Общество с ограниченной ответственностью
УПС Сервис Плюс
Ремонт и обслуживание источников бесперебойного питания. Поставка и замена аккумулятоных батарей.
 

Краткий обзор источников бесперебойного питания

Рекомендации по выбору источников бесперебойного питания

Краткий обзор источников бесперебойного питания.

При подключении критического оборудования (компьютеры, коммуникационные стойки, медицинские приборы и т.д.) к обычной электросети Вы подвергаете его и вместе с тем свой бизнес большому риску.
В идеальном случае форма питающего напряжения должна быть синусоидальной, действующее значение напряжения составлять 230 В, а частота 50 Гц (ГОСТ 13109-97). Допустимое значение коэффициента искажения синусоиды не должно превышать 8%, отклонения действующего значения напряжения должны быть в пределах ±5%, а отклонения частоты составлять не более ±0.2 Гц. Только при таких параметрах питающего напряжения гарантируется надежная работа Вашего оборудования.
В действительности, очень часто форма выходного напряжения и его параметры не соответствуют этим значениям.

Перечислим основные неполадки, которые возникают в сетях электропитания:

  • исчезновение напряжения (Power Failure) - отсутствие напряжения более одного периода (20мс)
  • провал напряжения (Power Sag) - внезапное понижение напряжения ниже 90% от номинального значения (207 В)
  • перенапряжение (Power Surge, Over Voltage) - внезапное повышение напряжения выше 110% от номинального значения (253 В)
  • электромагнитные помехи (Electrical Line Noise) - возникновение в сети высокочастотных импульсных помех
  • высоковольтные импульсы напряжения (High Voltage Spikes) - появление в сети короткого (10-50мкс) высоковольтного импульса напряжением до 6000 В
  • отклонения частоты (Frequency Variations) - отклонение частоты напряжения за пределы диапазона (50 ± 0.2) Гц
  • несинусоидальность напряжения (Harmonic Distortion), характеризующееся коэффициентом искажения синусоидальной кривой

Более подробно о качестве электроэнергии и проблемах в электросетях можно ознакомиться в этой статье:
Качество электрической энергии и основные неполадки питания, представляющие опасность для работы ЛВС

Любое из этих событий может привести к неприятным последствиям, таким как временная остановка оборудования, выход из строя каких-либо его узлов, потеря данных и т.д.
В настоящее время самыми эффективными устройствами, защищающими оборудование от проблем в электросетях, являются источники бесперебойного питания (ИБП, Uninterruptible Power Supply, UPS), которые устанавливаются межу электросетью и защищаемым оборудованием.
Основной задачей источника бесперебойного питания является генерирование на его выходе чистого синусоидального напряжения стабильной амплитуды и частоты при любых отклонениях напряжения в питающей электросети.
Отсюда следует, что любой источник бесперебойного питания должен содержать генератор синусоидального напряжения (чаще называемый инвертором) и от того, какими характеристиками он обладает, во многом зависит качество самого ИБП.
Инвертор, в свою очередь, должен иметь как минимум два источника энергии для обеспечения непрерывной работы ИБП:
а) непосредственно питающая электросеть,
б) аккумуляторные батареи, энергия которых используется, когда напряжение в электросети недостаточно для нормальной работы инвертора (например, при полном его отсутствии).
Емкость аккумуляторных батарей и их количество определяют время резервной работы ИБП при полном отсутствии напряжения в электросети.

Все источники бесперебойного питания делятся на 3 типа:

  • off-line
  • line-interracive
  • on-line (Double conversion - двойное преобразование)


Off-line ИБП - это наиболее простые и дешевые источники бесперебойного питания. При нормальном напряжении в электросети ИБП передает его через несложный фильтр в нагрузку, инвертор при этом выключен. При пропадании напряжения или отклонении его параметров от нормы запускается инвертор, который преобразует энергию батарей в переменное напряжения, необходимое для питания нагрузки. Как правило, в off-line ИБП инвертор вырабатывает не синусоидальное напряжение, а прямоугольные импульсы. Такое напряжение само по себе создает помехи в сети и не всегда пригодно для питания оборудования. Это обусловлено тем, что ступенчатое напряжение при работе на емкостную нагрузку (а емкости содержатся практически в любом оборудовании) порождает короткие импульсы тока большой амплитуды. Они то и представляют наибольшую опасность для критического оборудования. Например, модемы могут сбиваться от наводимых таким инвертором помех. Кроме того, если внутренний блок питания критического оборудования содержит большие емкости (даже при небольшой его мощности), то эти токи могут достигать такой амплитуды, при которой срабатывает защита от перегрузки в самом ИБП и нагрузка может быть вообще обесточена самим ИБП при переходе в режим работы от батарей. Так как любое незначительное отклонение входного напряжения вызывает переход ИБП на работу от батарей, то батареи, как правило, при таком режиме работы имеют короткий срок эксплуатации (2-3 года).
Таким образом, off-line ИБП не обеспечивают 100% защиты оборудования, а в некоторых случаях могут даже создавать дополнительные проблемы. Такие источники можно использовать для питания компьютеров, не содержащих какой-либо ценной информации и не влияющих на результаты работы вашего предприятия.

Line-interractive ИБП - это усовершенствованный off-line ИБП. В нем устанавливаются более мощные фильтры, и добавляется регулятор (стабилизатор) выходного напряжения (выполненный обычно из трансформатора с дополнительными отводами, которые коммутируются с помощью реле). За счет этого стабилизатора выходное напряжение ИБП регулируется в заданном диапазоне при довольно значительных изменениях входного напряжения (например, от 176 до 282 В) без перехода ИБП на работу от батарей. За счет этого увеличивает срок эксплуатации батарей (до 4-6 лет). Кроме того, регулятор выходного напряжения косвенно увеличивает время резервной работы от батарей. Например, если входное напряжение упало до 200 В (что довольно часто случается) off-line ИБП переключится на батареи и через 10-15 мин. отключит вашу нагрузку, хотя при напряжении 200 В большинство компьютеров может спокойно работать. А line-interactve ИБП с помощью выходного регулятора напряжения установит напряжение на выходе ИБП в заданных пределах (например, в диапазоне от 215 до 245 В) и будет продолжать питать нагрузку без использования энергии батарей. Батареи остаются заряженными и их энергия может быть использована в дальнейшем при значительном снижении напряжения в электросети (например 150 В или ниже).
Инверторы в line-interactive источниках могут вырабатывать как "аппроксимированное синусоидальное напряжение" (т.е. прямоугольные импульсы), так и чистое синусоидальное напряжение. От этого в основном и зависит качество и цена ИБП. ИБП с прямоугольными импульсами на выходе можно использовать только для питания такого оборудования, которое не представляет для Вас большой ценности. ИБП с синусоидальным выходным напряжением можно использовать для питания компьютеров, серверов и другого аналогичного оборудования.
Основными преимуществами line-interactive ИБП являются:

  • незначительные тепловыделения, т.к. ИБП в основном работает в режиме прямой передачи входного напряжения на выход и переходит в батарейный режим (в этом режиме запускается инвертор, который в основном и выделяет тепло) только при значительных перепадах питающего напряжения
  • низкий уровень шума, что является немаловажным обстоятельством, особенно тогда, когда рядом работают люди (шум возникает только при запуске инвертора)
  • низкая цена

Основным существенным недостатком line-interactive ИБП является наличие интервала времени переключения ИБП из нормального режима в батарейный режим и обратно. В течение этого интервала времени напряжение на выходе ИБП падает до нуля. Как правило, время переключения составляет (1 - 10) мс (в некоторых старых моделях может быть и больше). Чем выше его значение, тем больше вероятность того, что в вашем оборудовании произойдет сбой во время такого переключения. Для уменьшения времени переключения необходимо использовать высокоскоростные реле или другие электронные коммутаторы. К сожалению, эта важная характеристика, очень редко указывается в технической документации ИБП. Причем следует иметь в виду, что провалы выходного напряжения происходят не только тогда, когда ИБП переходит в батарейный режим. Они возникают также вследствие работы выходного регулятора напряжения. При изменении амплитуды входного напряжения регулятор выходного напряжения переключает отводы выходного трансформатора с помощью реле, что также приводит к прерыванию выходного напряжения и ступенчатому изменению его амплитуды. Эти переключения также могут привести к сбою в работе критического оборудования.
Следует также отметить, что как off-line так и line-interactive источники бесперебойного питания ничего не делают с частотой выходного напряжения. Изменение частоты входного напряжения сопровождается аналогичным изменением частоты выходного напряжения.
Кроме того, инверторы в этих ИБП не рассчитаны на длительную работу (от 15 мин. до 30 мин. при максимальной нагрузке), поэтому Вы не сможете простым добавлением батарей получить большое значение времени резервной работы (например, 1 час и более).
Таким образом, line-inreractive ИБП, несмотря на свою более совершенную конструкцию, также не может обеспечить 100% защиту Вашего оборудования.

On-line ИБП - это ИБП, использующий принцип двойного преобразования энергии для защиты оборудования. В таком ИБП при нормальном режиме работы (on-line - режим) отсутствует непосредственная передача входного напряжения на выход. Входное напряжение претерпевает двойное преобразование (double conversion). На первом этапе переменное напряжение преобразуется в постоянное напряжение (обычно с помощью выпрямителя AC/DC), где оно аккумулируется в промежуточных емкостных накопителях, которые, в свою очередь, подключены непосредственно (или через согласующее устройство, которое называют зарядным устройством) к аккумуляторным батареям. На втором этапе постоянное напряжение емкостных накопителей преобразуется в переменное с помощью инвертора DC/AC, фильтруется и подается на выход ИБП. В on-line ИБП инвертор работает постоянно и вырабатывает напряжение со стабильной амплитудой и частотой. Т.к. инвертор подключен к промежуточным емкостным накопителям, которые питаются как от выпрямителя, так и от батарей, то в on-line ИБП отсутствует время переключения из нормального режим (on-line режим) в батарейный режим (это время равно 0,00 мс). Выходное напряжение не имеет никаких прерываний. А это означает, что основной недостаток line-interractive ИБП здесь отсутствует. Амплитуда и частота выходного напряжения абсолютно не зависят от изменений напряжения в питающей электросети. Поэтому такая технология преобразования еще называется Voltage and Frequency Independent from utility - VFI (независимое напряжение и частота от входного напряжения). Здесь следует отметить, что в on-line режиме, когда частота входного напряжения находится в заданных пределах, выходное напряжение синхронизируется по фазе с входным напряжением. Но как только частота входного напряжения выходит за установленные пределы, ИБП начинает вырабатывать переменное напряжение, синхронизированное с внутренним генератором синусоиды. Режим синхронизации с входным напряжением необходим для того, чтобы ИБП мог перейти в режим байпас и обратно с минимальным значением времени переключения. В режиме байпас напряжение со входа через электронный или механический переключатели подается на выход ИБП. Такой режим используется, когда необходимо провести профилактические или ремонтные работы (например, заменить батареи) без отключения нагрузки. ИБП переключается в этот режим также при возникновении сильной перегрузки или аварии внутри самого ИБП.
ИБП on-line типа обеспечивают наивысшую степень защиты оборудования, поскольку вырабатывают стабильное непрерывное синусоидальное выходное напряжение, не зависящее от колебаний напряжения в питающей электросети. Поэтому их можно использовать для защиты любого оборудования: от персональных компьютеров до сложных вычислительных комплексов.
На сегодняшний день on-line технология является самой надежной системой защиты оборудования от любых проблем, возникающих в электросети.
В on-line ИБП инвертор работает непрерывно, и поэтому эти ИБП обладают некоторыми недостатками по сравнению с line-intractive ИБП:

1. Повышенное тепловыделение, или более низкий коэффициент полезного действия (КПД).
Это обусловлено тем, что для генерирования синусоидального напряжения в инверторе используется высоко-частотная импульсная модуляция силовых электронных коммутаторов (транзисторов), которые и выделяют тепло при своей работе. От того насколько профессионально разработана электронная схема и конструкция инвертора в основном и зависит КПД всего ИБП. Значение КПД в современных ИБП находится в пределах от 88% (в ИБП малой мощности до 3000 ВА) до 97% (в ИБП большой мощности выше 30 000 ВА). Низкий КПД ведет к повышенному тепловыделению и дополнительному расходу электроэнергии. При малых мощностях КПД несущественно влияет на дополнительный расход электроэнергии. А при больших мощностях значение КПД играет большое значение в вопросе энергосбережения.
Покажем это на примере. Допустим, Ваша нагрузка составляет 50 000 Вт и Вы имеете возможность выбора одного из двух ИБП: Один ИБП имеет КПД = 92%, а второй ИБП имеет КПД = 97%. Разница составляет 5%. Поэтому при использовании первого ИБП Вам придется оплачивать лишний расход электроэнергии соответствующий 2500 Вт. При стоимости электроэнергии 0.1 USD/кВт*час ваши дополнительные расходы за каждые сутки (24 ч.) будут составлять 6 USD. В год соответственно 2 190 USD. За 15 лет эксплуатации (это приблизительный срок эксплуатации современных ИБП) ваши дополнительные расходы составят 32 850 USD. Этой суммы вполне достаточно на приобретение еще одного аналогичного нового ИБП.
Кроме того, при использовании менее эффективного ИБП Вам придется иметь более мощную систему охлаждения для отвода дополнительных 2 500 Вт, что также увеличивает Ваши эксплутационные расходы.
И кроме того, менее эффективный ИБП считается более экологически вредным, поскольку в большей степени усугубляет проблему глобального потепления климата.
2. Увеличенные массогабаритные показатели.
Постоянно работающий инвертор требует использования более мощной системы охлаждения (состоящей, как правило, из вентиляторов и радиаторов), что и приводит к увеличению размеров всего ИБП. Здесь также следует отметить, что ИБП с большим коэффициентом полезного действия требует меньшего охлаждения, и поэтому его размеры всегда будут меньше аналогичного по мощности, но менее эффективного ИБП.
3. Больший шум, создаваемый работой инвертора и системой его охлаждения.
Поэтому on-line ИБП не рекомендуется использовать в помещениях, где работают люди. Их лучше размещать в отдельных помещениях (например, в серверных комнатах).

Для большей экономии электроэнергии в некоторых мощных ИБП on-line типа имеется дополнительный режим работы - экономичный режим (econom или off-line mode). В этом режиме, когда напряжение в электросети соответствует норме, ИПБ фильтрует его и передает на нагрузку через статический (электронный) байпас. При любых отклонениях напряжения или частоты в электросети от нормы ИБП отключает статический байпас, запускает инвертор и переходит в режим стабилизированного питания нагрузки (on-line режим). Когда напряжение в электросети восстанавливается, ИБП переключается обратно на статический байпас. При таком режиме работы КПД может достигать 99%. Однако здесь нужно обращать внимание на значение времени переключения из режима байпас в режим on-line, которое должно быть как можно меньше. При времени переключения 3-5 мс большинство критического оборудования работает устойчиво, не вызывая проблем у пользователей. Однако на ответственных участках все же следует использовать только on-line режим.
То обстоятельство, что более мощные ИБП обладают более высоким КПД, является существенным обоснованием использования одного мощного ИБП (например, 20 кВА) вместо нескольких маломощных (например, 10 штук по 2кВА). Стоимость одного мощного ИБП будет так же меньше стоимости нескольких маленьких на ту же мощность. Кроме того, мощные ИБП имеют встроенные электронный и механический байпас, которые позволяют выключать ИБП (например, для проведения профилактических работ) не выключая критическую нагрузку. Для проведения профилактических или ремонтных работ в маленьких ИБП Вам придется на время проведения этих работ отключать нагрузку.

Во всех описанных источниках бесперебойного питания отсутствует принцип резервирования. Их поэтому еще называют одиночными ИБП. Одиночный On-line ИБП обеспечивает 100% защиту оборудования пока его собственное оборудование исправно. Однако во время длительной эксплуатации в любом источнике бесперебойного питания может произойти сбой в его работе или выход из строя какого-либо компонента. Причинами могут быть старение элементов, нарушение условий эксплуатации, дефект производства и другие. И все время, необходимое для восстановления ИБП, нагрузка питается через байпас, оставаясь незащищенной. Современные центры обработки информации не могут подвергать себя такому, пусть даже и маловероятному, риску в сбое работы своего оборудования.


Это привело к созданию систем бесперебойного питания, основанных на использовании нескольких одиночных ИБП, соединенных параллельно по входу и выходу, которые и формируют параллельную систему. Эти системы получили название Redundant UPS-systems (избыточные UPS - системы, или системы с резервированием). Количество и мощность источников бесперебойного питания выбирается такой, чтобы при выходе из строя одного из нескольких ИБП мощности оставшихся ИБП хватало бы для питания всего критического оборудования. Например, если мощность нагрузки составляет 80 кВА, то для ее защиты можно использовать два параллельных ИБП мощностью 80 кВА или три ИБП мощностью 40 кВА. При выходе из строя одного из источников бесперебойного питания мощности оставшихся ИБП будет достаточно для защиты оборудования. В результате такого решения степень защиты оборудования от проблем, возникающих в электросети, существенно возрастает. Кроме того, возможность параллельной работы ИБП позволяет без особого труда увеличивать мощность всей системы путем добавления дополнительных ИБП в случае возрастания мощности оборудования у потребителя.
Но здесь следует иметь в виду, что одиночные источники бесперебойного питания без специальных устройств согласования нельзя подключать параллельно, т.к. без этих устройств каждый ИБП будет работать независимо друг от друга и их параллельное подключение приведет к выходу из строя всех ИБП! Каждый ИБП в параллельной системе должен содержать дополнительные устройства согласования, которые соединяются между собой специальными информационными кабелями, за счет чего обеспечивается согласованная работа всех ИБП. Устройства согласования необходимы для равномерного распределения мощности между всеми работающими ИБП и их синхронизации с ведущим (master) ИБП. В результате получается достаточно громоздкая система из нескольких ИБП, соединенных между собой не только мощными силовыми кабелями по входу и выходу, но и информационными кабелями. Кроме того, в случае аварии на восстановление вышедшего из строя ИБП требуется достаточно много времени, т.к. необходимо определить неисправность, заказать новый узел, и установить его взамен неисправного узла.


Для устранения этих недостатков, которыми обладают параллельно соединенные ИБП, была разработана новая серия источников бесперебойного питания, представляющая собой специально сконструированные стойки, в которые монтируются модульные ИБП (UPS modules). Каждый модуль представляет собой компактный источник бесперебойного питания on-line типа со встроенными узлами для параллельной работы. В самой же стойке монтированы все необходимые коммуникации (силовые и информационные), необходимые для параллельной работы всех модулей, установленных в стойку.
В результате новые модульные ИБП приобретают компактный вид, обеспечивают избыточность системы и сводят до минимума время, необходимое на восстановление системы в случае неисправности, поскольку ремонт ИБП заключается в замене неисправного модуля исправным модулем, что занимает до 30 минут времени. Причем такая замена может происходить в горячем режиме без перевода всей системы на байпас, что обеспечивает наивысшую степень защиты оборудования.
На нижеприведенном рисунке демонстрируется разница между параллельной системой избыточного типа для питания нагрузки 80кВА , состоящей из двух одиночных ИБП по 80кВА (три отдельных ИБП по 40 кВА будут занимать еще больше места и коммутация будет еще сложнее), и системой модульного типа, в которой в одной стойке монтированы три модульных ИБП по 40кВА. Данный пример наглядно демонстрирует преимущества источников бесперебойного питания модульного типа.

 
Параллельная система из 2-х одиночных ИБП
 
Модульная система из 3-х модулей

Рекомендации по выбору источников бесперебойного питания

Для того, чтобы правильно выбрать источник бесперебойного питания (ИБП, UPS) для защиты Вашего оборудования, необходимо в первую очередь определить суммарную мощность Вашего оборудования. Мощность ИБП и нагрузки может измеряться в Вт (ваттах) или ВА (вольт-амперах). Эти значения обычно существенно отличаются друг от друга. Мощность, измеренная в Вт определяет лишь ту энергию, которая выделяется на нагрузке в виде тепла и не учитывает реактивной составляющей. Мощность, измеренная в ВА, наиболее полно характеризует нагрузку, поскольку учитывает как активную, так и реактивную ее составляющие. У чисто активной нагрузки (к ней относятся различные нагревательные приборы, лампы накаливания и т.д.) значение мощности, измеренное в Вт и ВА, совпадают. У компьютеров и другого аналогичного оборудования эти значения отличаются. В среднем значение мощности, измеренное в Вт, в (1, 4 - 1,2 ) раза меньше значения, измеренного в ВА. Например, 700 Вт приблизительно соответствует (850 - 1000) ВА . Если в технических характеристиках на Ваше оборудование мощность указана в Вт, то ее нужно пересчитать в ВА (умножить на 1,4). После этого необходимо просуммировать мощность всего оборудования, измеренную в ВА. Мощность ИБП в ВА должна быть не меньше суммарной мощности нагрузки, подсчитанной в ВА. Обычно источник бесперебойного питания имеет наилучшие показатели при нагрузке 75%. Поэтому рекомендуется выбирать ИБП мощностью приблизительно на 25% больше суммарной мощности нагрузки.
Мы привели упрощенную методику расчета мощности для выбора подходящего ИБП. Если же Вы хотите более точно рассчитать требуемую мощность ИБП, то необходимо подсчитать отдельно суммарную активную мощность нагрузки в Вт и отдельно суммарную полную мощность нагрузки в ВА. Затем можно выбирать ИБП, у которого оба эти значения не ниже расчетных.
Далее необходимо определить, какое резервное время работы Вам необходимо. Обычно источники бесперебойного питания укомплектованы стандартным комплектом аккумуляторных батарей на время 5-15 мин при 100% нагрузке. Этого времени, как правило, хватает, чтобы корректно закончить работу в случае длительного пропадания напряжения в электросети. Однако, если Вам необходимо большее значение времени резервной работы, то эту информацию необходимо указать при заказе. В таком случае ИБП будет укомплектован дополнительным батарейным шкафом. Здесь нужно также учитывать, что если мощность вашей нагрузки меньше мощности ИБП, то соответственно время резервной работы ИБП будет больше, чем при 100% нагрузке.
Далее необходимо определить, какой тип ИБП Вам необходим. Более подробная информация о типах ИБП.
Самые дешевыи ИБП - это off-line и line-interactive с выходным напряжением прямоугольной формы при работе от батарей (часто производители называют такое напряжение аппроксимированной синусоидой). Но они же обеспечивают наименьшую степень защиты. Мы рекомендуем - лучше их вообще не использовать. Их можно применять для защиты компьютеров, не содержащих ценной информации, например, использующихся для игр.
Line-interactive ИБП с синусоидальным выходным напряжением более надежны, и их можно использовать для питания компьютеров, модемов и другого недорогого оборудования, мощностью до 2000 ВА. Здесь нужно иметь в виду, что line-interactive ИБП не могут обеспечить большое время резервной работы при максимальной нагрузке из-за слабой системы охлаждения.
Наилучшую защиту Вашего оборудования обеспечивают только on-line ИБП. Их можно использовать всегда. Поэтому, если Вы сомневаетесь, какой ИБП использовать и не хотите в дальнейшем покупать другой ИБП, то лучше сразу приобрести ИБП on-line типа. Лучше приобрести on-line ИБП бывший в употреблении (например, от 3 до 6 лет), чем новый line-interactive. По цене это даже может быть дешевле, а по качеству электропитания лучше.
Источники бесперебойного питания одинаковой мощности, одного и того же типа, могут отличаться по своим техническим характеристикам. На что следует обратить внимание при выборе ИБП:
1. Качество выходного напряжения ИБП, поскольку именно оно гарантирует надежную работу Вашего оборудования. Необходимо убедиться, что оно находится в пределах нормы при любом типе нагрузки (линейная, нелинейная нагрузка), ее скачкообразном изменении (от 0 до 100% и от 100% до 0). Допустимое значение коэффициента искажения синусоиды не должно превышать 8%, отклонения действующего значения напряжения должны быть в пределах ±5%, а отклонения частоты составлять не более ±0.2 Гц (в соответствии с ГОСТ 13109-97).
2. Входной коэффициент мощности и коэффициент нелинейных искажений входного тока - две взаимосвязанные характеристики.
Входной коэффициент мощности ИБП (Input Power Faktor (PF)) определяет соотношение между активной мощностью (Вт), потребляемой ИБП, и полной мощностью (ВА), которая к нему подводится (это определение относится к любому электронному оборудованию). Его значение теоретически может находиться в пределах от 0 до 1. При низких его значениях ИБП (а так же другое электронное оборудование с низким значением входного коэффициента мощности) излучает в основную электросеть много помех в виде дополнительных гармоник тока, что мешает работе чувствительной электроники, питающейся от той же сети. Кроме того, при низком коэффициенте мощности для обеспечения прохождения необходимого тока приходится увеличивать сечение проводов, предохранителей и мощность других силовых компонентов (например, дизельной установки, которая должна питать ИБП при длительных пропадания напряжения в электросети). В некоторых странах существуют стандарты (например, EN 61000-3-2), которые запрещают использование оборудования с низким значением входного коэффициента мощности.
При его значении, близким к единице ИБП не вносит частотных искажений в основную электросеть и его входной ток полностью повторяет форму входного напряжения. Коэффициент искажений входного тока (Total Harmonic Distortion Input Current - THDI) определяет суммарные гармонические искажения входного тока при синусоидальном напряжении на входе. В современных ИБП входной коэффициент мощности достигает значений 0,98 и выше, а коэффициент нелинейных искажений входного тока ниже 10%.
3. Коэффициент полезного действия (КПД, Efficiency) в on-line режиме (режиме двойного преобразования энергии).
КПД - это отношение выходной мощности к входной, выраженное в процентах. Он характеризует способность ИБП передавать электрическую энергию с его входа на его выход без тепловых потерь. При высоком значении КПД уменьшаются тепловыделения, уменьшается расход электроэнергии и расходы на систему охлаждения (кондиционеры, вентиляторы и т.д.).
Приведем пример. При использовании ИБП с КПД = 90%, и при нагрузке 50 000 Вт, количество энергии, преобразующейся в тепло, будет составлять (100-90)*50000/100 = 5 000 Вт, и система охлаждения должна обеспечивать отвод этого тепла в процессе эксплуатации ИБП. Если ИБП имеет КПД = 95%, то тепловые потери будут составлять соответственно 2 500 Вт и мощность системы охлаждения уменьшается соответственно в 2 раза! Также уменьшаются и Ваши расходы на оплату электроэнергии, преобразующейся в тепло. Все эти дополнительные расходы в течение длительной эксплуатации ИБП могут существенно превысить стоимость самого ИБП.
Кроме того по величине КПД можно судить об уровне технологических решений, заложенных в его конструкцию. Например, мощные ИБП (более 30кВА) 15 летней давности имели КПД от 83 до 89 %, 10 летней давности от 85% до 92%, у современных ИБП КПД достигает 96%-97%.
ИБП с большим КПД будет так же иметь меньшие габариты и вес, что так же немаловажно для потребителей, поскольку можно использовать помещения меньшей площади.
Здесь нужно иметь в виду, что КПД у ИБП является переменной величиной и зависит от многих факторов: характера нагрузки (линейная, нелинейная), величины нагрузки (обычно КПД достигает максимального значения при нагрузке более 75%) и т.д. Поэтому производители, как правило, указывают максимальное значение КПД, который ИБП имеет при оптимальных условиях эксплуатации.
4. Наличие статического (электронного) и механического байпаса.
Наличие этих устройств в ИБП значительно увеличивает надежность работы ИБП и, соответственно, надежность Вашего оборудования. Статический (электронный) байпас используется для защиты ИБП (в частности, его инвертора) при возникновении перегрузки (или короткого замыкания) на его выходе, а так же в случае возникновения неисправности в самом ИБП. При возникновении этих ситуаций нагрузка продолжает питаться от электросети через статический байпас, но при этом она остается незащищенной от проблем в сети электропитания. Статический байпас обычно устанавливается в ИБП мощность 1000 ВА и выше.
Механический байпас обычно устанавливается в дополнение к статическому байпасу в ИБП мощностью 3000 ВА и выше. Он необходим для проведения профилактических и ремонтных работ в ИБП без отключения нагрузки от питающей электросети. Некоторые производители источников бесперебойного питания в целях снижения стоимости ИБП не включают байпас в состав изделия и предлагают его как опцию за дополнительную оплату, когда потребитель начинает понимать, что он ему необходим. Такой байпас приходится крепить где-нибудь на стене, появляются дополнительные кабеля (силовые и информационные), что доставляет лишние неудобства пользователю.
5. Тип батарей.
В источниках бесперебойного питания в основном используются герметичные необслуживаемые свинцово-кислотные аккумуляторные батареи. Одной из главных характеристик, обуславливающей их качество является срок эксплуатации, который может составлять от 3 до 12лет. 3-летние батареи лучше не использовать, поскольку они характеризуются низкими эксплутационными характеристиками и зачастую на практике работают не более 2-х лет.

Здесь перечислены основные моменты, на которые необходимо обращать внимание при выборе источника бесперебойного питания.

Наверх

Дополнительная документация Размер Язык
Качество электрической энергии и основные неполадки питания, представляющие опасность для ЛВС 132k русский
Типы источников бесперебойного питания    
ABB Power Protection SA
Newave UPS
Rittal Systems
Rittal Systems
Wohrle UPS
Huawei UPS
APC UPS
Amberwave UPS
Borri UPS
Powerware Eaton UPS
SSB Battery
RP battery
Fiskars
 
 
 
Главная Теория Сервис ИБП ABB Newave ИБП Ablerex Аккумуляторы SSB Аккумуляторы PR Батарейные шкафы Контакты
 
27.04.2017 8:23