Перейти к содержимому

Ибп это что такое

  • автор:

Что нужно знать об источниках бесперебойного питания (ИБП)

Исто́чник бесперебо́йного пита́ния, (ИБП) (англ. UPS-Uninterruptible Power Supply) – автоматическое устройство, позволяющее подключенному оборудованию некоторое (как правило, непродолжительное) время работать от аккумуляторов ИБП при пропадании электрического тока или при выходе его параметров за допустимые нормы. Кроме того, оно способно корректировать параметры (напряжение, частоту) электропитания. Часто применяется для обеспечения бесперебойной работы компьютеров. Может совмещаться с различными видами генераторов электроэнергии.

Существует три схемы построения ИБП:

Часть 1 (вводная)

Некачественное электропитание крайне отрицательно воздействует на технику: сильные всплески напряжения способны вывести из строя блоки питания и микросхемы, а систематические проблемы с электроэнергией вызывают преждевременное старение аппаратуры. Согласно исследованиям американской консалтинговой компании Contingency Planning, причиной потери данных в 45% случаях является некачественное электропитание. Избежать таких неприятностей поможет источник бесперебойного питания (ИБП).

Итак, применение источника бесперебойного питания необходимо для предотвращения повреждений оборудования и сбоев в работе систем. Первоочередной задачей ИБП прежде всего считается обеспечение нормального, корректного завершения работы при неожиданном отключении электроэнергии. Однако, в идеале, ИБП должен защитить технику от всех типов перебоев в электрических сетях, основные из которых приведены ниже.

Виды электропомех

Для сведения: согласно результатам исследования, проведенного компаниями Bell Labs и IBM, каждый ПК ежемесячно подвергается воздействию около 120 нештатных ситуаций, связанных с проблемами электропитания.

Функции ИБП

Основные функции ИБП:

  • Автоматический shutdown обслуживаемого обоpудования пpи пpодолжительном отсутствии напpяжения в сети, а также пеpезапуск обоpудования пpи восстановлении сетевого питания;
  • Монитоpинг и запись в log-файл состояния источника питания (темпеpатуpа, уpовень заpяда батаpей и дpугие паpаметpы);
  • Отобpажение уpовня напpяжения и частоты пеpеменного тока в питающей электpосети, выходного питающего напpяжения и мощности, потpебляемой нагpузкой;
  • Отслеживание аваpийных ситуаций и выдачу пpедупpеждающих сигналов (звуковые сигналы, запуск внешних пpогpамм и т.п.);
  • Включение и выключение нагpузки по внутpеннему таймеpу в заданное вpемя.

По своему принципу действия ИБП делятся на три основных типа:
Резервные ИБП (off-line) – эти ИБП служат для резервирования источника основного электроснабжения (электросети) на случай аварии (отключения или понижения/повышения напряжения выше установленной величины). Если это происходит, срабатывает переключатель, и нагрузка переходит на резервное питание от инвертора, питающегося от батарей. В штатном режиме питание нагрузки осуществляется напрямую от электросети, как правило, через помехоподавляющий фильтр. Другие названия резервных ИБП: stand-by, backup, in-line.
Достоинства резервных ИБП: простота и, следовательно, дешевизна; высокий КПД и, следовательно, низкие эксплуатационные расходы. Недостатки резервных ИБП: отсутствие стабилизации напряжения и частоты в штатном режиме; большое время переключения на питание от батарей (несколько мсек) и, следовательно, кратковременного пропадания или выброса напряжения на нагрузке; потеря фазы при переключении.
В целом ИБП этого класса можно характеризовать как компромисс между приемлемым уровнем защиты от неполадок в электросети и ценой. Мощность выпускаемых устройств колеблется от 220 до 2000 VA (ВА).
Линейно-интерактивные ИБП (line-interactive) – в штатном режиме снабжают нагрузку напряжением от основной электросети, в некоторой степени регулируя напряжение (автотрансформатор), а при аварии в основной электросети нагрузка синхронно переключается на инвертор.
По принципу работы линейно-интерактивные ИБП схожи с резервными ИБП: они также служат для резервирования основного источника электроснабжения, «туша» небольшие всплески напряжения и сглаживая помехи. Вместе с тем они обладают рядом существенных различий. Так, инвертор ИБП включен параллельно электросети и работает в двустороннем режиме: осуществляет мониторинг линии электропитания и в определенных пределах обеспечивает регулирование и стабилизацию выходного напряжения ИБП, а также производит заряд батарей. Кроме этого, многие производители устанавливают в ИБП этого класса дополнительные узлы (феррорезонансные трансформаторы или автотрансформаторы), позволяющие расширить диапазон входного напряжения, при котором напряжение на выходе поддерживается на приемлемом уровне без перехода на питание от батарей.
Достоинства линейно-интерактивных ИБП: достаточно высокий КПД и более надежная по сравнению с резервными ИБП защита электропитания подключенной нагрузки.
Недостатки линейно-интерактивных ИБП: нестабильность выходного напряжения в штатном режиме, зависящая от диапазона входного напряжения; отсутствие стабилизации частоты в штатном режиме; отсутствие изоляции нагрузки от электросети; неэффективность при работе на нагрузку с высокой степенью нелинейности; проникновение импульсов и шумов из основной сети на нагрузку; низкая информационная безопасность (возможность несанкционированного доступа к оборудованию по питающим линиям).


Линейно-интерактивный ИБП SVEN Pro+ 400

Линейно-интерактивный ИБП SVEN Pro+ 800

Отдельно стоит сказать о технологии, известной как «дельта-преобразование напряжения». Благодаря усовершенствованной обратной связи напряжение на нагрузке регулируется плавно, а не ступенчато, как в обычных линейно-интерактивных ИБП, становится возможной стабилизация частоты выходного напряжения. Эта технология позволяет обеспечить высокий КПД и более надежную защиту подключенного оборудования от неполадок в электросети.


Линейно-интерактивный ИБП SVEN Reserve Home-1000 с длительным временем резервирования

В целом линейно-интерактивные ИБП обеспечивают приемлемый уровень защиты электропитания и служат дешевой альтернативой более сложным системам, предназначенным для работы с чувствительной к неполадкам в электросети нагрузкой. Как правило, мощность выпускаемых устройств составляет от 250 до 10000 VA (ВА).
Постоянно включенные ИБП или ИБП с двойным преобразованием (on-line, double-conversion) – обеспечивают нагрузку электропитанием без потери фазы. Принцип работы ИБП данного класса заключается в следующем: входное переменное напряжение преобразуется выпрямителем в постоянное, а затем инвертором – обратно в переменное. Даже при больших отклонениях входного напряжения ИБП продолжает питать нагрузку чистым синусоидальным стабилизированным напряжением (как правило, отклонения амплитуды выходного напряжения не превышают 5% устанавливаемого пользователем номинального значения даже при работе на нелинейную нагрузку).
Основная отличительная черта ИБП этого класса: инвертор включен последовательно с источником основного электроснабжения и находится всегда во включенном состоянии. При пропадании входного напряжения он переходит на питание от батарей. Благодаря используемой схеме такое понятие как время переключения на резервное питание от батарей для ИБП данного класса просто отсутствует.
Достоинства ИБП с двойным преобразованием: постоянная стабилизация напряжения и частоты; непрерывность фазы выходного напряжения в любых режимах; отсутствие влияние нагрузки на основную сеть; полная фильтрация импульсов и шумов основной сети; высокая информационная безопасность.
Недостатки ИБП с двойным преобразованием: сложность конструкции и, следовательно, высокая цена; относительно невысокий КПД и, следовательно, высокие эксплуатационные расходы (расход электроэнергии, утилизация выделяемого тепла).
ИБП данного класса обеспечивают самую надежную защиту подключенного оборудования от неполадок в электросети, что компенсирует затраты на его приобретение и установку. Диапазон мощностей выпускаемых устройств очень широк – от 600 VA (ВА) до нескольких сотен киловольт-ампер.
По конструктивному исполнению ИБП можно разделить на настольные (как правило розеточные), напольные и стоечные (19"). Один или несколько ИБП с комплексом дополнительного коммутирующего оборудования и кабелей образуют систему бесперебойного питания (СБП).

Характеристики ИБП

  • Диапазон входного напряжения, при котором ИБП работают от сети и не переключаются на работу от встроенных батарей. Как известно, больший диапазон входного напряжения уменьшает количество переходов на батарею и увеличивает срок ее эксплуатации. Кроме того, ИБП с более широким диапазоном входного напряжения продолжают работать от сети и питать нагрузку, в то время как ИБП с меньшим диапазоном уже перешли на батарею и, разрядив ее, обесточили нагрузку. Это особенно актуально для наших электросетей, где нередки длительные «просадки» напряжения.
  • Изменение выходного напряжения при изменении входного. «Обязанность» ИБП – обеспечить выходное напряжение, при котором может нормально функционировать защищаемое им оборудование. Пониженный вольтаж на выходе ИБП способен вызвать сбои в работе оборудования и потерю данных, значительное повышение напряжения приводит к тем же результатам плюс выход оборудования из строя. Повышения напряжения происходят реже, но их последствия носят более печальный характер. Off-line ИБП напряжение никак не корректируют, модели line-interactive производят «сдвиг» напряжения на фиксированную величину (которая может принимать несколько значений).
  • Параметры выходного напряжения при работе от батарей – напряжение, частота, форма сигнала. Эти параметры определяют качество генерации, обеспечиваемое ИБП, от чего зависит область применения конкретного устройства.
  • Процесс переключения ИБП на батарею и обратно. Для нормальной работы подсоединенного к ИБП оборудования все переключения и переходные процессы должны быть «незаметны». Это означает, что они должны выполняться за минимальное время и проходить корректно – в частности, сопровождаться правильной синхронизацией частоты ИБП с внешней частотой питающей сети.
  • Поведение ИБП при возникновении перегрузки на выходе. При перегрузке в режиме работы от батарей ИБП выключается (для предотвращения выхода из строя). Если в процессе работы от сети возникла перегрузка (например, к ИБП было подключено дополнительное оборудование), пользователь должен знать об этом, чтобы вовремя уменьшить нагрузку. В противном случае при пропадании напряжения в сети оборудование будет моментально обесточено. Наиболее эффективным является сочетание звуковой и световой индикации, тогда как некоторые ИБП обеспечивают только световую или не имеют вообще никакой индикации.
  • Наличие «холодного» старта, т. е. возможность включить ИБП при отсутствии напряжения в электропитающей сети. Такая функция может стать полезной, например, если во время длительного пропадания питания нужно включить компьютер или принять/отправить факс.
  • Возможность стабилизации частоты (для on-line ИБП). Некоторое оборудование может быть критично к частоте питающего напряжения. Например, у двигателей переменного тока (магнитофон, виниловый проигрыватель и т. п.) при изменении частоты питающего напряжения изменяется скорость вращения.

Часть 2 (практическая)

В этой статье мы остановимся на теме выбора источника бесперебойного питания.

Итак, вы решились приобрести ИБП. Прежде всего, необходимо четко уяснить, какие из перечисленных проблем электропитания (описанных в 1 части статьи) затрагивают вас непосредственно, чтобы выбрать подходящую во всех отношениях модель ИБП.

Для дома и малого офиса. Если вы проживаете в новых районах больших городов, сеть в ваших домах достаточно стабильна и вы не отлучаетесь от включенного компьютера надолго, лучшим выбором станет простейший Off-line ИБП достаточной мощности.
Стандартный ПК весьма «лоялен» к трапециевидному напряжению, и нет смысла тратить лишние деньги на ненужные для вас функции. Можно выбрать модель без удаленного управления и даже без мониторинга (звука встроенного бипера в условиях малогабаритных помещений вполне достаточно для того, чтобы решить, какие меры надо применять). Хорошим дополнением к простейшему ИБП может быть обычный сетевой фильтр. Только запомните: ни в коем случае нельзя подключать сетевые фильтры к выходам ИБП, это существенно искажает характеристики и так не очень синусоидальной волны.

Для офисов и локальных сетей. Здесь существует как минимум три решения проблемы электропитания. Первое и самое простое – защитить сервер и хранить на нем большинство информации. Для этого подойдет Line Interactive ИБП средней и большой мощности или, если у вас очень ценная информация, On-line ИБП. Здесь не стоит мелочиться, поддержка мониторинга и другие полезные возможности программного обеспечения практически обязательны.
Второе решение: вдобавок к защите сервера защитить рабочие станции простенькими ИБП, такими же, как для домашнего пользования. Есть неплохая возможность сэкономить – запитать близко расположенные компьютеры на один ИБП. Помните только о максимальной мощности и не пользуйтесь мониторами с большой диагональю.
Третье решение, самое оптимальное, но и самое дорогое: запитать всю электросеть через On-line ИБП большой мощности. Применение этих систем оправдывается только в случаях очень ценной информации и при наличии постоянного наблюдателя, способного в отведенное время корректно обесточить все включенные агрегаты электросети или перевести их на альтернативное питание (аварийный генератор).

  • выходная мощность, измеряемая в вольт-амперах (VA) или ваттах (W);
  • время переключения, то есть время перехода ИБП на питание от аккумуляторов (измеряется в миллисекундах, мсек);
  • время автономной работы, определяется емкостью батарей и мощностью подключенного к ИБП оборудования (измеряется в минутах);
  • ширина диапазона входного (сетевого) напряжения, при котором ИБП в состоянии стабилизировать питание без перехода на аккумуляторные батареи (измеряется в вольтах, V);
  • срок службы аккумуляторных батарей (измеряется годами, обычно 5–10 лет).

Основной характеристикой источников бесперебойного питания является мощность. В случае c ИБП она измеряется в вольт-амперах (сокращенно VA). В большинстве случаев для того, чтобы перевести вольт-амперы в более привычные ватты, необходимо мощность в VA разделить на 1,4 или умножить на 0,7.
Мощность, потребляемая нагрузкой, определяется как произведение выходной мощности ИБП (в вольт-амперах, VA) на коэффициент мощности нагрузки (Power Factor, PF).
Следует выбирать такой ИБП, для которого выполняется следующее условие:

    P – выходная мощность ИБП (VA),
    Wн – мощность, потребляемая нагрузкой (VA),
    PF – коэффициент мощности, который для персональных компьютеров принимается равным 0,7.

Для расчета суммарной потребляемой мощности сложите мощности всех устройств. Выберите из линейки моделей ИБП такую, чтобы полученная суммарная мощность составляла не более 80% от выходной мощности ИБП. Некоторые специалисты рекомендуют выбирать ИБП с мощностью как минимум в 1,5 раза превосходящей суммарную нагрузку. В этом случае можно говорить о нормальной работе источника бесперебойного питания.
Обычно, величина потребляемой мощности указана на наклейке, расположенной на задней крышке устройств. Для примера, типичная потребляемая мощность для системного блока ATX составляет 250–350 VA (180–250 Вт), для мониторов 15–17" – 140–170 VA (100–122 Вт). Таким образом, для персонального компьютера в стандартной домашней конфигурации (мультимедийная станция с монитором диагональю 15») достаточно ИБП на 500-600 VA.
Одним из важных критериев также является время автономной работы компьютера от батареи ИБП – это время, в течение которого источник может поддерживать нормальное питание компьютера при отсутствии напряжения в домашней электросети. Данное время напрямую зависит от энергетической емкости аккумуляторной батареи ИБП. Оптимальное время автономной работы ПК дома должно составлять порядка 10–15 минут – этого вполне достаточно для завершения работы и сохранения любого документа.
Очень полезная дополнительная особенность – «холодный старт», т. е. возможность включения подсоединенного к ИБП оборудования в отсутствие напряжения во внешней электросети. Это бывает необходимо, например, когда нужно срочно принять или отправить письмо по электронной почте.
Во время покупки следует обратить внимание и на средний срок службы аккумуляторов в конкретном ИБП – стоимость замены батареи может доходить до трети от общей цены источника бесперебойного питания. В принципе, типичный срок службы аккумуляторов составляет от 3 до 5 лет, хотя, конечно, этот показатель очень сильно зависит от частоты их использования.

Подключение ИБП

Подключение источника бесперебойного питания ненамного сложнее подключения электроудлинителя. У ИБП имеется несколько одинаковых разъемов для подключения кабелей электропитания. Единственное «но»: ПК и источник нельзя соединить компьютерным кабелем, заканчивающимся обычной вилкой: она просто не подойдет к разъему ИБП. Поэтому если в комплекте ИБП нет специальных кабелей, то их придется приобрести отдельно. В мощных ИБП подключение осуществляется с помощью специальных клеммных колодок.
Такие устройства, как лазерные принтеры или копировальные аппараты подключать к выходу ИБП не рекомендуется, поскольку при работе они в отдельные моменты потребляют большую пиковую мощность, что может привести к перегрузке инвертора и отключению нагрузки. Поэтому многие производители устанавливают на выходе ИБП дополнительные розетки, обеспечивающие защиту только от перенапряжения и помех. В основном это относится к маломощным устройствам.
После первого включения ИБП в электросеть требуется обычно от четырех до шести часов для полной зарядки аккумулятора. После этого источник полностью готов к работе. В штатных ситуациях – при нормальном питающем напряжении в домашней электросети – ИБП никак себя не проявляет. Но, как только источнику придется переключиться на работу от своей батареи, он тут же оповестит вас об этом, причем сразу несколькими способами. Первое – это сигнальные индикаторы на корпусе ИБП. Второе – пронзительное «пищание» источника. И, наконец, третье – это оповещение программным способом (на экран выводится специальное предупреждение).

Эксплуатация ИБП

При выборе ИБП важно учитывать простоту их эксплуатации и технического обслуживания. Для конечного пользователя большое значение имеют средства индикации состояния ИБП и подключенной нагрузки. Самые простые средства отображения нужной информации – светодиоды, более информативны – жидкокристаллические (ЖК) дисплеи.
Каждый ИБП оснащается функциями тестирования – проверки исправности своих внутренних узлов. При этом осуществляется контроль внештатных ситуаций (возникновение перегрузки или короткого замыкания), анализируется состояние батарей, степень их разряда, а также правильность подключения ИБП. При подаче питания на ИБП автоматически запускается процедура тестирования, которая затем повторяется через определенные промежутки времени. Этот процесс можно запустить и вручную, нажав соответствующую кнопку (если таковая у ИБП имеется).
При наличии у ИБП интерфейсных разъемов можно осуществлять удаленный мониторинг процесса электропитания оборудования, что также значительно упрощает их техническое обслуживание. Для контроля за состоянием электросети и аккумуляторных батарей, а также других блоков устройства с помощью специального программного обеспечения ИБП может соединяться с ПК дополнительным интерфейсным кабелем. Обычно ПО для контроля входит в комплект поставки ИБП, если нет, то его можно бесплатно скачать через Интернет с сайта производителя. Практически все устройства стандартно оборудованы последовательным интерфейсом RS-232.
Во многих ИБП предусмотрена возможность горячей замены батарей (без выключения ИБП и прерывания питания нагрузки). Под этим понимается, что пользователь сам может купить батареи и заменить старые. Если вы не исключаете этого, то следует обратить внимание на наличие у ИБП байпаса – возможности питания нагрузки отфильтрованным напряжением в обход основной схемы ИБП. Переход в этот режим происходит автоматически при возникновении неисправностей в узлах ИБП или вручную для проведения обслуживания, например той же замены батарей. Эта функция имеется у всех ИБП с двойным преобразованием напряжения, а также у некоторых линейно-интерактивных устройств.

О сетевых фильтрах

В силу разных причин не всем пользователям необходим ИБП для защиты от электропомех. В этом случае от некоторых неприятностей их сможет защитить сетевой фильтр-удлинитель.
Современные сетевые фильтры внешне очень похожи на обычные электроудлинители с тремя и более розетками. Они снабжаются выключателем и сигнальным индикатором. Длина кабеля удлинителя колеблется от 1,5 до 5 и более метров. Такие фильтры предназначены для защиты компьютерной техники от кратковременного увеличения напряжения (surge), высоковольтных всплесков (spike), а также от различных электромагнитных помех. Но эти устройства, к сожалению, совершенно бессильны перед такими неприятностями, как провалы напряжения (sag) и, тем более, его полное исчезновение (blackout): все ваши несохраненные данные будут бесследно потеряны.
Подключается сетевой фильтр точно так же, как обычный электроудлинитель: кабели питания от компьютера и монитора – к сетевому фильтру, а электрокабель от фильтра – в обычную розетку.
При наличии ИБП сетевой фильтр также желателен: пиковые импульсы в подобных электросетях иногда достигают просто-напросто чудовищных величин. Сетевой фильтр стоит значительно дешевле ИБП, и, если он выгорит, будет не так обидно, как при потере отнюдь не дешевого ИБП.

ИБП (UPS) On-line (непрерывного действия c двойным преобразованием)

Источники бесперебойного питания ИБП, действующие по схеме «on-line», в отличие от систем «off-line» и «line-interactive», дают вам уверенность, что у вас не будет перерывов в снабжении электропитанием, даже в случае его отсутствия в сети.
Для этого используется технология двойного преобразования питания, которая позволяет непрерывно преобразовывать переменный ток основной сети в постоянный ток (который используется для заряда батареи) прежде, чем быть поданным через инвертор для преобразования обратно в переменный ток для питания компьютера.
Это гарантирует отсутствие времени переключения при возникновении проблем с питанием от основной сети, а также обеспечивает компенсацию «просадок»(снижение напряжения на линии) – проблемы, с которой не могут справиться системы типа «off-line».
В большинстве случаев питание основной сети пропадает не вдруг, а в течение нескольких периодов. По мере падения напряжения «просадка» компенсируется батареей ИБП типа «on-line». Инвертор не обнаруживает различий даже в случае смешения напряжения батареи и постоянного тока, полученного от основной сети.
Если полностью прекратилась подача питания от основной сети, вся нагрузка переключается на работу от батареи. Что касается компьютера, то для него не происходит никаких изменений в подаче напряжения и синусоидальный сигнал на выходе постоянно синхронизирован с основной сетью.
В ИБП с действительным двойным преобразованием (технология «on-line») батарея постоянно подключена к шине постоянного тока через диод или аналогичное электронное устройство.
Определение того, что конкретно представляет собой источник бесперебойного питания (ИБП) типа «on-line», было широко распространено в промышленности. Однако многие производители не придерживаются этой тенденции и, хотя они могут применять двойное преобразование, но для связи батареи с блоком постоянного тока ИБП используют переключатель или реле. В случае потери напряжения может потребоваться несколько миллисекунд для реле при замыкании батареи на инвертор и это может вызвать значительные перепады выходного напряжения.
Источники бесперебойного питания ИБП, построенные по схеме On-Line имеют дополнительный режим работы By-pass («обход»). Байпас (By-Pass) представляет собой режим, при котором нагрузка питается непосредственно от внешней сети через фильтр, в некоторых моделях еще и через трансформатор гальванической развязки, находящиеся в ИБП. Различают By-Pass автоматический и ручной (технический).
Автоматический By-Pass включается при перегрузках ИБП, например при включении нагрузки, пусковая мощность которой в 3–7 раз выше номинальной, при отказах возникающих внутри источника, при перегреве и т.п. Без автоматического By-Pass невозможно построение некоторых резервированных систем бесперебойного питания. При резервировании входы ИБП и By-pass должны быть раздельными. Вход основного ИБП питается от сети, а вход By-Pass от стоящего в горячем режиме резервного. В случае отказа основного ИБП он автоматически переключается в By-pass и нагрузка получает питание от резервного. Существуют и другие архитектуры систем бесперебойного питания, в которых необходимо наличие автоматического By-Pass.
Ручной By-pass необходим при ремонтах, регламентных работах, производимых с ИБП, для обеспечения непрерывности в питании нагрузки.
Стоимость аккумуляторов составляет 40-50% от стоимости источника бесперебойного питания ИБП класса On-line. Ресурс аккумуляторов, как известно, определяется количеством циклов заряд-разряд, температурой окружающей среды, оптимальностью зарядного и разрядного тока и их периодическими «тренировками».
Немаловажным достоинством качественных источников бесперебойного питания – On-line ИБП – является интелектуальное управление аккумуляторными батареями. Известно, что в аккумуляторной батарее постоянно протекают процессы саморазряда. Для их компенсации обычно в источниках бесперебойного питания ИБП осуществляют непрерывный подзаряд батареи малым током. Постоянно проходящий через батарею слабый ток вызывает изменения химического состава активных веществ, коррозию решетки и осыпание активной массы положительных пластин. Это приводит к необратимому падению емкости батарей, их срок службы сокращается, и реальное время батарейной поддержки уменьшается. В различных моделях ИБП реализуются алгоритмы управления зарядом батарей разной степени сложности. Наличие интелектуального режима управления аккумуляторными батареями гарантирует максимально щадящую их эксплуатацию и соответственно продление срока их службы.
Нагрузка, запитанная через источник бесперебойного питания ИБП класса On-line, не может быть выведена из строя или повреждена путем «электродиверсии» (целенаправленного воздействия на электроприбор или группу приборов через внесение специально подобранной последовательности возмущений в питающую их электросеть). ИБП On-line является также единственной абсолютно надежной защитой от попыток считывания информации с компьютера путем анализа его обратного воздействия на электросеть.

Преимущества источников бесперебойного питания с двойным преобразованием (технология «on-line»):
— максимальная фильтрация сетевого напряжения от помех и выбросов; помехи, генерируемые нагрузкой, не пропускаются обратно в сеть;
— полная стабилизация формы и величины выходного напряжения как при работе от сети, так и при работе от батарей; синусоидальная форма выходного напряжения;
— отсутствуют время переключения на батареи и любые переходные процессы при переключении.

Режимы работы ИБП c двойным преобразованием:
Сетевой режим – режим питания нагрузки энергией сети. При наличии сетевого напряжения в пределах допустимого отклонения и нагрузки, не превышающей максимально допустимую, ИБП работает в сетевом режиме. При этом режиме осуществляется:
• фильтрация импульсных и высокочастотных сетевых помех;
• преобразование энергии переменного тока сети в энергию постоянного тока с помощью выпрямителя и схемы коррекции коэффициента мощности;
• преобразование с помощью инвертора энергии постоянного тока в энергию переменного тока со стабильными параметрами;
• подзаряд АБ с помощью зарядного устройства.
Автономный режим – режим питания нагрузки энергией аккумуляторной батареи. При отклонении параметров сетевого напряжения за допустимые пределы или при полном пропадании сети ИБП мгновенно переходит на автономный режим питания нагрузки энергией аккумуляторной батареи (АБ) через повышающий преобразователь DC/DC и инвертор. При восстановлении напряжения сети ИБП автоматически перейдет в сетевой режим.
Режим Байпас – питание нагрузки напрямую от сети. Если в сетевом режиме происходит перегрузка или перегрев ИБП, а также, если один из узлов ИБП выходит из строя, то нагрузка автоматически переключается с выхода инвертора напрямую к сети. При снятии причин перехода в Байпас (перегрузки или перегрева) ИБП автоматически возвращается в нормальный сетевой режим с двойным преобразованием энергии. Отметим, что в режиме Байпас нагрузка не защищена от некачественного напряжения сети.


Схема режима работы By-pass

Режим заряда батареи возникает при наличии сетевого напряжения. Зарядное устройство обеспечивает заряд аккумуляторной батареи, независимо от того, включен ли инвертор или присутствует режим Байпас.
Режим автоматического перезапуска ИБП возникает при восстановлении сетевого напряжения, если до того ИБП работал в автономном режиме и был автоматически отключен внутренним сигналом во избежание недопустимого разряда батареи. После появления входного напряжения ИБП автоматически включится и перейдет на сетевой режим.
Режим холодного старта обеспечивает включение ИБП для работы в автономном режиме при отсутствие сетевого напряжения путем нажатия на кнопку включения инвертора.

Словарик ИБП

Аварийный источник питания – независимый резервный источник электрической энергии (ИБП или ДГУ), который при неисправности или отключении основного источника обеспечивает электропитание необходимого качества и необходимой мощности для продолжения работы оборудования пользователя.

Аварийный (автономный) режим работы ИБП (UPS) – режим, в котором электроснабжение оборудования обеспечивается за счет энергии, запасенной в аккумуляторной батарее ИБП.

Автоматический выключатель – защитный отключающий компонент, размыкающий цепь протекания тока при заранее заданной величине.

Аккумуляторная батарея ИБП (UPS) – источник энергии для ИБП (UPS) на случай отсутствия или неудовлетворительного качества питающей сети. Напряжение аккумуляторной батареи зависит от схемотехнических решений, выбранных производителем ИБП, при его проектировании. Обычно аккумуляторная батарея собирается из свинцово-кислотных герметичных необслуживаемых аккумуляторов, в случае особых требований используются никель-кадмиевые аккумуляторы. При длительном времени работы стоимость батареи ИБП начинает занимать значительную долю в стоимости системы, и тогда применяют ДГУ в комплекте с ИБП на малое время работы. Срок службы батареи колеблется от 3 до 10 лет в зависимости от типа примененных батарей и условий их эксплуатации.

Активная мощность (действующая мощность) – термин, используемый для описания произведения эффективного значения тока, напряжения и коэффициента мощности. Выражается в Ваттах (Вт) или Киловаттах (кВт). Физически представляет собой мощность, реально потребляемую оборудованием.

Активная нагрузка – нагрузка, у которой входной коэффициент мощности равен «1», примером может послужить лампочка накаливания или ИБП с коррекцией входного коэффициента мощности. Мощность такой нагрузки, измеренная в Ваттах (Вт) совпадает с мощностью в Вольт-амперах (ВА).

Ампер (А) или киловольтампер (кА) – единица измерения силы электрического тока. Ток равен одному Амперу при его протекании через проводник сопротивлением 1 Ом при приложенном напряжении 1 Вольт.

Байпас (By-pass) – понятие имеет 2 смысла:
Режим работы ИБП – в котором вход ИБП напрямую или через корректирующие и фильтрующие цепи соединен с выходом ИБП. В таком режиме ИБП практически не способен влиять на качество выходного напряжения. В режим байпаса ИБП переводят либо принудительно с панели управления, либо ИБП переходит в этот режим самостоятельно при перегрузке или неисправности.
Часть схемы ИБП – эта часть схемы обеспечивает работу режима байпас. Бывает электронной (статический байпас) и механической (сервисный байпас). Электронный байпас защищает нагрузку ИБП от перегрузки, а оборудование от отключения питания при аварии в ИБП. Механический байпас предназначен для отключения ИБП от сети при обслуживании без отключения защищаемого оборудования.

Бустер ИБП (UPS) – устройство, позволяющее повышать или понижать выходное напряжение за счет переключения обмоток автотрансформатора или за счет специфических схемотехнических решений. Применяется в линейно-интерактивных ИБП.

Ватт (Вт) или Киловатт (кВт) – единица измерения активной мощности. Электрически определяется как мощность, выделяемая в нагрузке при приложенном к ней напряжении 1 Вольт и силе тока в 1 Ампер.

Вольт (В) или Киловольт (кВ) – единица измерения напряжения.

Вольт-ампер (ВА) или Киловольт-ампер (кВА) – единица измерения полной мощности, определяется как произведение среднеквадратических (эффективных) значений напряжения и тока в цепи.

Время переключения ИБП (UPS) – время перехода ИБП в автономный режим и обратно. У аппаратов класса Off-line и Line-interactive составляет от 5 до 20 мсек, может вызывать сбои в подключенной нагрузке. В аппаратах класса Оn-line время переключения не существует (равно нулю).

Входное напряжение – напряжение, получаемое ИБП из внешней электросети от питающей подстанции или от дизель-генераторной установки (ДГУ).

Входной изолирующий трансформатор ИБП (UPS) – трансформатор, включаемый во входную цепь ИБП для обеспечения гальванической развязки его внутренних узлов и входной электросети. Применяется во избежание короткого замыкания цепей ИБП, комплектуемого негерметичной аккумуляторной батареей с жидким электролитом, если существует вероятность его утечки. Также применяется при необходимости гальванической развязки цепи By-pass.

Входной коэффициент мощности ИБП (UPS) – определяет, как ведут себя входные цепи ИБП по отношению к входной сети, т.е. какую нагрузку и с каким коэффициентом мощности представляет собой ИБП для питающей сети или ДГУ.

Входной номинальный ток ИБП (UPS) – среднеквадратичное значение тока, потребляемого ИБП при условии его 100%-ой загрузки.

Выпрямитель ИБП (UPS) – устройство, преобразующее переменный ток в постоянный. В современных ИБП выпрямитель также выполняет функцию коррекции входного коэффициента мощности ИБП.

Выходной коэффициент мощности ИБП (UPS) – определяет оборудование с какими коэффициентами мощности возможно подключать к данному ИБП, т.е. допустимое соотношение полной и активной мощности на выходе инвертора ИБП. Например, выходной коэффициент мощности 0,8 показывает, что к ИБП с полной мощностью 100 кВА можно подключить оборудование с активной мощностью не более 80 кВт с коэффициентом мощности 0,8 (полная мощность оборудования составит 100 кВА). Но оборудование 80 кВт с коэффициентом мощности 0,7 к такому ИБП подключить уже не удастся, потому что его полная мощность составит 114 кВА.

Выходной изолирующий трансформатор ИБП (UPS) – трансформатор, включаемый в выходную цепь ИБП для обеспечения гальванической развязки между ИБП и его нагрузкой. В трехфазных системах применяется трансформатор «треугольник-звезда». Он образует выходную нейтраль нагрузки, изолированную от входной нейтрали ИБП.

Выходной номинальный ток ИБП (UPS) – среднеквадратичное значение тока, которое могут обеспечить выходные цепи ИБП при условии их 100%-ой загрузки в кВА с нормированным коэффициентом мощности и при номинальном значении выходного напряжения.

Выходное напряжение ИБП (UPS) – напряжение, обеспечиваемое выходными цепями ИБП для питания защищаемого оборудования. Обычно имеется возможность пользователю самостоятельно выбирать величину выходного напряжения из ряда – 220, 230, 240 Вольт.

Генератор – общее название устройств для генерирования электрического напряжения или тока, или какой-либо другой энергии.

Герц (Гц) – см. Частота.

Дельта преобразование – принцип дельта преобразования. Принцип такого преобразования заключаются в том, что двойному преобразованию в ИБП (UPS) подвергается не вся энергия, потребляемая от сети, а только ее часть (до 15%), необходимая для поддержания стабильного выходного напряжения (отсюда и такое название принципа), а это ведет к уменьшению потерь и естественно повышению КПД. Кроме этого значительно повышается входной коэффициент мощности ИБП.

Децибел акустический (дБА) – единица измерения уровня шума с наложенным на измеритель фильтром, учитывающим особенность восприятия шума слуховым аппаратом человека (нелинейность частотной характеристики уха). В дБА обычно измеряются шумовые характеристики ИБП (UPS).

Диапазон входного напряжения ИБП (UPS) – верхний и нижний пороги входного напряжения, при которых ИБП переходит на питание от аккумуляторной батареи. Чем шире этот диапазон, тем меньше ИБП переходит на батарею, сохраняя ее емкость и, в конечном счете, срок службы.

Диапазон частот ИБП (UPS) – допустимое отклонение входной или выходной частоты ИБП / UPS от номинального значения в установившемся состоянии.

Динамическая нестабильность выходного напряжения ИБП (UPS) – нестабильность значения выходного напряжения при скачкообразном изменении значения нагрузки на выходе ИБП (обычно данные приводятся при изменении мощности нагрузки от 0 до 100% и от 100% до 0). Чем ниже это значение, тем выше динамические характеристики ИБП.

Дрейф частоты – дрейф частоты это постепенное увеличение или уменьшение ее среднего значения при постоянной нагрузке.

Емкость аккумулятора – способность накапливать и отдавать электроэнергию постоянного тока, определяет время автономной работы ИБП. Измеряется в Ампер-часах или Ватт-часах. В случае относительно быстрого разряда аккумулятора применяется более удобное понятие – мощность отдаваемая батареей при разряде до определенного порогового значения напряжения за определенный период времени.

Инвертор ИБП (UPS) – часть схемы ИБП, которая служит для преобразования постоянного напряжения батареи в переменное напряжение на выходе источника. В ИБП класса Off-line инвертор работает только в автономном режиме ИБП и формирует ступенчатую аппроксимацию синусоиды. В ИБП класса Оn-line инвертор вырабатывает на выходе практически идеальную синусоиду и работает в любом режиме (кроме Bypass), получая на свой вход в автономном режиме питание от аккумуляторов, а в нормальном режиме — от входной сети после выпрямления и стабилизации входного переменного напряжения

Индуктивность (L) – любое устройство, в состав деталей которого входит железо, имеет некоторое количество магнитной инерции. Эта инерция препятствует любым изменениям тока. Характеристика контура, которая вызывает эту магнитную инерцию, известна под названием самоиндуктивность. Она измеряется в Генри и обозначается как L.

Источник бесперебойного питания, ИБП, UPS – устройство, поддерживающее заданное качество выходного напряжения при наличии неполадок во входном напряжении за счет использования энергии аккумуляторных батарей (пропадание, искажения формы, отклонения номинала и т.д.). ИБП с двойным преобразованием On-Line класса VFI-SS-111 обеспечивают защиту от любых неполадок питающей энергосети.

Заземление (земля) – выравнивание потенциалов металлических поверхностей оборудования с потенциалом земли (нулевым) для обеспечения безопасности обслуживающего персонала, обеспечивается с помощью заземляющего проводника. Также служит для подавления синфазной помехи по фазному и нейтральному питающим проводникам. Правила выполнения заземления строго регламентируются в нормативной документации

Зарядное устройство ИБП (UPS) – часть ИБП, которая обеспечивает поддержание аккумуляторной батареи в заряженном состоянии. В современных ИБП зарядное устройство работает по сложному алгоритму, обеспечивающим максимальный срок эксплуатации аккумуляторной батареи ИБП, при условии рекомендованного диапазона температуры окружающей среды, и быстрый термокомпенсированный заряд

кВА (Киловольтамперы) – полная мощность оборудования, характеризует токи, например, текущие по проводам между ИБП и нагрузкой. ПО ПОЛНОЙ МОЩНОСТИ с необходимым запасом 10-20% выбирается мощность ИБП.

кВт (Киловатты) – активная мощность оборудования, характеризует мощность, потребляемую нагрузкой. Исходя из активной мощности, в сочетании с необходимым временем работы выбирается емкость внешней батареи ИБП.

Коэффициент мощности – числовое значение, определяющее соотношение между активной мощностью и полной мощностью потребляемой оборудованием. В случае линейных напряжений и токов, протекающих в цепях, коэффициент мощности совпадает с косинусом Фи (cos φ). В случае единичного коэффициента мощности ток и напряжение совпадают по фазе и оборудование потребляет только активную мощность – это идеальный вариант, поскольку за низкое значение коэффициента мощности на предприятие может быть наложен штраф. В применении к ИБП бывает входной коэффициент мощности и выходной коэффициент мощности.

Короткое замыкание – режим, при котором сопротивление нагрузки приближается к нулю. Ток в цепи в этом случае ограничивается выходным сопротивлением питающей сети и сопротивлением питающих проводников. В случае короткого замыкания на выходе ИБП ток ограничивается выходным инвертором ИБП или его выходным трансформатором. На практике токов короткого замыкания никогда не достигают, поскольку в цепях устанавливаются предохранители или автоматические размыкатели цепи.

Коэффициент нелинейных искажений (КНИ или коэффициент несинусоидальности) – определяет веса высших гармоник переменного напряжения по отношению к основной гармонике. Чем КНИ меньше, тем ближе форма напряжения к чистой синусоиде. Например, синусоидальная форма сигнала (КНИ = 0), форма сигнала отлична от синусоидальной, но искажения не заметны на глаз (КНИ 5%), сигнал имеет трапецеидальную или ступенчатую форму (КНИ

Источники бесперебойного питания, их виды и сферы применения

источники бесперебойного питания

Внезапное отключение света во время работы на компьютере неприятно и офисным работникам, и студентам, и обычным пользователям. Мало того, что теряются важные данные, от резкого перепада напряжения может пострадать чувствительная техника. Один из простых способов защитить оборудование и дать возможность завершить задачу до отключения компьютера – применение источников бесперебойного питания. В нашей статье мы расскажем об особенностях и возможностях этого вида офисной техники.

Зачем нужен ИБП

Главная функция ИБП – обеспечение кратковременной автономной работы электроприборов. Чаще всего к таким устройствам подключают компьютеры в офисах и на производстве.

Если сеть будет обесточена, у пользователя будет в запасе 5-25 минут, чтобы сохранить данные и корректно завершить рабочие процессы. Помимо подачи электроэнергии, источники бесперебойного питания выполняют защитную функцию.

Вся бытовая техника в Украине работает от сети 220 В. Допустимое отклонение может составлять до 22 В в ту или иную сторону. Если из-за неполадок на подстанции или на линии электропередач напряжение выйдет за рамки диапазона, бытовые приборы могут поломаться. И, что самое неприятное, это будет негарантийный случай. Технику придется ремонтировать за свой счет.

При выходе сетевого напряжения за пределы допустимых значений, ИБП переходит в автономный режим и продолжает подавать необходимые для работы приборов 220 В.

Режимы работы

Источники бесперебойного питания состоят из нескольких функциональных блоков, обеспечивающих работу в двух режимах:

  1. Работа от сети. В этом режиме ИБП работает большую часть времени. Если с сетью все нормально, прибор пропускает ток транзитом и параллельно подзаряжает встроенный аккумулятор.
  2. Автономный режим. Запускается, когда сеть обесточена или когда ее параметры вышли за допустимые рамки. Включается инвертор, который преобразует накопленный в батарее постоянный ток в переменный, пригодный для работы бытовых приборов. Из этого режима ИБП выходит, если сетевое напряжение вернется к допустимому уровню, либо же запас аккумулятора исчерпается, и устройство отключится.

Переход от одного режима к другому происходит автоматически.

Разновидности бесперебойников

Ассортимент ИБП отличаются разнообразием. В этом легко убедиться, если посетить сайт allo.ua в Харькове. Устройства отличаются параметрами мощности, формой выходного сигнала, типом разъема, наличием дополнительных опций и дизайном.

Источники бесперебойного питания делятся на две большие группы:

  1. Бытовые. Бывают двух подвидов: те, что при перепадах напряжения в сети сразу переходят в автономный режим, и те, которые могут выполнять роль стабилизатора напряжения.
  2. Профессиональные. Это многофункциональные приборы, которые должны обеспечивать работу серверов, промышленного оборудования, электрики объектов инфраструктуры. Входная цепь таких машин оснащается выпрямителем, который передает идеально ровный сигнал на инвертор, выдающий синусоиду с заданными параметрами.

Для домашних нужд покупают бытовые модели. Их функционал достаточен, чтобы обеспечить корректную работу цифровой техники.

Что такое источник бесперебойного питания (ИБП), для чего нужен бесперебойник, как выбрать, сколько стоит

Что такое ИБП

Не секрет, что одна из основных причин поломок электрического оборудования – сбои и помехи в электросетях. В настоящее время во многих регионах России существуют проблемы с качеством и количеством электроэнергии, доходящей до конечного потребителя. Это и плановые отключения, и перебои, вызванные как перегрузками, так и разного рода авариями. Чтобы избежать поломок электрооборудования от различных сбоев и помех нужно подключить к ним источник бесперебойного питания.

Источник бесперебойного питания или ИБП – это прибор, позволяющий вашему оборудованию, например, котлу отопления или компьютеру в течение определенного времени работать от аккумуляторных батарей. Таким образом, в случае отключения или выхода за пределы нормальных показателей, электрической сети, бесперебойник будет выдавать на выходе питание, которое полностью соответствует всем стандартам, что поможет избежать поломки котла и прочих неприятных последствий проблем с электроэнергией.

Источники бесперебойного питания (uninterruptible power supply – UPS), когда-то устанавливались только в вычислительных центрах или системах жизнеобеспечения. Сейчас ИБП являются сравнительно недорогим дополнением к любому электрическому оборудованию, которое легко окупает себя, продлевая срок службы этого электрооборудования.

Вы можете приобрести ИБП ELTENA у наших дилеров. Выбрать нужный источник бесперебойного питания, найти дилера в своем городе, уточнить цены на все ИБП или узнать, сколько стоит конкретное оборудование, вы можете на нашем официальном сайте ELTENA – eltena.com.
С 2002 по 2018 года ИБП ELTENA поставлялись под брендом INELT. Новый международный бренд ELTENA ориентирован на развитие продаж в России и за ее пределами, олицетворяет динамичное развитие и подчеркивает высокое качество оборудования.

Модельный ряд источников бесперебойного питания ELTENA

Модельный ряд ИБП ELTENA

Мощность

Применение источников бесперебойного питания

Компьютер, кассовый аппарат, периферийная техника, телефонная станция

Компьютер, сервер, периферийная техника, сетевое оборудование, группа рабочих станций, офисная АТС

Компьютер, бытовая техника, телекоммуникационное оборудование, инженерные системы,
котел отопления, циркуляционный насос, группа рабочих станций, офисная АТС, в стойку 19”,
серверное оборудование, оборудование в уличном антивандальном шкафу, системы безопасности

Сервер, группа серверов, ЦОД, телекоммуникационный узел, АСУ ТП, котел отопления, небольшой офис, инженерные системы, система «Умный дом», система жизнеобеспечения зданий, осветительное оборудование, промышленное оборудование, отопительное оборудование (котлы и насосы), медицинское оборудование

Содержание:

Все источники бесперебойного питания по своей структурной схеме подразделяются на 3 основных типа:

ИБП резервного типа (Off-Line или Standby)

ИБП резервного типа ИБП офлайн

Недорогие источники бесперебойного питания, предназначенные в основном для защиты не очень критичных рабочих станций. Бесперебойник этого типа передает на нагрузку напряжение непосредственно от входной сети, фильтруя импульсные помехи. При выходе напряжения за допустимые пределы ИБП переводит оборудование на питание от батарей через простейший инвертор, дающий на выходе ступенчатую аппроксимацию синусоиды.

Линейно-интерактивный (Line-Interactive) ИБП

Линейно-интерактивный ибп ИБП Линейно-интерактивный

ИБП этого типа обеспечивает питание нагрузки через ступенчатый стабилизатор, корректирующий пониженное или повышенное входное напряжение, фильтруя импульсные помехи. При выходе входного напряжения за пределы диапазона регулировки бесперебойник переводит оборудование на питание от батарей через инвертор (ИБП с двойным преобразованием напряжения (On-Line)). Рекомендуется использовать такие ИБП для серверов, рабочих станций, групп рабочих станций, мини-АТС и другой офисной техники, а также сетевого и телекоммуникационного оборудования.

По форме напряжения инвертора линейно-интерактивные модели ИБП делятся на 2 класса:
1) Со ступенчатой аппроксимацией синусоиды на выходе (ELTENA Smart Station). Такие бесперебойники пригодны только для защиты оборудования с импульсными блоками питания.
2) C синусоидальным выходным напряжением (ELTENA Intelligent).

ИБП с двойным преобразованием напряжения (On-Line — Онлайн)

онлайн ибп

Эта схема построения источника бесперебойного питания обеспечивает качественно иной уровень защиты нагрузки. Поступающее на вход переменное сетевое напряжение сначала преобразуется выпрямителем в постоянное, а затем с помощью инвертора снова в переменное. Таким образом, на выходе ИБП формируется качественная синусоида c постоянной амплитудой независимо от наличия и формы входного напряжения. Аккумуляторная батарея непрерывно включена в цепь постоянного напряжения, что обеспечивает нулевое время перехода на батареи. При перегрузке или выходе ИБП из строя нагрузка продолжает получать питание через обходную цепь байпас.

К этому типу относятся все модификации ELTENA Monolith. ИБП, построенные по такой схеме, можно использовать для защиты практически любого оборудования, вплоть до самого критичного. Для достижения максимальной надежности и/или увеличения мощности системы бесперебойного питания ИБП с двойным преобразованием напряжения могут объединяться в параллельные системы. В случае системы с резервированием N+1 (добавляется один дополнительный бесперебойник к системе, рассчитанной на нагрузку: N*мощность одного ИБП) выход одного бесперебойника из строя никак не сказывается на работе подключенного к системе оборудования. Заметим, что строить параллельные системы без резервирования не рекомендуется, так как это снижает надежность системы в целом: выход из строя любого из ИБП приводит к перегрузке.

Основные характеристики ИБП

  • выходная мощность, измеряемая в вольт-амперах (VA или ВА) или ваттах (W или Вт);
  • время переключения бесперебойника (UPS) на питание от аккумуляторов (измеряется в миллисекундах, ms);
  • время автономной работы, определяется емкостью батарей и мощностью подключенного к ИБП (UPS) оборудования (измеряется в минутах, мин.);
  • ширина диапазона входного (сетевого) напряжения, при котором ИБП (UPS) в состоянии стабилизировать питание без перехода на аккумуляторные батареи (измеряется в вольтах, V или В);
  • срок службы аккумуляторных батарей (измеряется годами, обычно 5 и 10 лет);
  • исполнение ИБП: напольное, для размещения в стойку и универсальное;
  • размещение аккумуляторных батарей (внутреннее или внешнее);
  • фазность источников бесперебойного питания (однофазный или трехфазный).

Источники бесперебойного питания доступны самому широкому кругу потребителей, могут применяться как дома или на даче, так и в офисе или в промышленности; они позволяют поддерживать и защищать оборудование от отдельно стоящего компьютера или сервера до дата-центра, от локальной инженерной системы до целого офисного или промышленного здания.

Расчет мощности источника бесперебойного питания

При подборе источника бесперебойного питания необходимо определиться с его мощностью. Поскольку ИБП пригодный для обеспечения работы домашнего компьютера, будет совершенно бесполезен для мощного медицинского оборудования. Чтобы определить мощность источника бесперебойного питания, нужно сначала учесть суммарную нагрузку. Необходимо сложить значения мощности всего оборудования, подключаемого к ИБП. Например, нужно подключить к источнику бесперебойного питания котел отопления (мощность — 200 Вт) и циркуляционный насос (мощность – 200 Вт). Сумма потребления общая составит 400 Вт. Однако дело заключается в том, что при запуске токи оборудования довольно значительно превышают номинал, поэтому потребляемая мощность увеличивается в разы. Когда для питания нагрузки, равной четырем ста ватт мы выбираем бесперебойник таких же значений мощности, может возникнуть перегрузка, и техника отключится. Чтобы этого избежать, надо учитывать коэффициент токов пуска. Каждому виду техники присущ свой показатель пусковых токов: для котлов отопления — 3.4, для циркуляционных насосов — 3.5.

Подсчитываем:
Котел — 200*3.4 = 680 Вт
Насос — 200*3.5 = 700 Вт
Значения складываем, получаем 1 380 Вт

Это суммарная мощность оборудования, измеряемая ваттами. Мощность бесперебойника определяется вольт-амперами, то есть это полная мощность, произведенная для питания нагрузки. Для вычисления показателя необходимой произведенной полной мощности ИБП, нужно мощность полезную разделить на коэффициент 0,7.

1380 Вт/0,7 = 1 971 Вт.

Видно, что конечное значение мощности превосходит суммарную мощность, потребляемую оборудованием. Объясняется это тем, что частично мощность теряется с образованием магнитных полей, либо в резисторах и трансформаторах, и бесперебойник на выходе не выдает полный объем мощности. Получается, для эффективного функционирования ИБП с подключенным оборудованием, в данном случае, мощность его не должна быть менее 1971 Вт.

Расчет времени автономной работы

Для большинства обычных офисных ИБП (UPS) небольшой мощности время работы от батареи при максимальной нагрузке составляет 4-15 минут. Если нагрузка источника бесперебойного питания меньше максимальной, то время работы от батареи увеличивается. Из-за нелинейности разрядной кривой аккумуляторной батареи это увеличение не пропорционально уменьшению нагрузки. Если нагрузка уменьшилась вдвое, то время работы может увеличиться в 2.5-5 раз, если втрое, то время увеличивается в 4-9 раз и т.д. Бесперебойник большой мощности и некоторые ИБП малой мощности имеют возможность увеличения времени автономной работы за счет замены батареи на батарею большей емкости или установки дополнительной батареи. Батарея большей емкости может устанавливаться в том же корпусе или может устанавливаться дополнительный корпус для батареи.

Выберите подходящий Вам источник бесперебойного питания, используя сервис «Подбор оборудования»

Что такое ИБП: назначение и специфика работы

В эпоху рыночных отношений некоторые продавцы ИБП вынуждены выполнять план продаж в ущерб интересам потребителей, предлагая более дорогое устройство вместо подходящего бюджетного. Бывают и такое, когда сами пользователи, пытаясь сэкономить, выбирают более дешевую, неподходящую модель.

Чтобы вы не попали в подобные ситуации, мы подробно расскажем про строение и основные функции ИБП и о том, как правильно подобрать модель для решения своих задач.

  • Что такое ИБП и какие они бывают?
  • Из чего состоит ИБП?
  • Назначение и дополнительные функции ИБП
  • Выбор типа ИБП в зависимости от нагрузки
  • ИБП резервного типа (off-line)
  • Линейно-интерактивные ИБП (line-Interactive)
  • Онлайн ИБП (on-line)
  • Когда вместо ИБП актуальнее приобрести генератор?
  • Зачем перед ИБП устанавливают стабилизатор напряжения?
  • Где купить ИБП двойного преобразования (on-line)?

Что такое ИБП и какие они бывают?

ИБП (или UPS) – это устройство резервирования электроэнергии, обеспечивающее непрерывность электроснабжения при отключении сетевого напряжения.

С каждым годом в нашей стране источники бесперебойного питания становятся все более популярными не только среди сельских, но и городских жителей. Такая тенденция связана прежде всего с появлением электроприборов и оборудования, особенно требовательного к качеству электропитания.

Учитывая многообразие типов ИБП и особенностей их работы, очевидной является необходимость соответствия технических характеристик выбранной модели требованиям электроприборов к сетевому напряжению.

Согласно Международному стандарту IEC 62040-3 Системы бесперебойного энергоснабжения (UPS) устройства имеют следующую классификацию согласно их схеме построения:

  • резервные (off-line или standby);
  • линейно-интерактивные (line-interactive);
  • двойного преобразования (on-line).

В зависимости от рабочего напряжения нагрузки, ИБП могут быть однофазными (для питания однофазных потребителей) и трехфазными (для питания трехфазных и однофазных потребителей в трехфазных групповых сетях).

Также не маловажным параметром источника питания является его конструктивное исполнение, которое зависит от назначения, мощности и времени работы в автономном режиме, например:

  • устройства небольшой мощности выпускаются в настенном, моноблочном напольном (башенном) исполнении, а также имеют унифицированные размеры для размещения в 19-дюймовых стойках и шкафах;
  • бесперебойники средней и большой мощности выпускаются в моноблочном напольном или шкафном конструктиве, а также в исполнении для размещения в стандартные 19-дюймовые стойки и шкафы.

Из чего состоит ИБП?

Каждая модель ИБП, вне зависимости от схемы построения, состоит из следующих электронных элементов:

Элементы ИБП Описание
Аккумуляторные батареи (чаще всего свинцово-кислотные) Накапливают электроэнергию для электропитания подключенных приборов при переходе устройства в автономный режим работы. В целях увеличения длительности автономного режима источники бесперебойного питания могут быть укомплектованы дополнительными внешними АКБ.
Электронный блок управления Обеспечивает автоматическую работу ИБП и АКБ по всем заявленным параметрам и функционалу. Позволяет выполнять необходимые настройки устройства.
Зарядное устройство Выполняет подзарядку АКБ.
Инвертор Формирует выходное напряжение питания нагрузки, инвертируя постоянное напряжение в переменное.

В зависимости от типа и функциональных возможностей определенной модели, в состав бесперебойника могут входить также:

Дополнительные элементы ИБП Описание
Выпрямитель Преобразует переменное напряжение сети в постоянное, используется только в ИБП топологии онлайн.
Байпасный блок Реализует ручное или автоматическое переключение питания нагрузки на основную сеть в обход ИБП при соответствии параметров питающей сети норме и возникновении перегрузок.
Бустер Автотрансформатор с отпайками переключаемых секций обмоток для коррекции (увеличения или уменьшения) входного напряжения. Используется только в ИБП линейно-интерактивного типа.
Фильтры Сглаживают ВЧ-помехи и всплески сети, искажения формы выходного сигнала при работе линейно-интерактивных и резервных устройств в автономном режиме.
Гальваническая развязка Разделительный трансформатор, устанавливаемый во входной цепи ИБП, за счет которого обеспечивается отсутствие электрической связи между входом и выходом устройства для улучшения его помехоустойчивости.
Платы расширения интерфейсов Обеспечивают локальный/удаленный мониторинг работы ИБП через следующие интерфейсы: RS-232, RS-485, USB и mini-USB, Ethernet, «сухие» контакты. Работу ИБП с установленной платой, как правило, можно контролировать через веб-интерфейс или специальное ПО.

Назначение и дополнительные функции ИБП

Основным назначением устройств является обеспечение бесперебойности электропитания подключенных электроприборов при возникновении перебоев в подаче электроэнергии или недопустимых отклонениях её параметров (напряжения и частоты) от нормальных значений.

Функциональность ИБП сегодня не ограничивается переключением питания подключенных электроприборов на работу от АКБ при кратковременных отключениях электричества в питающей сети. Дополнительными возможностями некоторых современных устройств являются:

  • стабилизация напряжения (в источниках питания двойного преобразования и линейно-интерактивного типа);
  • фильтрация частотных и импульсных помех;
  • «холодный старт», позволяющий включать электроприборы при отключении электроэнергии (во время нахождения устройства в автономном режиме);
  • световая и звуковая индикация состояний системы питания (отображение уровня напряжения и частоты на входе и выходе, фактическая мощность потребления нагрузки и т. д.);
  • таймер отключения/включения нагрузки в заданное время;

Функции ИБП картинка

  • синхронизация с ПК, организация удаленного мониторинга системы питания и управления устройством.

Отдельно стоит сказать о защите от сетевых помех и скачков напряжения, а также защите локальной сети.

Для защиты от от сетевых помех на входе ИБП обычно устанавливается сглаживающий фильтр ВЧ-помех, который представляет собой пассивный многозвенный RC- или LC-фильтр.

Для защиты от высоковольтных импульсов используется варисторный блок, включенный параллельно цепи питания на входе. Также для подавления высоковольтных импульсов в источниках бесперебойного питания применяются фильтры с металл-оксидным варистором. При возникновении высоковольтного импульса сопротивление варистора резко снижается, шунтируя вход бесперебойника. Возникающие при этом сверхтоки (могут достигать значений в несколько кA) будут протекать через варистор блока защиты, не поступая в цепи питания ИБП и не влияя на подключенные электроприборы.

Аналогично на основе варисторов в большинстве ИБП реализована защита локальных сетей. Подключение информационных кабелей через выделенные разъемы RJ-45 и RJ-11 обеспечивает защиту сетевого оборудования (сетевых адаптеров, роутеров и т. д.) и телефонной линии.

Выбор типа ИБП в зависимости от нагрузки

К важнейшим техническим характеристикам ИБП можно отнести:

  • мощность устройства;
  • время переключения на работу от АКБ и обратно;
  • схему построения и форму выходного сигнала;
  • максимальную длительность работы в автономном режиме;
  • наличие функции стабилизации напряжения;
  • время полного заряда аккумуляторов;
  • исполнение и габаритные размеры.

Залогом эффективности и надежности работы любой нагрузки, помимо бесперебойности электроснабжения, является качество питающего напряжения, один из наиболее важных показателей которого – форма выходного сигнала. Каждому типу ИБП свойственно формирование синусоиды определенной формы, не всегда подходящей для нормальной работы подключенных электроприборов.

Рассмотрим существующие схемы построения ИБП и соответствие формы их выходного сигнала различным видам нагрузок.

ИБП резервного типа (off-line)

При отсутствии напряжения в основной сети эти устройства выполняют переключение питания нагрузки на аккумуляторные батареи. Они не имеют встроенной защиты от перепадов напряжения (стабилизации), поэтому подойдут только для применения в сетях с относительно стабильным напряжением.

Схема резервного ИБП картинка

Пожалуй, это наиболее популярный в бытовом использовании бесперебойник. Доступная стоимость и удовлетворительные технические характеристики делают его оптимальным бюджетным вариантом защиты нетребовательной к качеству питания нагрузки без индуктивной составляющей (электродвигателей, трансформаторов, дросселей).

Модифицированная синусоида на выходе этих ИБП категорически не подходит для питания циркуляционных насосов, холодильников, кухонных комбайнов, блендеров и миксеров. Применение ИБП оффлайн топологии в качестве источников питания перечисленных электроприборов с электродвигателями гарантированно и довольно быстро выведет их из строя.

Примером нагрузки, совместимой с резервными ИБП, можно назвать домашние или офисные ПК. Их импульсные блоки питания маловосприимчивы к несинусоидальности питающего напряжения. Однако, учитывая возможность возникновения повышенного количества помех на выходах блоков питания серверов, офисной и охранной техники, будет целесообразным воздержаться от их применения для питания ответственной техники, сбои в работе которой могут привести к потере важных данных.

Вполне разумным будет использование резервного бесперебойника и для питания сети маломощного дежурного освещения. Ограничением в этом случае является наличие в балласте ламп с электромагнитным дросселем. Результаты практики совместного использования оффлайн ИБП с лампами прямого включения и работающими с электронными ПРА подтверждают нормальную работы ламп с сохранением их заявленного срока службы.

Нагрузка, совместимая с резервными ИБП картинка

Линейно-интерактивные ИБП (line-Interactive)

Представляют собой более высокий класс устройств по сравнению с предыдущим. В отличие от ИБП резервного типа, они оснащены встроенным стабилизатором напряжения, что расширяет область их использования, позволяя применять в сетях с незначительными отклонениями напряжения от нормы. Кроме того, время переключения на АКБ ИБП этой топологии составляет

4 мс, что гораздо меньше, чем у резервных источников питания.

Схема линейно-интерактивного ИБП картинка

Форма выходного сигнала позволяет использовать эти устройства для питания индуктивной нагрузки. Но при покупке следует изучить технические характеристики бесперебойника.

При заявленной производителем форме сигнала «чистая синусоида» (Line-Interactive Sin) к ИБП можно подключать электроприборы с электродвигателями – насосы, холодильники, устройства с трансформаторными блоками питания, управляющая электроника газовых котлов и т. п.

Устройства с модифицированной синусоидой (ступенчатой формы) на выходе для такого применения не подойдут.

Нагрузка, совместимая с линейно-интерактивными ИБП картинка

Онлайн ИБП (on-line)

ИБП этого типа выполняют непрерывное преобразование переменного напряжения в постоянное (с подзарядкой АКБ) и дальнейшее его инвертирование в переменный с чистым синусом на выходе. За счет данной технологии достигается полная независимость качества выходного напряжения от состояния сети.

Схема онлайн ИБП картинка

Устройства данной схемы построения обеспечивают наиболее эффективную защиту не только от перебоев электроснабжения, но и при значительных отклонениях напряжения сети от нормы. Благодаря топологии онлайн время перехода на автономный режим составляет 0 мс, так как, по сути, переключение на работу от батарей или с АКБ на внешнюю сеть не происходит.

Добавив к этому высокую точность коррекции напряжения (отклонение от значений нормы составляет не более 2%) и синусоиду идеальной формы на выходе, ИБП двойного преобразования можно с уверенностью назвать универсальными для совместного использования с любыми, даже особо чувствительными к качеству электропитания, приборами.

Данные бесперебойники отлично себя зарекомендовали при работе с такими требовательными к качеству напряжения и форме сигнала нагрузками, как электродвигатели, компьютерное и офисное оборудование, электронные блоки управления отопительных котлов, видеоаппаратура и т. д. даже в сетях с крайне низким качеством электроэнергии.

На сегодняшний день в качестве единственного серьезного недостатка, ограничивающего применение онлайн ИБП, можно назвать их высокую стоимость.

Нагрузка для ИБП двойного преобразования картинка

Когда вместо ИБП актуальнее приобрести генератор?

Применение ИБП можно считать обоснованным при небольшой мощности потребления нагрузки и непродолжительных перерывах в подаче электроэнергии.

Классический пример применения маломощного бесперебойника – подключение системного блока компьютера и монитора, позволяющее корректно завершить работу ПК, избежав сбоев работы системы и потерь информационных данных. Модели ИБП малой и средней мощности также часто используются в целях обеспечения питанием управляющих блоков отопительных котлов и маломощных циркуляционных насосов при кратковременных перебоях электроснабжения.

Установка источника бесперебойного питания в сетях с длительными перебоями электроснабжения нецелесообразна. Для обеспечения непрерывности электропитания нагрузки в длительном по времени автономном режиме потребуется значительное увеличение емкости АКБ. В таких случаях, учитывая ограниченность срока службы батарей (необходимость периодической замены в процессе эксплуатации) при их цене, нередко в два раза превышающей стоимость бесперебойника, экономически целесообразней будет приобретение бензинового или дизельного генератора.

Зачем перед ИБП устанавливают стабилизатор напряжения?

Связка «стабилизатор + ИБП» бывает востребована при использовании устройств резервного и линейно-интерактивного типа в сетях со значительными отклонениями напряжения от нормы. Функция стабилизации у моделей первого типа ИБП отсутствует, а большинство линейно-интерактивных бесперебойников способны сгладить относительно небольшие всплески напряжения.

Подключать стабилизатор рекомендуется перед ИБП (со стороны питающей сети). При обратном подключении (со стороны нагрузки) возможен нагрев трансформатора стабилизатора (в случаях, когда форма сигнала на выходе ИБП представляет собой модифицированную синусоиду). Кроме того, диапазон стабилизации напряжения любого стабилизатора всегда шире, чем у ИБП, основной функцией которого является обеспечение бесперебойности электропитания нагрузки.

Где купить ИБП двойного преобразования (on-line)?

Российский производитель систем электропитания «Штиль» предлагает широкий модельный ряд источников бесперебойного питания топологии онлайн, к которым относятся:

  • однофазные модели настенного, напольного, стоечного и универсального (напольного/стоечного) исполнения c выходной мощностью 0,25-10 кВА;
  • модели конфигурации 3 в 1 (для электропитания однофазных приборов от трехфазной сети) напольного и стоечного исполнения c выходной мощностью 10-20 кВА;
  • трехфазные модели напольного и шкафного исполнения c выходной мощностью 10-500 кВА.

Купить данные устройства можно в официальном интернет-магазине производителя «Штиль». На сайте собрана полная информация по всем изделиям, включая подробное описание технических характеристик и особенностей функционирования, а также совместимые аккумуляторные решения для резервного электроснабжения нагрузки на требуемое время.

Заказать изделия могут как физические, так и физические лица. Доступна быстрая доставка товаров в любой регион России ведущими транспортными компаниями. При оформлении заказа можно выбрать удобный способ оплаты или оформить кредит на покупку системы электропитания.

Как выбрать источник бесперебойного питания для домашнего компьютера

Бесперебойник для компьютера или ИБП необходим для того, чтобы защитить электрические схемы устройства от любых неполадок в электросети, а также для того, чтобы дать возможность пользователю правильно выключить компьютер при отключении электричества, сохраняя, таким образом, важные данные от их удаления в случае его моментального выключения. О том, как выбрать ИБП для дома или офиса и что при этом нужно знать о бесперебойнике написано в этой статье.

Что такое ИБП и какими они бывают

Источник бесперебойного питания (ИБП), он же Uninterruptible Power Supply (UPS) – это источник вторичного питания, предназначенный для выравнивания колебания токов в сети и кратковременного снабжения техники электроэнергией в случае отсутствия или падения внешнего питания.

Схема подключения ИБП к компьютеру и периферийным устройствам

В зависимости от принципа работы, источники бесперебойного питания делят на 3 вида:

  • Резервные (оффлайновый UPS). Это устройства, которые в случае скачка напряжения переводят питание компьютера на вторичный источник – аккумулятор ИБП (батарею). Эти бесперебойники для компьютера просты, дешевы и поэтому весьма популярны. Но они малоэффективны если нужно защитить дорогостоящее оборудование с низким допуском возможного колебания электропитания, поскольку время их срабатывания, как правило, превышает 10 миллисекунд. Кроме того, в плохих сетях с постоянным перепадом напряжения они быстро выходят из строя.
  • Интерактивные. Отличаются от резервных наличием стабилизатора напряжения, с помощью которого поддерживается стабильное бесперебойное выходное напряжение при существенных колебаниях входного напряжения, без перехода на питание от аккумулятора. Такая схема работы сокращает скорость переключения на вторичный источник питания и увеличивает срок службы батареи. Интерактивный ИБП – это оптимальный выбор для защиты домашнего компьютера.
  • С двойным преобразованием (онлайновые UPS). В этих устройствах переменный ток из внешней сети преобразуется в постоянный, а затем снова в переменный. Посредством такого подхода отфильтровывают все помехи в сети и стабилизируют выходящее напряжение, что полезно если нужно обеспечить питанием дорогостоящее высокоточное оборудование. Это самые эффективные и самые дорогие бесперебойники. Их, как правило, используют в банках и в научных лабораториях.

Выходная мощность

В зависимости от мощности, ИБП делят на следующие категории:

  • до 1000 ВА (вольт-амперы) – используются для защиты домашних персональных компьютеров;
  • от 1000 до 5000 ВА – используются для защиты серверов и локальных сетей;
  • более 5000 ВА – применяются для защиты большого числа устройств и серверов.

Тут важно уточнить что несмотря на типовое обозначение в названиях устройств мощности в вольт-амперах, при покупке нужно смотреть не на него, а на ватты (Вт). Разница между ними такова:

  • ВА – величина, равная произведению силы тока на напряжение (Ампер*Вольт);
  • Вт – величина, равная произведению силы тока на напряжение и на коэффициент нагрузки (Ампер*Вольт*cos φ).

Коэффициент нагрузки – это число, указывающее на то сколько нужно силы тока, чтобы «запихать» его в устройство, и оно при этом нормально работало (часть мощности во время передачи теряется).
Для того чтобы рассчитать минимально необходимую мощность бесперебойника для своего компьютера нужно оценить его реальную мощность и добавить к ней 20-30% на случай апгрейда. Далее, к этому числу нужно еще раз добавить около 30%, так как ИБП не стоит нагружать более чем на 80% от предельно допустимой нагрузки.

На практике это означает, что если ваш ПК потребляет 300 Вт, то UPS нужен на 507 Вт (300*1,3*1,3).

Время автономной работы и скорость перехода в режим ИБП

Источники бесперебойного питания для дома должны переключаться на автономную работу в течение 7-10 миллисекунд и работать в этом режиме 5-10 минут. Однако, если на компьютере будут работать с важной информацией в интернете, то автономность нужно поднять до 15 минут, а скорость отклика повысить до 3-5 миллисекунд. И в этом случае также нужно учесть не только время автономности при подключении системного блока, монитора, мышки и клавиатуры, но и при подключении других периферийных устройств: модема, роутера, сканера, принтера.

Разъемы

Еще одним немаловажными критерием при выборе конкретной модели бесперебойника для компьютера является число и типы разъемов питания (вилка розетки). Относительно количества, то лучше брать с как минимум 6 разъемами. А в том что касается их типа, то нужно ориентироваться на стандарты местной сети.

Стандарты вилок розеток в разных странах.

Кроме того, желательно чтобы источник бесперебойного питания для дома имел 1-2 разъема для телефонной линии и еще несколько для USB-разъемов.

Долговечность и возможность смены аккумулятора

В том что касается срока службы источников бесперебойного питания, то он весьма существенен – до 15 лет. За исключением его батареи – она становится бесполезной в течение 2-3 лет. Поэтому при выборе ИБП для домашнего ПК нужно подобрать такое устройство, в котором батарею можно менять самостоятельно. И при этом она должно быть достаточно распространенной, чтобы ее можно было легко найти и купить по приемлемой цене.

О том как менять аккумулятор в устройствах бесперебойного питания можно узнать из следующего видео.

Что такое источник бесперебойного питания (ИБП), для чего нужен бесперебойник, как выбрать, сколько стоит

Что такое ИБП

Не секрет, что одна из основных причин поломок электрического оборудования – сбои и помехи в электросетях. В настоящее время во многих регионах России существуют проблемы с качеством и количеством электроэнергии, доходящей до конечного потребителя. Это и плановые отключения, и перебои, вызванные как перегрузками, так и разного рода авариями. Чтобы избежать поломок электрооборудования от различных сбоев и помех нужно подключить к ним источник бесперебойного питания.

Источник бесперебойного питания или ИБП – это прибор, позволяющий вашему оборудованию, например, котлу отопления или компьютеру в течение определенного времени работать от аккумуляторных батарей. Таким образом, в случае отключения или выхода за пределы нормальных показателей, электрической сети, бесперебойник будет выдавать на выходе питание, которое полностью соответствует всем стандартам, что поможет избежать поломки котла и прочих неприятных последствий проблем с электроэнергией.

Источники бесперебойного питания (uninterruptible power supply – UPS), когда-то устанавливались только в вычислительных центрах или системах жизнеобеспечения. Сейчас ИБП являются сравнительно недорогим дополнением к любому электрическому оборудованию, которое легко окупает себя, продлевая срок службы этого электрооборудования.

Вы можете приобрести ИБП ELTENA у наших дилеров. Выбрать нужный источник бесперебойного питания, найти дилера в своем городе, уточнить цены на все ИБП или узнать, сколько стоит конкретное оборудование, вы можете на нашем официальном сайте ELTENA – eltena.com.
С 2002 по 2018 года ИБП ELTENA поставлялись под брендом INELT. Новый международный бренд ELTENA ориентирован на развитие продаж в России и за ее пределами, олицетворяет динамичное развитие и подчеркивает высокое качество оборудования.

Модельный ряд источников бесперебойного питания ELTENA

Модельный ряд ИБП ELTENA

Мощность

Применение источников бесперебойного питания

Компьютер, кассовый аппарат, периферийная техника, телефонная станция

Компьютер, сервер, периферийная техника, сетевое оборудование, группа рабочих станций, офисная АТС

Компьютер, бытовая техника, телекоммуникационное оборудование, инженерные системы,
котел отопления, циркуляционный насос, группа рабочих станций, офисная АТС, в стойку 19”,
серверное оборудование, оборудование в уличном антивандальном шкафу, системы безопасности

Сервер, группа серверов, ЦОД, телекоммуникационный узел, АСУ ТП, котел отопления, небольшой офис, инженерные системы, система «Умный дом», система жизнеобеспечения зданий, осветительное оборудование, промышленное оборудование, отопительное оборудование (котлы и насосы), медицинское оборудование

Содержание:

Все источники бесперебойного питания по своей структурной схеме подразделяются на 3 основных типа:

ИБП резервного типа (Off-Line или Standby)

ИБП резервного типа ИБП офлайн

Недорогие источники бесперебойного питания, предназначенные в основном для защиты не очень критичных рабочих станций. Бесперебойник этого типа передает на нагрузку напряжение непосредственно от входной сети, фильтруя импульсные помехи. При выходе напряжения за допустимые пределы ИБП переводит оборудование на питание от батарей через простейший инвертор, дающий на выходе ступенчатую аппроксимацию синусоиды.

Линейно-интерактивный (Line-Interactive) ИБП

Линейно-интерактивный ибп ИБП Линейно-интерактивный

ИБП этого типа обеспечивает питание нагрузки через ступенчатый стабилизатор, корректирующий пониженное или повышенное входное напряжение, фильтруя импульсные помехи. При выходе входного напряжения за пределы диапазона регулировки бесперебойник переводит оборудование на питание от батарей через инвертор (ИБП с двойным преобразованием напряжения (On-Line)). Рекомендуется использовать такие ИБП для серверов, рабочих станций, групп рабочих станций, мини-АТС и другой офисной техники, а также сетевого и телекоммуникационного оборудования.

По форме напряжения инвертора линейно-интерактивные модели ИБП делятся на 2 класса:
1) Со ступенчатой аппроксимацией синусоиды на выходе (ELTENA Smart Station). Такие бесперебойники пригодны только для защиты оборудования с импульсными блоками питания.
2) C синусоидальным выходным напряжением (ELTENA Intelligent).

ИБП с двойным преобразованием напряжения (On-Line — Онлайн)

онлайн ибп

Эта схема построения источника бесперебойного питания обеспечивает качественно иной уровень защиты нагрузки. Поступающее на вход переменное сетевое напряжение сначала преобразуется выпрямителем в постоянное, а затем с помощью инвертора снова в переменное. Таким образом, на выходе ИБП формируется качественная синусоида c постоянной амплитудой независимо от наличия и формы входного напряжения. Аккумуляторная батарея непрерывно включена в цепь постоянного напряжения, что обеспечивает нулевое время перехода на батареи. При перегрузке или выходе ИБП из строя нагрузка продолжает получать питание через обходную цепь байпас.

К этому типу относятся все модификации ELTENA Monolith. ИБП, построенные по такой схеме, можно использовать для защиты практически любого оборудования, вплоть до самого критичного. Для достижения максимальной надежности и/или увеличения мощности системы бесперебойного питания ИБП с двойным преобразованием напряжения могут объединяться в параллельные системы. В случае системы с резервированием N+1 (добавляется один дополнительный бесперебойник к системе, рассчитанной на нагрузку: N*мощность одного ИБП) выход одного бесперебойника из строя никак не сказывается на работе подключенного к системе оборудования. Заметим, что строить параллельные системы без резервирования не рекомендуется, так как это снижает надежность системы в целом: выход из строя любого из ИБП приводит к перегрузке.

Основные характеристики ИБП

  • выходная мощность, измеряемая в вольт-амперах (VA или ВА) или ваттах (W или Вт);
  • время переключения бесперебойника (UPS) на питание от аккумуляторов (измеряется в миллисекундах, ms);
  • время автономной работы, определяется емкостью батарей и мощностью подключенного к ИБП (UPS) оборудования (измеряется в минутах, мин.);
  • ширина диапазона входного (сетевого) напряжения, при котором ИБП (UPS) в состоянии стабилизировать питание без перехода на аккумуляторные батареи (измеряется в вольтах, V или В);
  • срок службы аккумуляторных батарей (измеряется годами, обычно 5 и 10 лет);
  • исполнение ИБП: напольное, для размещения в стойку и универсальное;
  • размещение аккумуляторных батарей (внутреннее или внешнее);
  • фазность источников бесперебойного питания (однофазный или трехфазный).

Источники бесперебойного питания доступны самому широкому кругу потребителей, могут применяться как дома или на даче, так и в офисе или в промышленности; они позволяют поддерживать и защищать оборудование от отдельно стоящего компьютера или сервера до дата-центра, от локальной инженерной системы до целого офисного или промышленного здания.

Расчет мощности источника бесперебойного питания

При подборе источника бесперебойного питания необходимо определиться с его мощностью. Поскольку ИБП пригодный для обеспечения работы домашнего компьютера, будет совершенно бесполезен для мощного медицинского оборудования. Чтобы определить мощность источника бесперебойного питания, нужно сначала учесть суммарную нагрузку. Необходимо сложить значения мощности всего оборудования, подключаемого к ИБП. Например, нужно подключить к источнику бесперебойного питания котел отопления (мощность — 200 Вт) и циркуляционный насос (мощность – 200 Вт). Сумма потребления общая составит 400 Вт. Однако дело заключается в том, что при запуске токи оборудования довольно значительно превышают номинал, поэтому потребляемая мощность увеличивается в разы. Когда для питания нагрузки, равной четырем ста ватт мы выбираем бесперебойник таких же значений мощности, может возникнуть перегрузка, и техника отключится. Чтобы этого избежать, надо учитывать коэффициент токов пуска. Каждому виду техники присущ свой показатель пусковых токов: для котлов отопления — 3.4, для циркуляционных насосов — 3.5.

Подсчитываем:
Котел — 200*3.4 = 680 Вт
Насос — 200*3.5 = 700 Вт
Значения складываем, получаем 1 380 Вт

Это суммарная мощность оборудования, измеряемая ваттами. Мощность бесперебойника определяется вольт-амперами, то есть это полная мощность, произведенная для питания нагрузки. Для вычисления показателя необходимой произведенной полной мощности ИБП, нужно мощность полезную разделить на коэффициент 0,7.

1380 Вт/0,7 = 1 971 Вт.

Видно, что конечное значение мощности превосходит суммарную мощность, потребляемую оборудованием. Объясняется это тем, что частично мощность теряется с образованием магнитных полей, либо в резисторах и трансформаторах, и бесперебойник на выходе не выдает полный объем мощности. Получается, для эффективного функционирования ИБП с подключенным оборудованием, в данном случае, мощность его не должна быть менее 1971 Вт.

Расчет времени автономной работы

Для большинства обычных офисных ИБП (UPS) небольшой мощности время работы от батареи при максимальной нагрузке составляет 4-15 минут. Если нагрузка источника бесперебойного питания меньше максимальной, то время работы от батареи увеличивается. Из-за нелинейности разрядной кривой аккумуляторной батареи это увеличение не пропорционально уменьшению нагрузки. Если нагрузка уменьшилась вдвое, то время работы может увеличиться в 2.5-5 раз, если втрое, то время увеличивается в 4-9 раз и т.д. Бесперебойник большой мощности и некоторые ИБП малой мощности имеют возможность увеличения времени автономной работы за счет замены батареи на батарею большей емкости или установки дополнительной батареи. Батарея большей емкости может устанавливаться в том же корпусе или может устанавливаться дополнительный корпус для батареи.

Выберите подходящий Вам источник бесперебойного питания, используя сервис «Подбор оборудования»

Как выбрать источник бесперебойного питания

Источник бесперебойного питания, или ИБП, — это, грубо говоря, большой и умный аккумулятор, который автоматически переключает технику на резервное питание, если отказало основное.

В него подключается все важное оборудование в доме. При этом можно пользоваться им при отключении сети и ничего не испортить из-за перепадов напряжения. Также хороший ИБП поможет защититься от потери данных при работе на компьютере и не сидеть без теплой воды, если она нагревается газовым котлом с электроникой внутри.

В статье я расскажу, какие бывают источники бесперебойного питания, чем они различаются и какой лучше подобрать под разные задачи.

Вы узнаете

Как устроены ИБП и каких видов они бывают

Простые бесперебойники переключают подключенное устройство на питание от аккумулятора, если с электричеством в розетке возникли неполадки. Чем привередливее техника, тем более сложный и продвинутый ИБП для нее нужен.

По конструкции источники бесперебойного питания делятся на три вида:

  1. Резервные, или офлайн. Самая простая и бюджетная разновидность ИБП. Состоит из аккумулятора и датчика, который определяет, достаточно ли напряжения отдает розетка. Не защищает от перепадов напряжения и прочих аномалий сети.
  2. Линейно-интерактивные. Работают так же , как резервные, но лучше защищают от всплесков напряжения и фильтруют помехи, которые возникают из-за перегрузки сети, некачественной проводки и миллиона других факторов. Результатом помех может быть фоновый шум на микрофонной записи, мигающие лампочки в комнате или вспышки при подключении устройств к розетке.
  3. С двойным преобразованием, или онлайн. Такие выдают самое качественное электропитание, потому что сигнал в них преобразуется дважды: из переменного тока в постоянный и обратно в переменный. Таким образом устройства получают сигнал, отфильтрованный два раза, который защищен от помех, всплесков напряжения и аномалий лучше, чем в резервных и линейно-интерактивных моделях.

ИБП различаются и другими характеристиками.

Мощность измеряется в ваттах, Вт, и определяет, сколько подключенных одновременно устройств выдержит ИБП при работе от аккумулятора. Иногда производители пишут не только полезную, но и общую мощность: она измеряется в вольт-амперах, ВА. На нее можно не обращать внимания, потому что она содержит в себе «реактивную», то есть бесполезную мощность, которая может запутать при расчетах.

Емкость аккумулятора измеряется в ампер-часах, А·ч . В характеристиках указывается максимальная емкость. На деле она зависит не только от размера батареи, но и от нагрузки на нее, температуры использования и вида аккумулятора.

Уровень шума измеряется в децибелах, дБ, и может стать проблемой, если ИБП стоит в жилом помещении. Гудит в бесперебойнике система охлаждения — при высокой нагрузке она остужает внутренности устройства.

Время работы при полной и половинной нагрузке помогает понять, как долго ИБП проработает от аккумулятора без сети при нагрузке до упора и наполовину. Высчитать этот параметр можно и самостоятельно, но так производители упрощают покупателям выбор.

Качество сигнала определяет, насколько чистое электричество ИБП отдает подключенным устройствам. Самый «чистый» сигнал называют синусоидой, а самый «грязный» — меандром.

Для компьютерной электроники качество сигнала не имеет значения. Под компьютерной электроникой подразумеваются любые небытовые приборы:

  • телефоны;
  • телевизоры;
  • мониторы
  • ноутбуки;
  • игровые приставки;
  • аудиосистемы.

В них установлены продвинутые блоки питания, которые сами очищают сигнал. А вот нагревательные приборы, насосы и газовые котлы к виду сигнала более привередливы.

Почему устройствам важно качество сигнала

У переменного тока, того, что течет в розетке, есть частота. Она измеряется в герцах и обозначает, как меняется направление тока каждую секунду. В российских и европейских розетках нормальная частота — 50 Гц. То есть за секунду ток меняет направление 50 раз. Поэтому его и зовут переменным.

Но частота колебаний ничего не говорит о качестве сети. Направление тока может меняться плавно — такая форма сигнала называется синусоидой. Или прерывисто — такую форму сигнала зовут меандром.

Форма волны важна ИБП, потому что не всем устройствам подходит меандр — привередливая техника вроде котлов и насосов требует синусоиду. Если котел подключить к бюджетному ИБП, который выдает меандр, механическая энергия будет уходить в него не полностью. Излишек превратится в нагрузку: насос в конструкции начнет стучать, а подвижные элементы — греться сильнее обычного. Все это сильно снизит срок работы и может привести к поломке.

Компьютерам и другой современной электронике без моторов это не грозит — в ней установлены импульсные блоки питания, которые хорошо фильтруют электричество. ИБП для компьютера можно выбирать без оглядки на математические графики.

Устаревшие трансформаторные блоки питания могут вообще не работать от батареи ИБП, если она выдает не чистую синусоиду. Например, такие были в советской электронике.

Поэтому к газовым котлам, холодильникам, пылесосам и насосам лучше покупать ИБП с припиской smart или ограничиться только моделями с двойным преобразованием. Они выдают идеальную синусоиду, потому что преобразуют сигнал несколько раз вне зависимости от источника питания.

Можно обойтись и «костылями» — докупить к несинусоидальному ИБП дополнительный инвертор или включать его в стабилизатор напряжения. Своими историями о насосах, холодильниках и их подключении к бесперебойникам читатели делятся в статье на «Хабре».

Чем плавнее течет ток, тем лучше работают чувствительные приборы

Чем плавнее течет ток, тем лучше работают чувствительные приборы

Для чего используют ИБП

Бесперебойники используют не только в домах: крупные компании защищают с их помощью дата-центры и серверные, а больницы — важную электронику для проведения операций. Под каждую задачу нужно подбирать подходящий ИБП.

Для компьютера. Самая простая бытовая задача для ИБП — это подключение компьютера, монитора, роутера, аудиосистемы и любой другой важной электроники. Это позволит сохранить работу, выйти из игры и безопасно закрыть программы на компьютере, если свет отключат.

Компьютерам подойдут самые бюджетные резервные ИБП — это те, что никак не защищают от всплесков напряжения и просто переключаются на аккумулятор при отключении от сети. Главное, чтобы мощности хватило на все устройства, а емкости аккумулятора — на то, чтобы успеть их безопасно отключить.

Резервный ИБП подойдет только компьютерной электронике. Даже если мощность такого ИБП позволяет, не включайте в него нагревательные устройства, котлы, насосы, принтеры, пылесосы и холодильники. Им не подходит качество сигнала, которое он генерирует.

Для требовательных к этому устройств выбирайте линейно-интерактивные ИБП с припиской smart или модели с двойным преобразованием.

Для стабилизации сети. Даже если электроэнергия в дом подается без перебоев, она может быть низкого качества. Дело в помехах или аномалиях сети, то есть ситуациях, когда напряжение слишком низкое или высокое либо постоянно скачет.

Результатом помех могут быть мигающие лампочки, фоновый шум на микрофонной записи или отключение электроприборов. ИБП решит эти проблемы лучше, чем обычный стабилизатор напряжения. И от отключения электричества на всякий случай тоже защитит.

Размер аккумулятора и мощность для нормализации тока важны не так сильно, как тип устройства. С качественной фильтрацией сигнала справятся только линейно-интерактивные ИБП или устройства с двойным преобразованием.

Чтобы не остаться без тепла и воды на даче. При выборе ИБП для котла и другой техники с моторами, насосами и нагревательными элементами убедитесь, что ищете модель с двойным преобразованием. Нужно, чтобы она выдавала синусоиду или сигнал, близкий к ней. Форма сигнала всегда указана в характеристиках.

Электрические теплые полы, бойлеры и любое оборудование, которое нагревает воду электричеством, нет смысла подключать к ИБП

Оно потребляет очень много электричества — на несколько часов работы не хватит даже десятка самых емких аккумуляторов на рынке. Поэтому все советы в разделе применимы только к газовым котлам, водяным теплым полам и другому оборудованию, которое нагревает воду газом, а не электричеством. В нем тоже есть электроника — насосы, контроллеры, панель управления и подсветка. Но она потребляет гораздо меньше мощности — как небольшой монитор или зарядка для телефона.

ИБП для обогрева дачи должен не только выдерживать нагрузку и отдавать качественный сигнал устройствам. Важно также, чтобы он проработал все время, что света нет, иначе можно остаться без отопления и воды. Но электричества может не быть несколько часов или даже дней, а в магазинах не получится найти бесперебойник с таким емким аккумулятором.

Поэтому для газовых котлов, водяных теплых полов и другого энергоемкого оборудования, которое должно работать часами, покупают продвинутые ИБП с портом для резервного источника питания. Им могут быть аккумуляторы, солнечные батареи, бензиновые генераторы и все, что производит электричество.

Впрочем, ИБП для этой задачи покупать не обязательно: современные бензиновые генераторы достаточно хорошо фильтруют входящий сигнал и питают нужные устройства при отключении света. Их единственный минус в том, что при отсутствии электричества на резервное питание приходится переключаться вручную — данные на компьютере сохранить не выйдет.

В сумме все элементы для длительного питания дачи стоят кратно дороже обычных бытовых ИБП. За набор, который выдержит суточную нагрузку всех устройств в загородном доме, придется отдать больше 100 000 Р .

Не используйте автомобильные аккумуляторы как резервное питание для ИБП. Напряжение, которым заряжается батарея автомобиля, выше, чем то, что может выдавать ИБП. Если систематически использовать автомобильный аккумулятор в составе ИБП, то батарея никогда не зарядится до конца.

Это серьезно снижает срок работы аккумулятора и может вывести ИБП из строя.

Тем не менее ненадолго проверить бесперебойник на автомобильной батарее или использовать ее в экстренных случаях можно.

Для полного питания частного дома. В коттеджных поселках и СНТ качество сети может быть хуже, чем в городах. В таких случаях к ИБП подключают весь дом целиком. Это защитит сеть на входе от просадок и провалов напряжения и сбережет электронику.

Это самое дорогое и продвинутое решение, просто бесперебойника с батареями для него уже недостаточно. К схеме обычно добавляют GSM-модули для оповещения об отключении света и контроллеры, которые при разрядке аккумулятора переключаются на генератор.

Без навыков электромонтажных работ лучше не устанавливать настолько сложные системы самому. В магазинах готовые наборы с доставкой и установкой стоят от 200 000 Р — в зависимости от количества электроники в доме.

Как рассчитать мощность и время автономной работы ИБП

Самый простой способ понять, на сколько хватит ИБП, — это посмотреть на характеристики. В них указано, сколько бесперебойник проработает при полной и половинной нагрузке. Если в описании такой информации нет, рассчитать время автономной работы можно самостоятельно. Для этого нужно знать мощность устройств и объем аккумулятора.

Мощность определяет, сколько устройств получится одновременно снабжать энергией, если отключат свет. Мощность измеряют в ваттах.

Например, ИБП мощностью 600 ватт сможет одновременно питать от аккумулятора:

  • большой телевизор —такие потребляют около 350 ватт за один час;
  • шесть светодиодных лампочек — около 60 ватт;
  • PlayStation 4 Slim — 165 ватт.

Выбирайте ИБП мощностью на 30% выше нужной — это поможет избежать перегрузки при включении некоторых устройств и износе аккумулятора со временем.

Например, мощность холодильника в работе — от 60 до 400 ватт в зависимости от того, работает ли компрессор. Но при включении холодильник пару секунд потребляет 1500 ватт пускового тока.

Емкость аккумулятора влияет на то, сколько проработают подключенные устройства. Она измеряется в ампер-часах.

Определить, сколько проработают устройства, по количеству ампер-часов в ИБП практически невозможно

Чтобы точно узнать, сколько ИБП проработает от аккумулятора при нагрузке, нужно учитывать много сложных факторов: КПД всей системы, износ батареи, коэффициент доступной емкости и температуру вокруг ИБП.

Иногда в характеристиках электроники приводится аналогичный параметр — ватт-часы . То есть аккумулятор емкостью 200 ватт-часов сможет обеспечивать работу устройства мощностью 200 ватт в течение часа.

Этот параметр в характеристиках ИБП встречается редко, потому что бесперебойники в основном нужны для того, чтобы компенсировать краткосрочные потери сети, а не для долгой их работы от аккумулятора.

Надежнее и проще опираться на то, что производитель указывает в описании устройства сам.

Определить ИБП, которого хватит на устройства нужной мощности, можно с помощью нашего калькулятора.

Со временем аккумулятор в бесперебойнике будет терять емкость и отключаться раньше, чем делал это сразу после покупки. В таких случаях поможет калибровка. Ее стоит проводить раз в полгода: на каких-то моделях это делается отдельной кнопкой, на других — только в сервисном центре.

Интерфейсы и типы подключения ИБП

От разъемов на источнике бесперебойного питания зависит, сколько устройств можно к нему подключить и насколько хорошо они будут защищены от неполадок с сетью:

  1. Euro. Обычная евророзетка, в которую можно включить любую электронику.
  2. ICE320. Штепсельная вилка с тремя контактами, с помощью которой можно подключать к сети компьютеры и некоторые мониторы.
  3. Байпасная розетка. «Обходная» розетка, не подключенная к аккумулятору и стабилизаторам. Нужна, чтобы не плодить рядом с ИБП сетевые фильтры — в байпас можно включать «неважную» электронику. Байпасные розетки могут быть стандарта Euro и ICE320.
  4. USB Type-B . Позволяет отслеживать состояние сети в программе на компьютере: наблюдать за всплесками энергии и остатком заряда аккумулятора. Больше нужен энтузиастам или в компании с десятками ИБП, которые сложно отслеживать по отдельности.
  5. LCD-экран . Показывает емкость батареи, динамику заряда и напряжение в сети. В современных моделях экраны настраиваются.
  6. RJ-45 или Ethernet. Защищает от всплесков энергии сетевое оборудование — модемы, роутеры и сетевые карты.
  7. Разъем для подключения дополнительных батарей TD50A. «Плюс» и «минус», к которому подключаются генераторы и дополнительные аккумуляторы. Помогут при истощении заряда основного аккумулятора или в экстремальных условиях.

Как выбрать ИБП для компьютера

Компьютеру и электронике вокруг него подойдет любой тип ИБП: если в сети нет помех, можно остановиться на резервном. У компьютеров, телефонов и ноутбуков достаточно продвинутые блоки питания, чтобы принимать электрический сигнал любой формы.

Поэтому выбирать их стоит по мощности, емкости аккумулятора, разъемам и дополнительным функциям:

  1. Мощность. Продвинутый игровой ПК в режиме максимальной нагрузки потребляет от 350 до 800 ватт энергии в час. Чтобы сохраниться и выключить компьютер, хватит и 500 ватт. Монитор потребляет 30 ватт в час. Добавляем 100 ватт для прочей мелкой электроники и зарядки телефона во время отключения света. Итого: 630 ватт.
  2. Емкость аккумулятора — больше 15 ампер-часов, чтобы ИБП выдержал хотя бы несколько минут работы от аккумулятора при полной нагрузке.
  3. Из разъемов нам нужны только евророзетки, чтобы не искать ICE320-кабели . Розеток с батарейным питанием нужно две, для монитора и системного блока. Для остальной электроники можно использовать байпасные, то есть только с фильтрацией, без батареи.
  4. Дополнительные функции. На будущее не помешает возможность заменить батарею. Пригодится и фильтрация помех — предположим, микрофон в доме часто ловит лишние шумы.

Будьте аккуратны при подключении к компьютерным ИБП лазерных принтеров. В них есть нагревательные элементы, которые требуют чистый входной сигнал, как газовые котлы и насосы.

В резервных ИБП лучше включать его в байпасную розетку или отдельный сетевой фильтр. Можно купить и отдельный бесперебойник с двойным преобразованием, но делать это только ради принтера — пустая трата денег.

Как выбрать ИБП для загородного дома

Для требовательной к форме сигнала техники придется докупать более серьезные устройства. Тут подойдут или линейно-интерактивные smart-ИБП , или бесперебойники с двойным преобразованием.

Включать такую технику можно и в самые бюджетные резервные модели, но на свой страх и риск. Компрессоры, нагревательные элементы и моторы в ней будут гораздо быстрее изнашиваться, если отдавать им грязный сигнал, рассчитанный на то, что его сгладит блок питания компьютера.

Мощность в этом случае не так важна, как емкость аккумулятора: электроника в газовых котлах потребляет не так много света. Главное, чтобы использовать ее можно было долго. Вот по каким параметрам стоит выбирать ИБП для загородного дома:

  1. Мощность. Газовый котел потребляет около 120 ватт в час, водяной теплый пол — около 400 ватт в час. Чтобы не сидеть без света, добавим к схеме 10 энергосберегающих лампочек — 100 ватт в час. Итого: 620 ватт.
  2. Емкость аккумулятора. 300—400 ампер-часов, чтобы продержаться без электричества хотя бы три-четыре часа.
  3. Из разъемов важна только поддержка внешних батарей, чтобы подключить к системе внешний генератор.
  4. Дополнительные функции. Фильтрация помех и чистая синусоида — чтобы оборудование прослужило дольше.

Частые вопросы

Как настроить и подключить ИБП. Большая часть бесперебойников — это простые пластиковые коробки, которые с одной стороны включаются в розетку, а с другой к ним подсоединяются все доступные устройства.

Если вы не владеете центром обработки данных и купили ИБП для бытового использования, настраивать его никак не нужно. Просто включите прибор в розетку.

Как только бесперебойник перестанет получать питание от сети, он проинформирует об этом громким писком. В некоторых моделях его громкость можно настроить.

Как выбрать аккумулятор для ИБП. Подойдут любые модели нужного вольтажа. Большинство ИБП используют аккумуляторы на 12 вольт. Количество ампер-часов подбирайте исходя из того, сколько нужно времени автономной работы.

Как зарядить аккумулятор ИБП. Устройство сделает это автоматически, как только восстановится напряжение в сети. Небольшие аккумуляторы бесперебойников резервного типа полностью заряжаются за 8—12 часов. В крупных сборках это время может доходить до нескольких дней. Поэтому, если свет отключают часто и систематически, присмотритесь к резервным источникам питания. Например, к бензиновым генераторам.

Кратко: как выбрать ИБП

Решите, что будете подключать к ИБП. Компьютерам и компьютерной электронике хватит самых простых резервных ИБП. Нагревательные устройства или приборы с насосами внутри требуют более качественного сигнала — для них покупайте линейно-интерактивные ИБП или бесперебойники с двойным преобразованием.

Если подключать нагревательное и прочее требовательное оборудование к обычному резервному ИБП, детали в нем будут быстрее изнашиваться и шуметь.

Линейно-интерактивный ИБП пригодится и для компьютера — если в сети есть помехи, напряжение скачет или постоянно повышено. Такие бесперебойники лучше фильтруют входной сигнал и помогут избавиться, например, от фонового шума на микрофонной записи.

Определитесь с мощностью и емкостью аккумулятора. Мощность измеряется в ваттах и определяет, сколько устройств можно подключить к ИБП одновременно. Для верности прибавляйте к общей мощности 30%, чтобы компенсировать высокую нагрузку на сеть при включении некоторой электроники. Так, игровому компьютеру, монитору и акустической системе хватит около 800 ватт мощности.

Емкость измеряется в ампер-часах и определяет, сколько устройства проработают от аккумулятора. На 5—10 минут работы компьютера хватит девяти ампер-часов емкости, а всю квартиру несколько часов питать можно будет аккумулятором на 50 ампер-часов.

Поймите, какие нужны разъемы. Актуально только в случае, если покупаете ИБП для компьютера. USB пригодится, если хочется наблюдать за состоянием сети и анализировать сбои. В евророзетки можно включать любую электронику, в ICE320-розетки — только компьютеры и некоторые мониторы. Если хотите защитить еще и роутер — выбирайте модель с коннектором RJ-45 .

Мы постим кружочки, красивые карточки и новости о технологиях и поп-культуре в нашем телеграм-канале. Подписывайтесь, там классно: @t_technocult.

Что такое ИБП и зачем он нужен

Что такое ИБП и зачем он нужен

Несмотря на надежность современных технологий, электрооборудование остается в зоне риска выхода из строя по причине перегрузки в сети, перебоев с питанием или короткого замыкания. Нередки случаи, когда пусковые токи, намного превышающие норму, способствуют поломке прибора. Бывает, что от плановых отключений электричества нарушается работа компьютера, стиральной машины, холодильника. Неважно, где это происходит, в Москве или на даче, результат расстраивает одинаково. Поэтому, чтобы защитить технику, дом или офис, устройства подключают к центральной сети через источники бесперебойного питания (ИБП, англ. UPS – Uninterruptible Power Supply). Тем более что сейчас имеется обширный выбор моделей, с разными характеристиками, от бытовых до промышленных.

Что такое ИБП

ИБП что это

ИБП – это оборудование, оснащенное преобразователем постоянного тока в переменный и встроенной аккумуляторной батареей. Особенность подобных агрегатов заключается в том, что они имеют как минимум два ввода от первичных источников питания и способны переключаться между ними. Кроме того, по мере прохождения по проводникам ток выравнивается до приемлемых значений, что очень важно для «капризной» домашней или офисной техники. Большинство ИБП обладает несколькими выводами – от двух до шести, для подключения нескольких устройств одновременно.

Для чего нужен ИБП

Нормальной работе домашней или бытовой технике чаще всего мешают именно кратковременные перерывы в подаче электроэнергии, когда счет идет на доли секунды. В таких случаях требуется мгновенное подключение альтернативного источника питания. Вот для чего нужен бесперебойник. Но у него имеются и другие функции:

выравнивание входного/выходного напряжения;

фильтрация подаваемого тока, снижение помех;

защита от короткого замыкания или перегрузки.

Следует отметить, что мощность батареи ограничена компактными размерами устройства, поэтому срок автономной работы не превышает 4-15 минут (в зависимости от модели, мощности агрегата).

Конструкция и характеристики

Бытовые ИБП выглядят как небольшой пластиковый короб. На нем размещаются кнопки питания (у продвинутых моделей это может быть полноценная панель управления с жидкокристаллическим дисплеем), индикаторы, вентиляционные решетки и несколько штепсельных розеток. На корпусе также могут находится интерфейсы для подключения сторонних устройств. Промышленные агрегаты-бесперебойники имеют большие габариты, могут оснащаться металлическим корпусом, выносным блоком управления. Внутри оборудования обычно находятся:

Электронакопитель. Это могут быть свинцово-кислотные, никелево-кадмиевые (или менее распространенные никелево-металлогидридные) литий-ионные батареи. Эффективность бесперебойника на 30% зависит от характеристик АКБ – емкости, самопотери заряда, количество циклов, глубины разряда, диапазона рабочих температур.

Инвертор – для преобразования постоянного напряжения в переменное и наоборот.

Изолирующие трансформаторы. Обычно их два – входной/выходной, для обеспечения гальванической развязки между входом и выходом ИБП.

Стабилизатор для выравнивания показателей переменного напряжения.

В некоторых случаях в ИБП устанавливают THD-фильтры для уменьшения влияния на напряжение в сети питания, особенно если коэффициент нелинейных искажений свыше 3-5%. Также могут монтировать блок байпаса для питания «очищенным» напряжением, без затрагивания главной схемы бесперебойника.

При выборе стоит обратить внимание на следующие ключевые характеристики ИБП:

Выходная мощность. Основной критерий, измеряется в ваттах или вольт-амперах и показывает допустимую максимальную нагрузку. Должна с запасом покрывать потребляемую мощность подключенных устройств.

Время переключения на АКБ. Единица измерения – миллисекунды. Показатель варьируется от 0 до 15 с.

Время автономной работы. Определяется в минутах и в среднем составляет 4-20 мин. Для промышленного оборудования срок увеличивается до 30-45 мин. Дополнительный плюс некоторых моделей – возможность установки батарей с увеличенной емкостью.

Входное напряжение. Чем больше диапазон – тем меньше переходов с сети на батарею + дольше срок службы устройства.

Преобразование выходного напряжения при колебаниях входного. Каким бы не было входящее напряжение, на выходе оно должно быть в пределах нормы. Повышенный или пониженный вольтаж одинаково опасен для подключенных приборов.

Действия при перегрузках. Когда бесперебойник работает на АКБ и происходит скачок напряжения, прибор должен автоматически выключаться. Желательно наличие световой или звуковой индикации.

Фазность. Встречаются одно- и трехфазные модели.

Регулировка частоты. Параметр актуальный для онлайн ИБП. Частота питающего напряжения имеет большое значение для аудиоустройств, лабораторного или медицинского оборудования.

Возможность холодного старта. Полезная функция, позволяющая запустить ИБП даже при обесточенной сети, для кратковременных действий с подключенными устройствами.

Срок службы. Зависит от типа АКБ, качества материалов, сборки. Минимальный показатель (для изделий со свинцовыми батареями) – 2-3 года, в среднем – 5-10 лет.

Некоторые параметры зависят от исполнения корпуса ИБП – настольный, напольный, в стойку или универсальный, а также от размещения АКБ – внешнее или внутреннее.

Виды источников бесперебойного питания

Существует несколько классификаций ИБП – по конструкции, емкости, мощности. Но самым распространенным является разделение по типу используемых схем (а значит и принципу действия). Сюда можно отнести три основных вида устройств:

Резервные (Standby, Off-Line)

standby UPS

Бюджетный вариант, плюсы которого заключаются в высоком КПД (до 99%), низком шум-факторе, минимальном нагревании. Питание подключенных устройств происходит напрямую от центральной сети, ИБП лишь отфильтровывает напряжение. Если показатели выходят за пределы нормы, бесперебойник автоматически перенаправляет питание от встроенного аккумулятора. К недостаткам системы относят малую мощность, долгий переход на автономную работу и невозможность регулировки частоты или напряжения тока. Тем не менее такие приборы подходят для совместного использования с компьютерами, локальными сетями, бытовыми газовыми котлами.

Интерактивные (Line-Interactive)

line enteractive UPS

Главное отличие от предыдущей схемы – наличие ступенчатого стабилизатора на входе, который отвечает за регулировку напряжения. Преимущество системы – меньшее время переключения на резервный источник питания. Из минусов – невозможность применения для питания устройств с асинхронными двигателями, а это подавляющая часть бытовой техники. Зато их можно использовать для мини-АТС, серверов, телекоммуникационного оборудования, а также для осветительных и обогревательных приборов.

С режимом двойного преобразования (Double-Conversion, Online)

double conversion UPS

Принцип работы ИБП основан на преобразовании входного тока в постоянный, а затем с помощью инвертора – в переменный. Такой подход позволяет получить качественную синусоиду, подходящую для питания даже самого капризного оборудования. Так как АКБ перманентно подключены к цепи, то при пропадании напряжения в сети время переключения на батареи равно 0. Дополнительное преимущество – возможность коррекции частоты и напряжения тока. Но есть и недостатки, например, скромный КПД (80-96%), повышенный уровень шума, значительное тепловыделение.

Расчет требуемой мощности ИПБ

В первую очередь при выборе обращают внимание на выходную мощность источника бесперебойного питания. Агрегат, рассчитанный на несколько бытовых приборов, не подойдет для ресурсозатратного промышленного или медицинского оборудования. Для определения необходимого показателя мало суммировать общую нагрузку подключаемых устройств. Дело в том, что пусковые токи для некоторых приборов в несколько раз превышают норму, поэтому для них существуют специальные коэффициенты. Например, потребляемая мощность бойлера и насоса составляет по 200 Вт, а их пиковые пороги при пуске больше в 3,4 и в 3,5 раза соответственно. То есть максимальное значение энергопотребления для котла будет равна 680 Вт, а для насоса – 700 Вт. Их суммарная мощность составит 1380 Вт.

Но если выбирать источник бесперебойного питания с выходной мощностью 1400 Вт, то при первом же включении случится перегруз и прибор автоматически отключится или просто сломается. Загвоздка в том, что при работе ИБП (преобразовании напряжения) неизбежны потери мощности в трансформаторах или резисторах. Поэтому для расчета требуемой мощности бесперебойника необходимо разделить полученную суммарную нагрузку, в данном случае – 1380 Вт, на коэффициент потерь 0,7. Итоговая цифра – 1971 Вт и есть искомая величина, показывающая, какой должна быть выходная мощность ИПБ для обеспечения стабильной работы двух подключенных устройств – бойлера и насоса.

Источники бесперебойного питания Legrand

Если говорить о производителях, то одним из мировых лидеров в сфере электрики является французская компания Legrand. Бренд выпускает ИБП для дома и промышленных целей, а также обширный ассортимент сопутствующих товаров (батареи, батарейные шкафы, силовые модули, интерфейсы). Немалое внимание уделяется внешнему виду устройств, компактные корпуса выглядят стильно и лаконично. Бытовые приборы на базе линейно-интерактивной схемы обладают мощностью от 360 Вт, яркий представитель бюджетного сегмента – Keor SPX 800 BA IEC C13. Для офиса подойдет модель помощнее – NikyS 3кВа IEC USB/RS232 с активной мощностью до 1800 Вт, с жидкокристаллическим дисплеем, индикацией и возможностью дистанционного управления.

Промышленные образцы типа Online (работающие по принципу двойного преобразования) имеют крупные габариты, выполняются в горизонтальных или вертикальных корпусах, многие модели снабжаются транспортировочными роликами, как, например, Keor S мощностью до 10 кВА. Многие модели имеют возможность подключения блоков аккумуляторных батарей. Уточнить детали или подобрать ИБП по нужным параметрам можно на сайте официального дилера компании e-legrand.ru.

Разумеется, есть и другие способы обезопасить технику от перебоев сети, но назначение ИБП заключается не только в этом. Стабилизируя напряжение и выравнивая его перепады, агрегат продлевает срок эксплуатации домашней техники или промышленного оборудования, и дает возможность приборам работать, даже когда электричество отключено. Зачем подвергать электроустройства риску, ведь можно просто купить бесперебойник.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *