+7(499) 136 06 90

+7(495) 704-31-86

[email protected]

Что такое ибп в электрике


Как работает источник бесперебойного питания

Источник бесперебойного питания (ИБП или UPS) представляет собой устройство, которое позволяет компьютеру автономно работать за счет поддержания постоянного напряжения в течение некоторого времени после отключения электропитания или скачка напряжения в сети. Использование ИБП даст возможность сохранить данные. Кроме того, запас времени нужен, чтобы правильно выключить компьютер и избежать его поломки.

Источник бесперебойного питания работает от собственного аккумулятора – батареи, вырабатывающей напряжение 220 вольт. Именно на такое напряжение рассчитаны современные компьютеры и бытовые приборы. Не стоит экономить на таком устройстве, как UPS. Обеспечение надежной защиты вашего компьютера позволит избежать проблем при скачках напряжения. Гораздо лучше купить источник бесперебойного питания, чем потом покупать новую бытовую технику за гораздо большие деньги.

Как обеспечить бесперебойное питание для персональных компьютеров

Если вы приобретаете бесперебойник, то предусмотрите несколько входов для электрических штепселей. К ИБП имеет смысл подключить не только процессор, но все остальные комплектующие персонального компьютера (монитор, принтер). Данная система подключения обеспечит надежную и бесперебойную работу всех комплектующих.

Для автономной работы персонального компьютера выделены такие виды UPS:

  • наружные
  • вмонтированные в устройство

Вмонтированные UPS можно встретить в любом мобильном девайсе – от смартфона до ноутбука. Встроенные в устройство UPS предполагают автономную бесперебойную защиту оборудования при скачках напряжения за счет переключения нагрузок. Если для работы вы постоянно используете различные гаджеты, то вам не нужно искать дополнительные устройства обеспечения бесперебойного питания. Встроенные системы позволят вам обеспечить надежную защиту ваших устройств.

Типы источников бесперебойного питания

По принятому стандарту IES (Международной электротехнической комиссии) все UPSподразделяются на 3 класса:

  • line-interactive
  • passive standby
  • double conversion

Устройства для обеспечения бесперебойного питания с двойным преобразованием или UPSdoubleconversion

Для обеспечения работы серверных станций и сетевого серверного оборудования используются более мощные источники бесперебойного питания. В основу их работы положено двойное преобразование сетевого напряжения. Инверторное преобразование здесь также идет в виде синусоидального напряжения. Независимо от разницы частот, ИБП с двойным преобразованием не пропускает помехи и не возвращает выбросы обратно через сетевой фильтр. Нагрузка питается напрямую через электросеть. Для этого в работу подключена специальная обходная линия байпас. Это дает существенный плюс при автономной работе, так как поддержание напряжения остается на нужном уровне даже при выходе из строя инвертора.

Линейно-интерактивные источники питания или line-interactive

ИБП данного типа выполняют стабилизацию напряжения аналогично passivestandby. В основу работы линейно-интерактивного UPS в данном случае положен трансформатор со ступенчатым стабилизатором.

Наиболее часто встречающаяся проблема электросетей в России – скачки напряжения. Устройство Line-interactiveUPS обеспечивает нормальное питание в данной ситуации, не переходя в режим автономной работы. Существенным недостатком линейно-интерактивного UPS считается малое время перехода с обычного на аккумуляторное питание (около четырех мс)

Преимущество Line-interactiveUPS состоит в довольно низкой стоимости и удобстве использования для защиты компьютеров.

Устройства line-interactiveUPS с аппроксимированной синусоидой приобретают для персональных компьютеров, где в качестве источников питания используются импульсы. Данный вид ИБП наиболее распространен.

Устройства с синусоидальным напряжением используется для более мощных электрических приборов.

Сколько работает ИБП в автономном режиме

При выборе бесперебойника важным аспектом является время автономной работы. Идеальным считается время около пяти минут. Обычному пользователю вполне хватит этого времени для того, чтобы сохранить документы и выключить компьютер.

Существуют UPS-устройства, которые способны поддерживать время работы до двадцати минут. Такие приборы уместно использовать для офисной работы или локальной сети компьютеров.

Сколько будет автономно работать тот или иной ИБП, будет зависеть от уровня емкости батареи. Эти данные легко можно найти в паспорте UPS.  Там же указана мощность ИБП. Более или равно 1 КВ – время работы составит около пяти минут. Выбирая нужную мощность, вы сможете обеспечить себя необходимым количеством времени для завершения работы.

Одним из решений для увеличения времени работы аккумулятора UPS является установка новой автономной батареи ли аккумулятора. Этот вариант довольно не безопасен, так как вы можете попросту вывести из строя родную батарею ИБП. Но если ваш UPS имеет для дополнительных устройств специальные слоты, то этот метод сработает с гарантией на 100%. Но при подключении обязательно посмотрите, какова схема питания вашего системного блока.

Как выбрать источник бесперебойного питания

Источник бесперебойного питания устанавливается:

  • на одно рабочее место
  • для офиса
  • для серверной станции

При выборе источника бесперебойного питания (ИБП) вам необходимо учитывать, сколько времени вам необходимо для корректного отключения вашего персонального компьютера. Если вы предполагаете установить UPS только на одно рабочее место, то отдайте предпочтение линейно-интерактивным источникам питания. В данной ситуации вы будете обеспечены достаточным временем для завершения работы и убережете свой компьютер от возникновения поломок.

Если вы выбираете бесперебойный источник питания для обеспечения постоянного напряжения в офисе или для серверной станции, отдайте предпочтение ИБП doubleconversion. Данные источники питания смогут обеспечить довольно длительное время автономной работы. Даже при выходе из строя инвертора, такой ИБП будет продолжать работать и даст возможность не потерять важные данные.

При выборе бесперебойного источника питания внимательно изучайте паспорт устройства, выбирайте нужный уровень мощности в зависимости от того, сколько нужно времени для автономной работы. Не пытайтесь установить дополнительные аккумуляторные батареи, если UPS не предназначен для этого.

При выборе UPS лучше всего положиться на мнение специалистов, услуги которых можно заказать легко и быстро на сайте youdo. com. Заказ можно оформить оперативно, а услуги исполнителей стоят недорого.

Задание Анастасии «Помочь по электрике»

1 500 ₽

Сейчас очень сложно найти хорошего электрика. Нам повезло встретить Андрея, который отлично разбирается в электроработах, имеет свой инструмент, работает быстро и качественно. А стоимость услуг устроит любого. Мы решили, что оплатим его работу не по оговоренной цене, а чуть выше - нас очень понравилось, как он сделал работу.

Исполнитель задания:

Андрей
5,0 1029 отзывов

Создать такое же задание

виды, конструкция, мощность и характеристики

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 – 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.

  • Интерфейс для контроля и управления состоянием источника бесперебойного питания. Производители поставляют программное обеспечение, которое позволяет мониторить и анализировать возникающие ситуации. Обычно оно устанавливается на компьютер, а на корпусе устройства размещается порт для подключения.

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)


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)


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)


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.

Источник бесперебойного питания

— определение с сайта TechTarget.com

Дата центр

От

  • Роберт Макфарлейн, Шен Милсом и Уилке, ООО

Что такое источник бесперебойного питания?

Источник бесперебойного питания (ИБП) — это устройство, которое позволяет компьютеру продолжать работать хотя бы в течение короткого времени при отключении питания. Пока подается электроэнергия, она также пополняет и поддерживает хранилище энергии. Чем больше накопленной энергии, тем дольше может поддерживаться мощность, с практическими ограничениями, которые будут обсуждаться позже. Различия между системами ИБП заключаются в технологии, которая позволяет им выполнять свою работу.

Энергию можно хранить по-разному. Аккумуляторные батареи являются наиболее распространенными. Для простоты примеры и иллюстрации в этой статье будут основаны на этой технологии. Однако кинетическая энергия также может храниться в тяжелых вращающихся маховиках или энергия может храниться в виде топлива.

Какие существуют типы ИБП?

Наиболее часто используемый тип ИБП также является наиболее эффективным, его обычно называют с полным рабочим днем ​​ или с полным двойным преобразованием ИБП. Для любого ИБП входное электропитание представляет собой переменный ток (AC), который также требуется для большинства информационно-технологического оборудования (ITE).

Аккумуляторы, с другой стороны, представляют собой устройства постоянного тока (DC), поэтому все ИБП аккумуляторного типа должны преобразовывать — или выпрямлять — входящий переменный ток в постоянный для зарядки аккумуляторов. ИБП также должен подавать переменный ток на ITE, поэтому мощность постоянного тока должна быть преобразована обратно в переменный ток с помощью устройства, известного как инвертор.

Эта статья является частью

В ИБП с двойным преобразованием мощность непрерывно проходит через выпрямитель, а затем через инвертор к ITE. Выходное напряжение и частота полностью изолированы от входного напряжения и частоты и не зависят от них. Они могут даже полностью отличаться от входных, поэтому технически эта система классифицируется как независимая от напряжения и частоты (VFI).

Независимо от напряжения и частоты: На рис. 1 ниже показана система VFI в нормальном режиме работы. Аномалии входной мощности решаются двумя способами. Устройство подавления перенапряжения (SPD) поглощает особенно сильные скачки напряжения. Они могут быть вызваны ударами молнии в линии электропередач, большие двигатели, используемые в лифтах или медицинском электронном оборудовании; сварщики или множество других источников. Но даже самые незначительные отклонения, в том числе провалы или провалы напряжения, никогда не передаются через ИБП VFI на выход.

Аккумуляторы

являются отличными амортизаторами электрических ударов, но они также поддерживают стабильное и постоянное напряжение на инверторе, который полностью ресинтезирует напряжение и ток, так что мощность, подаваемая на ITE, является чистой и стабильной. Подключение кондиционеров или других двигателей к ИБП, обслуживающему ITE, может исказить эту чистую выходную мощность, поэтому это не рекомендуется.

Обратите внимание на байпасную цепь вокруг ИБП. Мы рассмотрим это позже.

Батарея всегда находится в цепи при нормальной работе, выдавая небольшое количество энергии, когда это необходимо, например, во время отключения питания, поэтому не происходит ни малейшего прерывания выходной мощности.

При сбое питания от сети, как показано на рис. 2 ниже, батарея продолжает подавать накопленную энергию на инвертор, который продолжает подавать чистую энергию на ITE. Когда питание сети восстанавливается, энергия течет обратно через выпрямитель, питает инвертор и перезаряжает батареи.

Статический и сервисный байпас ИБП: ИБП не являются бесперебойными. Это электрические или механические устройства, поэтому они не только требуют текущего обслуживания, но и подвержены поломкам компонентов. По этим причинам все системы ИБП имеют встроенный байпас для направления поступающего питания вокруг системы и, при необходимости, непосредственно на ITE.

Высококачественный SPD все еще находится в цепи, но лишь немногим лучше, чем работа домашней электроники от разветвителя с защитой от перенапряжения. Он не остановит перебои в подаче электроэнергии или не справится с провалами или отключениями напряжения. В случае отказа ИБП байпас немедленно срабатывает как статический переключатель .

Когда с системой должен работать технический специалист, байпас включается вручную для обеспечения безопасности внутренних компонентов. Если сетевое питание отключается, когда ИБП находится в режиме байпаса, питание ITE прерывается. Любая установка только с одним ИБП имеет эту уязвимость. На рис. 3 ниже показан ИБП в режиме байпаса.

Обратите внимание, что основные всплески были удалены, но падение напряжения сохраняется.

Работа в экономичном режиме: Первый закон термодинамики, закон сохранения энергии, гласит, что энергию нельзя ни создать, ни уничтожить. Ни одно электрическое или механическое устройство не является эффективным на 100%, поэтому каждое преобразование несет потери, которые выделяются в виде тепла.

Системы ИБП

намного более эффективны, чем десять лет назад, и они сохраняют почти такую ​​же эффективность от низкой до высокой нагрузки. Но потери есть и в выпрямителе, и в инверторе, которые устраняются, когда ИБП находится в режиме байпаса. Многие ИБП VFI теперь предлагают сложную версию байпаса, известную как 9.0030 экономичный режим (экономный режим) , как показано на рисунке 4 ниже. При необходимости ИБП в экономичном режиме может вернуться к полной работе VFI.

Когда потери в выпрямителе и инверторе устранены, мощность и затраты сохраняются до тех пор, пока не произойдет сбой питания и не потребуется полная работа ИБП. Некоторые пользователи настраивают систему на работу VFI в течение дня и автоматически переключают ее в экономичный режим ночью, если эти операции считаются менее важными. Эко-режим, как правило, очень надежен, но многие пользователи опасаются переключать режимы назад и вперед. Кроме того, КПД новых ИБП VFI находится в пределах 1% или менее от того, что может быть достигнуто в экономичном режиме, поэтому многие пользователи теперь считают этот альтернативный режим работы ненужным.

Обратите внимание, что ИБП с экономичным режимом включают высококачественные фильтры, которые также несут небольшие потери, и что при переключении режимов обычно возникает кратковременная нестабильность. Эффективность эко-режима является статистической, но она может составлять 99%, если сбои питания случаются редко и кратковременны.

Линейный интерактивный ИБП: Настоящий линейный интерактивный ИБП, также известный как независимый от напряжения (VI) , называется так потому, что выходная частота совпадает с входной. Они выглядят практически так же, как ИБП VFI в экономичном режиме, за исключением размера их выпрямителей и невозможности переключения в режим VFI.

Меньший выпрямитель нужен только для зарядки аккумуляторов, которые помогают поглощать аномалии и повышать мощность при провалах напряжения. Аккумуляторы полностью берут на себя управление при отключении электроэнергии. На рисунке 5 ниже показано, как батарея и инвертор помогают компенсировать колебания входного напряжения, работая параллельно с выходом.

На рис. 6 ниже показан линейно-интерактивный ИБП при сбое входящего обслуживания. Аккумулятор вступает во владение, как и в ИБП с двойным преобразованием, но байпас отключает электроэнергию от сети. Поскольку ITE большую часть времени работает от сети, второе преобразование через инвертор избегается до тех пор, пока не произойдет сбой питания, что устраняет один из компонентов потери эффективности.

Десять лет назад ИБП VI могли иметь преимущество в эффективности на 5% или более по сравнению с ИБП VFI, но огромные усовершенствования ИБП VFI сократили это значение до 1% или меньше.

Резервный ИБП: Рисунок 7 ниже обычно называется резервным ИБП и классифицируется как зависящий от напряжения и частоты (VFD) . Как и в ИБП VI, питание подается непосредственно на ITE, но аккумулятор и инвертор не включаются в цепь до тех пор, пока не произойдет сбой питания. Выход фильтруется, но не так стабилен, как настоящий ИБП VI.

Как показано на рис. 8 ниже, при сбое питания электросеть отключается от цепи, а батарея и инвертор включаются. Существует некоторая нестабильность переключения, но задержка достаточно коротка для большинства блоков питания компьютеров. .

Когда восстанавливается электроэнергия (от сети или от генератора), инвертор отключается, сетевое питание снова включается, а батареи заряжаются от выпрямителя, который намного меньше, чем в ИБП VFI или VI.

К сожалению, резервные ИБП или ИБП с частотно-регулируемым приводом иногда рекламируются как линейно-интерактивные. Важно точно знать тип ИБП. Международно признанные обозначения VI и VFD обеспечивают абсолютное различие, но не всегда используются производителями, особенно для небольших систем.

Механические и небатарейные системы ИБП

Существует три основных типа механических ИБП, два из которых также безбатарейные. Все три являются настоящими VFI или системами двойного преобразования, но промежуточное преобразование чисто механическое:

  • Комплекты мотор-генератор (МГ) объединяют двигатель с генератором. Двигатель эквивалентен выпрямителю в ИБП VFI, а генератор эквивалентен инвертору. Электроэнергия приводит в действие выпрямитель, который приводит в действие двигатель постоянного тока и заряжает аккумуляторы. При отключении электроэнергии батареи поддерживают работу двигателя, поэтому генератор продолжает подавать питание на нагрузку. Установки MG чаще используются для питания другого механического оборудования, такого как кондиционеры, чем для питания реальных ITE, хотя было время, когда они были довольно распространены на старых мейнфреймах.
  • Дизельно-роторные ИБП (DRUPS) аналогичны комплектам MG, за исключением того, что в них нет аккумуляторов (за исключением запуска генератора), а встроенный дизельный двигатель запускается и поддерживает питание в случае сбоя в сети. Маховик поддерживает вращение генератора достаточно долго, чтобы генератор стабилизировался, прежде чем механическая муфта прикрепит его к генератору. Опять же, они, как правило, используются больше для поддержания питания кондиционеров, чем для питания ITE. Их часто выбирают в качестве экономичной альтернативы отдельным генераторам, когда особенно важно поддерживать бесперебойное охлаждение.
  • ИБП с маховиком имеют сходство как с комплектами MG, так и с DRUPS, но с существенным отличием. Генератор приводится в действие электродвигателем, когда доступно питание от сети, но система включает только тяжелый маховик, чтобы поддерживать вращение генератора, обычно до тех пор, пока вспомогательный генератор не возобновит подачу питания. Маховик вращается на воздушных или магнитных подшипниках почти без трения в герметичном корпусе, который может поддерживать мощность в течение 30 секунд. Комбинированные блоки могут увеличивать продолжительность работы до нескольких минут, не выделяя тепла, характерного для других ИБП.

Коэффициент мощности ИБП: Коэффициент мощности (pf) представляет собой разницу между реальной мощностью и полной мощностью. Это очень неправильно понимают, но очень важно знать покупателю. Исторически сложилось так, что большинство крупных ИБП имели коэффициент мощности 0,8, что означало, что ИБП на 100 киловольт-ампер (кВА) мог обеспечить только 80 киловатт (кВт) реальной мощности. Большинство современных ИБП имеют коэффициент мощности от 0,9 до 1,0, что означает, что реальная мощность в кВт намного ближе или даже равна полной мощности в кВА.

Центральный и распределенный ИБП: Распределенный ИБП обычно означает небольшие ИБП, установленные в каждом шкафу оборудования, хотя иногда ИБП устанавливается в каждом ряду шкафов. Существуют небольшие ИБП VFI, но многие из них имеют конструкцию VFD или VI, поэтому важно знать, какая технология приобретается. Небольшие ИБП, монтируемые в стойку, часто имеют коэффициент мощности всего 0,7, поэтому ИБП, рекламируемый как 1000 кВА, может выдавать только 700 Вт. У них есть свое место, но обычно в ситуациях с одной или двумя стойками для оборудования, где централизованный автономный ИБП был бы неэкономичным.

Небольшие распределенные ИБП не всегда обслуживаются так же, как и более крупные системы, поэтому неисправные батареи часто остаются незамеченными, пока не становится слишком поздно.

Рекомендации по выбору и использованию систем ИБП

Существует несколько важных соображений по выбору системы ИБП, в том числе:

Модульность: Большинство современных аккумуляторных ИБП являются модульными. Они состоят из нескольких более мелких блоков ИБП и аккумуляторов, которые можно комбинировать по мере необходимости для обеспечения емкости, резервирования или того и другого. Больше нет необходимости перекупать в ожидании долгосрочного роста. Рама просто должна быть достаточно большой для долгосрочных ожиданий.

Реальные модули можно приобрести и установить по мере необходимости, а также можно установить один или два дополнительных модуля для обеспечения резервирования. Например, ИБП мощностью 100 кВт может иметь шесть модулей мощностью 20 кВт для обеспечения резервирования по схеме N+1. Емкость батареи может быть добавлена ​​модульно таким же образом. Кроме того, модули в большинстве систем поддерживают горячую замену , поэтому неисправный модуль может быть удален и возвращен на завод, а замена отправлена ​​в одночасье для установки пользователем без прерывания работы.

Как отмечалось выше, ИБП с маховиком также можно комбинировать по модульному принципу для увеличения размера, продолжительности работы и/или резервирования. Однако они должны добавляться и обслуживаться обученным персоналом.

Ступенчатая функция: Когда на электрическое оборудование внезапно воздействуют большие нагрузки, питание может на мгновение стать нестабильным, например, когда электричество восстанавливается в домах и свет мерцает, или когда большие двигатели включаются и свет на мгновение тускнеет. Это вызывает наибольшую озабоченность при работе с резервированием ИБП 2N, поскольку при выходе из строя одного ИБП требуется, чтобы второй ИБП мгновенно принял на себя всю нагрузку.

Это также вызывает беспокойство в ИБП с частотно-регулируемым приводом, где полная нагрузка передается на инвертор при сбое питания, и может быть проблематичным в системах VI или в системах, работающих в экономичном режиме. При оценке больших систем ИБП важно, чтобы инженер-электрик получил данные о переходных нагрузках от поставщиков ИБП, сравнил их и объяснил результаты владельцу.

Батареи и срок службы батарей

Аккумуляторы — это развивающаяся технология, особенно из-за их более широкого использования в электромобилях. Батареи тяжелые, поэтому всегда следует проверять прочность конструкции пола. Сегодня широко используются три типа батарей:

  • Залитые свинцово-кислотные или мокрые аккумуляторы являются самыми дорогими, но имеют самый длительный срок службы — обычно 25 лет и более. Однако для них требуются отдельные противопожарные помещения с канализацией для кислоты, сигнализацией обнаружения водорода, вытяжными вентиляторами, станциями для промывки глаз, дренчерным душем и защитным снаряжением. Они также являются самыми тяжелыми, требуют регулярного обслуживания и обычно используются в самых крупных и сложных установках.
  • Свинцово-кислотный клапан с регулируемым клапаном (VRLA) , также известные как герметичные элементы, используют пастообразный электролит вместо жидкости и содержатся в герметичной упаковке с небольшими вентиляционными отверстиями. Они заряжаются медленнее, чем мокрые элементы, чтобы избежать выделения водорода, поэтому их можно использовать в любом месте без специальной конструкции или защиты. Гарантия обычно составляет 10 лет, но фактический срок службы часто составляет всего 3-5 лет в зависимости от местной стабильности электропитания и частоты частичной разрядки и перезарядки батарей. Аккумуляторы VRLA с более длительным сроком службы доступны по более высокой цене, но обычно должны быть указаны. VRLA несколько менее тяжелые, чем мокрые ячейки.
  • Ионно-литиевые (Li-ion) — это новейшие доступные батареи, которые можно использовать без специальных помещений или конструкции в большинстве юрисдикций. Возможно, до сих пор есть города, которые считают их опасными, но их химический состав и конструкция совершенно отличаются от тех, что загорелись в сверхкомпактной электронике. Литий-ионные батареи меньше и легче, чем VRLA, их можно частично разряжать и перезаряжать без ухудшения характеристик, и ожидается, что они будут иметь более длительный срок службы, чем VRLA. Однако они все еще слишком новы для долгосрочных данных.

Срок службы батареи: Системы ИБП выделяют тепло, независимо от типа батареи, поэтому существует ограничение на то, как долго ИБП может работать без кондиционирования воздуха. Фактический предел зависит от таких факторов, как размер помещения, другое оборудование и тепловая нагрузка здания, но общепринятое правило составляет от 30 до 60 минут.

В какой-то момент ИБП перегреется и перейдет в самозащитное тепловое отключение. Таким образом, без генератора для перезапуска охлаждения более длительное время работы от батарей является пустой тратой места и денег и значительно увеличивает стоимость замены батарей, особенно при использовании батарей VRLA. Выход из строя одной батареи требует замены всей цепочки, иначе другие элементы выйдут из строя преждевременно. Если ИТ-персонал заботится о упорядоченном отключении, это лучше сделать с помощью функции, доступной на большинстве крупных ИБП, которая отправляет сигнал по сети для отключения ITE, когда срок службы батареи достигает заданного уровня.

С генераторами ИБП часто настраиваются на несколько минут автономной работы от батареи. Генераторы качества должны запускаться и стабилизироваться в течение нескольких секунд, но иногда требуется более длительное время, чтобы обеспечить время на случай, если генераторы не запустятся. В этом не должно быть необходимости при использовании резервных генераторов.

Комплекты батарей: Чаще всего выходит из строя батарея. Поэтому в наилучшей конфигурации для обеспечения требуемой продолжительности работы используется как минимум два комплекта батарей.

Мониторинг и техническое обслуживание аккумуляторов: Многие новые системы ИБП включают средства мониторинга аккумуляторов сторонних производителей. Если они этого не делают, это должно быть указано как дополнительное требование. Аккумуляторы, как правило, выходят из строя, когда внезапно оказываются под нагрузкой, а именно тогда, когда они больше всего нужны. Существует несколько типов мониторов, и среди производителей ведутся споры о том, какой из них лучше, но любая система мониторинга предупредит о слабых или неисправных ячейках до того, как произойдет авария. Влажные камеры требуют регулярного обслуживания. Батареи следует заменять всякий раз, когда мониторинг указывает на слабую ячейку.

Трансформаторы и заземление: Обратите внимание, что на иллюстрациях ИБП не показаны ни входные, ни выходные трансформаторы. Трансформаторы когда-то были стандартными в электронных ИБП, но теперь их редко можно увидеть, что в значительной степени объясняет повышение эффективности. Устранение трансформаторов имеет еще одно потенциальное преимущество и два потенциальных недостатка:

  • Преимущество. Если входное и выходное напряжения совпадают, нет необходимости в полном циклическом байпасе, включающем трансформаторы, которого нет в сервисном байпасе.
  • Недостаток. Если входное и выходное напряжения должны различаться, трансформаторы требуются не только на входе или выходе, но и полный обходной байпас, включающий еще один трансформатор.
  • Недостаток. Отсутствует выходной трансформатор для изоляции нагрузки от ИБП. Поэтому инженер-электрик должен проявлять особую осторожность при проектировании системы заземления и решении проблем, связанных с устранением неисправностей, обычно называемых короткими замыканиями, которые могут вывести из строя выходные транзисторы ИБП. Это часто делается с помощью внешних распределительных трансформаторов в крупных распределительных устройствах.

Вопросы низкого качества электроэнергии и генераторов ИБП

VI и VFD могут быть проблематичными из-за нестабильного питания. Поскольку перед устойчивым восстановлением питания обычно наблюдается одно или несколько мерцаний, в этих ИБП предусмотрена логика, которая не позволяет им вернуться к нормальной работе до тех пор, пока питание не стабилизируется.

ИБП

VI и VFD не следует использовать в местах с нестабильной подачей электроэнергии, поскольку они также имеют функцию блокировки, которая не позволяет им вернуться в нормальное состояние, если они переключаются туда-сюда слишком часто, что требует ручного восстановления. Та же проблема может возникнуть, если генераторы переключаются на нагрузку слишком быстро и то увеличиваются, то уменьшаются, пытаясь поглотить нагрузку.

Последнее обновление: май 2022 г.

Продолжить чтение Про источники бесперебойного питания (ИБП)
  • UPS предоставляет план Agile для модернизации устаревших приложений
  • Интеллектуальные функции ИБП для лучшего резервного питания
  • 4 поставщиков ИБП для центров обработки данных для оценки
  • Исследователи обнаружили уязвимости в устройствах APC Smart-UPS
  • PDU-UPS развивается медленно, предлагает партнерам модульность
Углубитесь в проектирование и оборудование центра обработки данных
  • Обещание водорода: как топливные элементы могут питать центры обработки данных с низким уровнем выбросов углерода

    Автор: Флер Дойдж

  • Бесперебойное питание в центре обработки данных: выбор между устойчивостью и безотказной работой

    Автор: Флер Дойдж

  • Модульные системы ИБП
    обеспечивают гибкие возможности управления питанием

    Автор: Роберт Макфарлейн

  • Функции интеллектуального ИБП
    для лучшего резервного питания

    Автор: Джейкоб Раунди

SearchWindowsServer

  • Microsoft решит проблему нулевого дня Windows во вторник январского патча

    Компания также выпускает пять исправлений, все из которых имеют рейтинг важности, для устранения уязвимостей в локальной среде Exchange . ..

  • Как использовать Microsoft Sentinel с Office 365 для поиска рисков

    Продукт безопасности пытается выявить угрозы, исходящие от приложений и служб, а затем помогает предприятию с ...

  • Как исправить блокировку учетной записи Active Directory с помощью PowerShell

    Имея больше приложений и учетных данных, пользователи могут быть заблокированы в своих учетных записях после слишком большого количества попыток входа в систему. Научитесь использовать...

Облачные вычисления

  • Последний Google Cloud AI проливает свет на автоматизацию розничной торговли

    Автоматизированные системы отслеживания запасов на основе ИИ не идеальны. Однако ритейлеры с высокими показателями упущенных продаж из-за отсутствия ...

  • Как настроить автомасштабирование в службе Azure Kubernetes

    Изучите параметры масштабирования в AKS, такие как горизонтальный модуль и средство автомасштабирования кластера. Затем следуйте пошаговому руководству по ...

  • Варианты IaaS и PaaS на AWS, Azure и Google Cloud Platform

    Хотите перенести рабочие нагрузки вашей организации в облако? Узнайте о преимуществах и недостатках вариантов IaaS и PaaS...

Хранение

  • Fibre Channel и iSCSI: в чем разница?

    Узнайте, как Fibre Channel и iSCSI сравниваются, когда речь идет о производительности SAN, простоте использования, управляемости, полном пакете ...

  • HPE расширяет Alletra специализированными серверами хранения

    Компания HPE выпустила новые серверы хранения для контейнеров и программно-определяемых хранилищ Alletra 4000. Новые серверы обеспечивают высокое ...

  • Лучшие корпоративные системы хранения данных 2022 года

    Поставщики систем резервного копирования, облачных вычислений, дисков и систем хранения боролись за высшие награды в конкурсе TechTarget Storage Products of the Year. ...

Какие существуют типы ИБП?

Что такое ИБП?

Во время скачков напряжения и сбоев источники бесперебойного питания (ИБП) обеспечивают безопасность и работоспособность компьютерных систем и ИТ-оборудования. ИБП обеспечивает резервное питание от батареи, когда поток электроэнергии падает до несоответствующего напряжения или прекращается. Источник бесперебойного питания жизненно важен для критически важной среды. В зависимости от размера и технологии ИБП, резервное питание предоставляется на определенный период времени, пока генераторы не могут быть активированы или сетевые компоненты не будут должным образом отключены. Когда электричество поступает адекватно, компьютеры и аксессуары защищены от повреждений. Блок ИБП может помочь эффективно защитить отдельное устройство или весь центр обработки данных. Смотрите наш обзор лучших устройств ИБП.

Какие существуют типы ИБП?

Существует три основных типа систем ИБП, которые подходят для широкого спектра приложений и удовлетворяют потребности предприятий и потребителей. Резервный ИБП — это автономное устройство, которое может обнаружить сбой в электросети и автоматически переключиться на питание от батареи. Две другие категории ИБП — это линейно-интерактивные и онлайн-устройства, при этом онлайн-вариант является более дорогим. Каждый тип ИБП обеспечивает работоспособность сетевых устройств при отсутствии питания. Функции, такие как измерение энергии, зависят от модели.

Что такое резервный ИБП?

Базовый резервный ИБП — это источник бесперебойного питания, который обеспечивает кратковременное питание от батареи во время перебоев в работе. В ИБП этой категории аппаратное обеспечение получает питание от сети в нормальных условиях через прямое подключение переменного тока. Резервный блок и его инвертор, по существу, находятся в режиме ожидания до тех пор, пока не потребуется резервное питание. В зависимости от модели резервный ИБП может также защитить данные и чувствительное оборудование от скачков напряжения, пиков и провалов. Доступны компактные устройства для защиты домашней сети. Резервный ИБП обычно используется для защиты компьютеров, модемов, VoIP-оборудования и другого оборудования. Эта категория ИБП является наименее дорогой из трех типов ИБП.

Резервное питание от батареи инициируется резервным ИБП, который также называется резервным ИБП . После отключения электроэнергии резервный ИБП подает питание на короткие промежутки времени. При обнаружении потерь безобрывной переключатель инициирует процессы резервного копирования. Время переключения составляет миллисекунды после сбоя, при этом время отклика зависит от резервного ИБП. Время переключения не является мгновенным, но обычно не должно прерывать подачу питания к оборудованию. Если ожидается продолжительное отключение, резервное питание от батарей ИБП обеспечит безопасное отключение, поэтому оборудование и данные будут защищены.

Автономный ИБП обеспечивает базовое питание для дома и офиса

Резервный ИБП также может называться Автономный ИБП , что отличает его от полностью бесперебойного онлайн ИБП. Хотя автономный источник бесперебойного питания имеет фундаментальное значение, он обеспечивает резервное время работы для менее требовательных домашних и профессиональных сред. Представители Comms Express располагают подробной информацией об автономных, линейно-интерактивных и онлайн-моделях ИБП для сетевых, серверных и настольных ИБП.

Что такое сетевой ИБП?

Онлайн-ИБП — это тип источника бесперебойного питания, в котором используется технология двойного или дельта-преобразования. При двойном преобразовании сетевое оборудование не получает электроэнергию напрямую из розетки переменного тока. Вместо этого мощность переменного тока поступает в выпрямитель, где она становится мощностью постоянного тока. Далее он поступает на аккумулятор, а затем на инвертор. После обратного преобразования в переменный ток мощность подается на оборудование. С помощью этого онлайн-процесса устройства ИБП вычислительное оборудование постоянно получает чистую энергию. При дельта-преобразовании определенное количество энергии направляется непосредственно на работу компьютеров, маршрутизаторов и другого оборудования. Это создает энергоэффективную онлайн-систему ИБП, в которой часть мощности пропускает этапы обработки.

В случае сбоя в электросети система Online UPS поддерживает постоянный ток для защиты сетевого оборудования. При отклонении или сбое выпрямитель в ИБП автоматически отключается, и питание подается от батареи до тех пор, пока не произойдет восстановление. Схемы онлайн-ИБП безупречны. Вот почему онлайн-системы ИБП стоят дороже, чем устройства в категориях автономных или линейно-интерактивных ИБП.

Технология ИБП двойного преобразования

Чувствительное оборудование можно защитить с помощью технологии ИБП с двойным преобразованием . Онлайновые ИБП доступны для широкого круга пользователей. С помощью ИБП с двойным преобразованием процессы, сетевые серверы, центры обработки данных и весь спектр сред могут быть защищены, а переход на питание от батареи не требует времени. Доступны интеллектуальные онлайн-системы ИБП для поддержки требовательных нагрузок и продолжительности работы. Для небольших офисов доступны более доступные ИБП с двойным преобразованием. Как правило, чем больше устройство, тем дольше может работать оборудование.

Что такое линейно-интерактивный ИБП?

A Линейно-интерактивный ИБП — это источник бесперебойного питания, который может автоматически регулировать напряжение. Линейно-интерактивная технология реагирует на условия высокого и низкого напряжения. Устройства также поддерживают системы во время простоев без разряда батареи. В линейно-интерактивных ИБП источником электроэнергии является первая линия питания; тем не менее, технология инвертора/преобразователя позволяет заряжать аккумулятор устройства во время нормальной работы. Во время сбоя этот ИБП преобразует энергию батареи в переменный ток для питания устройств.

Линейно-интерактивные системы ИБП для ИТ-приложений

Линейно-интерактивные системы ИБП , относящиеся к категории продуктов для защиты электропитания, будут защищать чувствительное оборудование во время отключений и отключений электроэнергии. Устройства линейно-интерактивной классификации ИБП дороже, чем резервные модели, но более доступны по цене, чем ИБП, работающие в режиме онлайн. Линейно-интерактивный ИБП будет поддерживать производительность в условиях низкого напряжения и кратковременных сбоев питания. Если ожидается длительное отключение, заряд батареи позволяет безопасно отключить устройства. Некоторые живые интерактивные устройства также предлагают функции фильтрации.

В чем разница между онлайн-ИБП и линейно-интерактивным ИБП?

Перед покупкой блока защиты электропитания вы можете сравнить интерактивную и линейно-интерактивную технологию ИБП . Линейно-интерактивный ИБП добавляет автотрансформатор к базовой схеме резервного питания. Он имеет возможность увеличивать или уменьшать выходное напряжение. Этот трансформатор реагирует на изменения в сети переменного тока и может автоматически регулировать проблемы. Для сравнения, онлайн-модели ИБП используют инвертор для передачи всей или части мощности в любое время. Это означает, что онлайн-ИБП может соответствовать термину «бесперебойный» с нулевым временем переключения. Интерактивному ИБП требуется несколько миллисекунд, чтобы переключиться в режим резервного питания в случае сбоя.

Решения по управлению питанием с резервным аккумулятором

Надежные системы управления питанием помогают гарантировать, что подача электроэнергии на ценное оборудование никогда не прерывается. При покупке ИБП номинальное значение вольт-ампер (ВА) устройства должно быть совместимо с общей нагрузкой, которую необходимо защитить. Эта нагрузка будет включать в себя все оборудование и сетевые аксессуары. Усовершенствованная онлайн-система ИБП использует технологию двойного преобразования для управления питанием. Он обеспечивает неизменно чистое питание даже во время отключения или отключения электроэнергии для систем серверного уровня и центров обработки данных. Свяжитесь с Comms Express, если у вас есть вопросы о ВА и номинальной мощности устройств ИБП.


Learn more