Поиск

Покупателям

Ваши покупки

Опрос

  • Какой производитель Вам более известен?
  • ABB (38%)
  • Legrand (34%)
  • Schneider (15%)
  • Willson (4%)
  • Другoй (8%)

Статьи, Источники бесперебойного питания без секретов

Источники бесперебойного питания без секретов

Все статьи


Первое и самое главное назначение источника бесперебойного питания (ИБП\UPS) - обеспечить электропитание оборудования в то время, когда электрическая сеть по каким-то причинам не может это делать. Во время такого сбоя электрической сети ИБП питается сам и питает нагрузку за счет энергии, накопленной его аккумуляторной батареей.

Линейно-интерактивные ИБП

Основное отличие линейно-интерактивного ИБП заключается в наличии устройства стабилизации напряжения или автотрансформатора. В обычном режиме ИБП подключен параллельно сети питания и контролируется микропроцессором, который отслеживает состояние электросистемы и реагирует на его изменение. Цепи компенсации напряжения, бустер (понижающий напряжение) и федер (повышающий напряжение) активируются в случае изменений амплитуды напряжения для его ступенчатой стабилизации без использования энергии батарей. При этом частота на входе и выходе совпадает. Если же напряжение на входе пропадает совсем или выходит за заданные сравнительно широкие рамки — только тогда происходит переключение на питание от батарей.

Преимуществами данной технологии является стабилизация напряжения, меньшее время переключения на батареи (около 5 мс) и практически идеальная синусоидальная форма волны напряжения в ИБП с «чистой» синусоидой. Надо заметить, что имеются также более дешёвые разновидности линейно-интерактивных ИБП с «апроксимированной» или «ступенчатой» синусоидой, которые, обеспечивая стабилизацию напряжения при питании от сети, всё-таки не позволяют генерировать идеальный синусоидальный сигнал при питании от батарей.

К недостаткам линейно-интерактивных систем БП можно отнести отсутствие реальной изоляции нагрузки от вводной сети распределения питания; отсутствие регулировки и стабилизации входной частоты; сравнительно слабая стабилизация выходного напряжения, особенно при переходных процессах или в случае пошагового изменения нагрузки; низкая эффективность при питании нелинейных нагрузок.

К линейно-интерактивным относятся также ИБП с так называемым дельта-преобразованием, в которых, как и в остальных line-interactive ИБП, частота на выходе в режиме питания от сети определяется частотой на входе. Иногда их называют системами Online, но, как отмечалось выше, такое понятие в международной классификации отсутствует. Линейно-интерактивные ИБП, естественно, дороже, чем резервные. Как отмечалось выше, их уже можно использовать для защиты более профессиональных рабочих станций, серверов среднего уровня, коммутаторов, маршрутизаторов и другого сетевого оборудования. С другой стороны, существует большой класс оборудования, для защиты которого линейно-интерактивного ИБП оказывается недостаточно. Во-первых, это сложное телекоммуникационное оборудование, где требуемый уровень электромагнитной совместимости (обычно это класс В) зачастую может быть достигнут только на ИБП с двойным предобразованием. Тем более это актуально при использовании дополнительных батарейных модулей для увеличения времени батарейной поддержки, при подключении которых оборудование многих производителей перестаёт удовлетворять требуемым стандартам по электромагнитной совместимости. Помимо телекоммуникационной отрасли, а также систем автоматизации и диспетчеризации транспортных потоков (особенно на железной дороге и в метрополитене), это требование очень актуально при организации защиты сложного и дорогостоящего медицинского оборудования (рентгеновских кабинетов, томографов, операционных комнат и т.д.), где большая часть оборудования чрезвычайно чувствительна к электромагнитным помехам, колебаниям напряжения питания, и, в ещё большей степени, к нестабильности частоты питания.

По тем же причинам линейно-интерактивные ИБП не подходят для защиты непрерывных технологических процессов, а также для построения централизованных систем гарантированного электропитания, где очень важно обеспечить полную независимость электрических параметров на выходе ИБП от параметров на входе.

ИБП с двойным преобразованием

Самый технически совершенный класс источников бесперебойного питания — системы с двойным преобразованием — гарантируют заказчикам выходные электрические характеристики, близкие к идеальным как по напряжению, так и по частоте. Естественно, за это приходится платить усложнением и удорожанием конструкции.

В обычном режиме при питании от сети весь поток энергии непрерывно течет через выпрямитель и инвертор, одновременно подзаряжая аккумуляторные батареи. В случае пропадания или сбоя питания на входе ИБП инвертер запитывается от аккумуляторных батарей, причём, как видно из представленной схемы, переключение происходит без использования статического переключателя, обеспечивая практически нулевое время переключения на работу от батарей. Статический ключ в данной схеме используется только для перехода на режим автоматического байпаса, который будет задействован для поддержания питания нагрузки в случае существенного сбоя в работе самого источника бесперебойного питания.

Недостаток у схемы с двойным преобразованием только один — более высокая цена по сравнению с топологиями линейно-интерактивными. А вот преимуществ — довольно много. Например, непрерывная защита нагрузки обеспечивается от инвертора, в независимости от того питается ли он от сети или от батарей. Очень широк диапазон входного напряжения и частоты. Существует точная регулировка напряжения и частоты на выходе ИБП. Мгновенно происходит перевод питания на батареи при пропадании питания в сети, бесперебойно осуществляется переход в байпасный режим. Ручной байпас — для обслуживания и «горячей» замены батарей и самого ИБП.

Данные устройства уже можно использовать для защиты наиболее критичных приложений, сложного и чувствительного оборудования и для создания систем высокой надёжности по различным схемам резервирования электропитания. Это могут быть серверные массивы, интернет дата-центры, критичное телекоммуникационное оборудование и чрезвычайно чувствительное медицинское и научно-исследовательское оборудование. Также эти системы зачастую применяются для поддержания непрерывных технологических процессов в промышленности, защиты банковских дата-центров и систем биржевых торгов.



Все статьи