Читать онлайн «Источники энергии». Страница 17

Такая связь позволяет персоналу центра непрерывно наблюдать за работой источников. Анализируя функционирование ИБП и параметры сети специалисты центра в случае неисправности сразу прибудут для устранения неполадок без дополнительного приглашения.

Украинская фирма "Селком" предлагает индивидуальное проектирование, поставку, установку, монтаж и обслуживание систем бесперебойного электропитания (см. стр. 106).

3.3. ИБП AMERICAN POWER CONVERSION

По данным журнала "Line Magazine" около 50% мирового объема продаж ИБП малой и средней мощности принадлежит American Power Conversion (APC).

По мнению авторизованных дистрибьютеров APC в Украине наибольшее распространение, к настоящему времени, получили ИБП Back-UPS.

Приборы этой серии перекрывают диапазон мощностей от 250 до 1250 ВА, что соответствует полезной мощности от 170 до 900 Вт. Основное отличие от других серий -- форма выходного напряжения (рис. p030 а).

На рис. p031 показана структурная схема ИБП этой серии. Источник работает в двух режимах. Выбор режима "Standby" или "Батарея" регламентирует приоритет одной из двух цепей питания. В режиме "Standby" нагрузка подключена через ограничитель напряжения и фильтр непосредственно к сети.

Самой распространенной проблемой сетей питания для компьютеров является пониженное напряжение. Безусловным достоинством блоков моделей Back-UPS является малое время переключения -- 2...4 мс включая время распознавания.

Во всех моделях серии Back-UPS переключение нагрузки на работу от батарей происходит при снижении сетевого напряжения ниже 196 B +5%, а у моделей Back-UPS 900 и 1250 и при превышении 264 B +5% [11].

Следует отметить другую проблему зачастую превосходящую предыдущую -- броски напряжения в сети. Источники предотвращают повреждение и увеличивают срок службы компьютеров. Справедливости ради, отметим, что тем самым они укорачивают свой срок службы. Зарегистрированы случаи превышения сетевого напряжения выше 300 В. В таких случаях ИБП, не имеющий защиты от перенапряжения по входу, защищая компьютер выходит из строя.

3.3.1. ВТОРОЕ И ТРЕТЬЕ ПОКОЛЕНИЕ ИБП APC

Представители второго поколения ИБП APC -- Smart-UPS. Маломощные модели этой серии выполнены в виде подставки под монитор (AP 250i и AP 400i см. табл. t014).

В отличие от Back-UPS модели Smart-UPS вырабатывают трапецеидальное, ступенчатое или синусоидальное напряжение и имеют промежуточные режимы работы. Например, приборы серии Smart-UPS XL работают следующим образом:

при напряжении сети в интервале 253...282 В прибор переходит в режим ограничения напряжения (Trim);

при напряжении сети в интервале 176...196 В прибор переходит в режим повышения напряжения (Boost);

при напряжении ниже 173 В или выше 282 В переключается на батарею аккумуляторов (см. табл. t014).

Smart-UPS 2000 состоит из двух блоков. В одном находятся батареи, а в другом -- электроника. Он допускает подключение до 10 дополнительных батарей.

ИБП серий Back-UPS Pro и Matrix-UPS

Маломощные модели BP280I, BP420I и BP650I при работе от батарей на выходе генерируют сигнал трапецеидальной формы. Модели BP1000I и BP1400I -- сигнал ступенчатой формы (рис. p030 б).

ИБП Back и Smart второго поколения не имеют отключения нейтрали. Модели третьего поколения (рис. p036) разрывают оба сетевых провода. Это повышает электробезопасность источников третьего поколения.

Matrix-UPS состоит из трех блоков:

управления;

трансформаторов;

аккумуляторов.

Блочное исполнение позволяет оперативно наращивать количество батарей и, таким образом, увеличивать время автономной работы до 3-х часов.

Структурная схема Matrix-UPS представлена на рис. p035. Коррекция напряжения без перехода на батареи осуществляется переключением обмоток трансформатора.

Matrix-UPS построен по гибридной схеме Line-Interactive. Входная обмотка трансформатора W1 осуществляет гальваническую развязку нагрузки с сетью. Выходное напряжение ИБП корректируется переключением вторичных обмоток трансформатора Т1. Переключатель S2 обеспечивает коэффициент трансформации Т1 равным 1 (bypass).

Летом этого года APC объявила о выпуске новых ИБП Symmetra Power Array мощностью 6...20 кВА. Они разработаны для защиты нескольких серверов и важных деловых приложений.

3.3.2. ВЫБОР ИБП

Все электрические устройства потребляют энергию. В документации изготовители приводят полную или активную потребляемую устройством мощность.

Полная мощность представляет собой геометрическую сумму активной и реактивной мощности. Она определяет максимальную электрическую нагрузку оборудования. Значение полной мощности в цепи переменного тока определяется произведением эффективных значений тока и напряжения. Она измеряется в вольтамперах (см. табл. t013) [12].

Активная мощность характеризует полезную электрическую мощность. При комплексной нагрузке в цепи переменного тока только активная составляющая является полезно используемой. Активная мощность измеряется в ваттах (см. табл. t013).

Реактивная мощность не оказывает непосредственного воздействия на нагрузку. Она обусловлена возникновением поля при наличии в цепи индуктивности или емкости. Отличие формы тока или напряжения от синусоидальной вызывает возникновение мощности искажений как составляющей реактивной мощности. Такие искажения присутствуют и при использовании ИБП с несинусоидальной формой выходного напряжения.

Коэффициент мощности характеризует ту часть полной мощности, которая обусловлена активной составляющей и является полезной. Коэффициент мощности -- отношение активной составляющей мощности устройства к полной мощности.

При синусоидальной форме напряжения и тока за коэффициент мощности принимают значение косинуса угла сдвига фаз между фазным током и напряжением.

С экономической точки зрения потребителем энергии с помощью компенсирующих схем должны приниматься меры к тому, чтобы в электрических сетях между генератором и нагрузкой имело место как можно меньшее колебание реактивной мощности, т.е. коэффициент мощности должен иметь как можно более близкое к 1 значение (не следует путать коэффициент мощности с коэффициентом полезного действия, который определяется как отношение входной мощности к выходной).

Преимущественно все устройства обладают реактивностью. Большинство нагрузок имеет индуктивный характер (см. табл. t023). Коэффициент мощности узлов компьютеров, находится в пределах 0,6...0,8. Повышение коэффициента мощности приводит к экономии электроэнергии. Этого можно достичь используя ИБП. Во многих случаях увеличение коэффициента входной мощности, кроме снижения потребления электроэнергии, предотвращает также повышение тарифов на электроэнергию, которые взимаются за коэффициент мощности ниже 0,9.

Соотношение между активной мощностью нагрузки и полной мощностью ИБП должен составлять приблизительно 0,7.

Например, для компьютера мощностью 170 Вт выбирают ИБП мощностью 170 Вт/0,7 = 250 ВА.

Выбирая ИБП или стабилизатор необходимо использовать в расчетах максимальное значение мощности нагрузки. Для надежной продолжительной работы ИБП значение мощности должно быть выше расчетного значения на 20...50%.

Время работы от батареи определяет период, в течение которого ИБП обеспечивает электропитание (при определенной величине нагрузки) защищаемого устройства. В общем случае время работы батареи следует принять равным, по крайней мере, пятнадцати минутам. Иначе гарантировать работу компонентов сети в течение периода времени превышающего обычную продолжительность отключения питания весьма проблематично. Если этого недостаточно, выберите ИБП с возможностью наращивания емкости батарей и рассмотрите возможность приобретения резервного генератора (см. гл. 4.1).

Все ИБП оснащены герметизированными (см. гл. 2), не требующими ухода, кислотными аккумуляторами. Изготовители указывают сок службы аккумулятора 3...6 лет в составе ИБП.

Как показывает практика, срок службы батарей редко достигает нижней границы, что обусловлено нестабильностью сетевого напряжения в сетях. Поэтому целесообразно приобретать ИБП в авторизованных центрах APC, которые выполняя гарантийные обязательства фирмы-изготовителя производят безвозмездную замену аккумуляторных батарей вышедших из строя во время гарантийного срока эксплуатации. Один из авторизованных представителей APC -- фирма "Епос" (см. стр. 106).

3.3.3. СОЕДИНЕНИЕ ПРИБОРОВ

Правильность подключения приборов определяется схемой используемой сети и правильно выполненными заземлением и занулением. Подавляющее большинство сетей -- сети с заземленной нейтралью.

Различают заземление защитное и рабочее. Защитным заземлением называется заземление части электроприбора с целью обеспечения электробезопасности. Рабочим заземлением называется заземление какой-либо точки токоведущих частей электроприбора необходимое для обеспечения его работы.