универсальные решения, которые можно реализовать по всему миру. ИБП компании рассчитаны на различные системы с напряжением от 100 до 240 В и могут использоваться в домашнем офисе, и в промышленных процессах (в том числе высокого уровня сложности).

Основные товарные группы – Back-UPS и Back-UPS Pro. Помимо данных продуктов компания реализует программное обеспечение и устройства для администрирования промышленных источников бесперебойного питания.

Один из специалитетов бренда – морские и судовые мобильные системы, устойчивые к повышенной вибрации и отвечающие требованиям международных нормативных актов.

Компания разрабатывает решения для защиты от перебоев электропитания телекоммуникационных сетей типа FTTH и беспроводных сетей стационарного абонентского доступа. Гарантийное обслуживание продукции Schneider Electric осуществляется по уникальному регистрационному номеру, указанному на наклейке со штрих-кодом на корпусе.

Crown

В ассортименте компании CROWN представлены ИБП для дома, офисов, промышленного оборудования. Также производитель реализует стабилизаторы напряжения и специализированные модели.

ИБП для защиты домашней оргтехники представлены серией “Home&Office” (500-1200 ВА). Продукция для сетей и серверов – однофазными источниками (1-10 кВА), которые могут применяться для защиты телекоммуникаций с высокими требованиями к качеству электроснабжения.

Промышленные ИБП (10-600 кВА) позволят решать любые производственные задачи по защите электропитания.

Помимо источников питания и стабилизаторов напряжения компания реализует инверторы, аккумуляторные батареи и аксессуары.

Гарантийный срок на продукцию составляет 12 месяцев с даты продажи или до 15 месяцев от даты производства, определить которую можно по серийному номеру на корпусе товара. Обслуживание происходит при предъявлении кассового чека или товарной накладной в авторизованных сервисных центрах.

CyberPower

В линейках бренда CyberPower представлена продукция для бытовы

Типы батарей ИБП: сердце вашей системы ИБП

Ваша система ИБП — один из наиболее важных компонентов в вашей критически важной энергетической инфраструктуре, а для вашего ИБП батареи действительно являются «сердцем» этой системы. Несмотря на то, что вашему ИБП необходимо это сердце, батареями часто пренебрегают. Мы более подробно расскажем о каждом типе аккумулятора, который можно использовать в системе ИБП, а также о преимуществах и недостатках каждого типа. Однако следует отметить, что независимо от того, какие батареи вы выберете, способность всех батарей накапливать и отдавать энергию со временем уменьшается.Однако, если вы будете следовать всем инструкциям по хранению, обслуживанию и использованию, в конечном итоге вам все равно придется заменять батареи ИБП по графику, чтобы максимально эффективно использовать ИБП.

Существует три основных типа батарей ИБП.

VRLA ИБП аккумулятор.

Свинцово-кислотный с клапаном (VRLA)

Этот тип батарей сегодня наиболее часто встречается в ИБП. Термин «регулируемый клапан» относится к способу выпуска газа из батареи.Если давление газа в батарее становится слишком большим, клапан срабатывает, когда газ достигает определенного давления. В батареи VRLA нельзя добавлять воду, поэтому факторы, увеличивающие испарение, такие как температура окружающей среды и тепло от зарядного тока, сокращают срок службы батареи. VRLA обычно имеет меньшие первоначальные затраты, чем батареи с затопленными элементами, но они также имеют более короткий срок службы, около 5 лет. Этот тип батареи также требует меньшего обслуживания, чем батарея с заливными ячейками. Лучшая среда для батарей VRLA — хранить при комнатной температуре в сухом помещении с контролируемым климатом.

Аккумуляторная батарея ИБП с мокрыми элементами.

Затопленная или мокрая камера

Аккумуляторы

с затопленным аккумулятором или VLA-батареи очень надежны и обычно имеют срок службы 20 лет. Батарея состоит из толстых пластин на основе свинца, залитых электролитной кислотой. Для этого типа батарей требуется больше мер безопасности, чем для VRLA, и для них требуется отдельная аккумуляторная комната из-за потенциальной химической опасности, которую они представляют. Они также обычно имеют более высокие первоначальные затраты, чем другие батареи.Из-за капитальных затрат и опасностей, которые они представляют, батареи VLA в последние годы стали менее популярными. У них также есть дополнительные требования к техническому обслуживанию, которые необходимо соблюдать, такие как наполнение только дистиллированной водой, поддержание правильного заполнения уровней воды и часто требующее выравнивания.

Схема батареи ИБП

Lithium Ion.

Литий-ионный

Литий-ионные батареи

значительно усовершенствовались в своей конструкции для различных применений, таких как использование в электромобилях и, конечно же, для хранения ИБП.Эти батареи имеют то преимущество, что они малы по размеру и малому весу, и они также имеют встроенную систему управления батареями, а не только мониторинг. Это управляет зарядным током, напряжением и балансом напряжения элементов, а также регулирует проблемы перегрева путем отключения отдельных батарей или цепочек, если температура поднимается выше безопасного уровня. Система управления батареями может отправлять аварийные сигналы на ИБП, а также уведомлять монитор батарейного шкафа. Литий-ионные батареи также имеют длительное время зарядки и разрядки, а также время перезарядки.Это делает их привлекательными для нетрадиционных приложений ИБП, таких как совместное использование сети и поддержка управления промышленными процессами. Эти батареи также имеют более низкие эксплуатационные расходы, поскольку они требуют менее частой замены и могут работать при более высоких температурах окружающей среды. Обратной стороной этого типа батарей является то, что они могут быть очень дорогими по сравнению с двумя другими вариантами. Как правило, их производство на 40% дороже, чем никель-кадмиевые элементы.

Важно понимать ваши варианты батарей ИБП и то, как ими управлять, а также ваши варианты для самого аппарата.Свяжитесь с QPS сегодня, чтобы обсудить с нашими экспертами, как лучше всего управлять сроком службы батареи ИБП и заменой батареи.

Лучшие ИБП высокой мощности — Отличные предложения по ИБП высокой мощности от мировых продавцов ИБП высокой мощности

Отличные новости !!! Вы находитесь в нужном месте для ИБП высокой мощности. К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях.Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене.Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, так как эта высокая мощность пополнения должна стать одним из самых востребованных бестселлеров в кратчайшие сроки. Подумайте, как вы, друзья, будете завидовать, когда скажете им, что получили большой успех на AliExpress. Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в высокой мощности ИБП и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов.Мы поможем вам решить, стоит ли доплачивать за высококлассную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь. А если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе.Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца. Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет. Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести ups high power по самой выгодной цене.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы. На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.

веб-сайт номер один в Великобритании по продаже и аренде недвижимости

открыть-вправо-помощник burger_menu купить
  • Продажа недвижимости
  • Продам новостройки
  • Где я могу жить
  • Оценка имущества
  • Инвесторы
  • Ипотека
Арендная плата
  • Аренда недвижимости
  • Студенческая недвижимость в аренду
  • Где я могу жить
Найти агента
  • Найти агентов по недвижимости
Цены на дом
  • Стоимость проданного дома
  • Оценка имущества
  • Отчет о сравнении цен
  • Тенденции рынка
Коммерческий
  • Аренда коммерческой недвижимости
  • Продажа коммерческой недвижимости
  • Реклама коммерческой недвижимости
Вдохновлять
  • Движущиеся истории
  • Блог недвижимости
  • Консультации по недвижимости
  • Жилищные тенденции
За границей
  • Продажа недвижимости за рубежом
  • Горячие объекты
  • Испания
  • Франция
  • Помощь и совет
  • Продать недвижимость за рубежом

Войти в систему Мое правое движение

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *