Выбор источника бесперебойного питания – задача нетривиальная

Выбор источника бесперебойного питания – задача нетривиальная

ИБП ДЛЯ ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ

Если принято решение обеспечить систему видеонаблюдения бесперебойным питанием, то рекомендую в первую очередь сделать необходимые расчеты для правильного выбора оборудования.

Исходными данными для расчета источника бесперебойного питания являются:

  • общий ток потребления камер видеонаблюдения;
  • мощность видеорегистратора;
  • суммарное электропотребление других устройств (при их наличии);
  • требуемое время резервирования.

Классическим вариантом бюджетной системы видеонаблюдения является комплект камер и видеорегистратор. Блоки питания, в том числе и бесперебойные, для видеокамер и регистратора нужно использовать отдельные. Определяется это некоторыми факторами.

Например, мощности одного ИБП на все телекамеры может просто не хватить. Поскольку, как правило, напряжение питания камер составляет 12 В, то для них требуется бесперебойный блок с 12 вольтовым выходом.

Регистратор же можно резервировать двумя способами:

  • по вторичному напряжения (те же двенадцать вольт);
  • или по сетевому – 220.

Дело в том, что, если принять средний ток потребления видеокамеры за 0,5 Ампера (А), то, обеспечить ее бесперебойную работу даже в течение суток достаточно просто – достаточно использовать ИБП с аккумулятором емкостью 12 А/час. Реально, конечно, нужно сделать определенный запас, но речь о возможностях технической реализации бесперебойного питания.

Таким образом, можно обеспечить длительный резерв по питанию любого количества камер, даже если каждую придется снабдить отдельным блоком. Цена такого решения, правда, может увеличить стоимость оборудования системы видеонаблюдения почти в 2 раза.

ИБП ДЛЯ ВИДЕОРЕГИСТРАТОРА

Вернемся к видеорегистратору. Основным энергопотребителем в нем является жесткий диск. Поэтому у нас есть два способа оценить ток потребления регистратора:

  • посмотреть паспортные данные устройства (на сайте производителя или продавца);
  • самостоятельно посчитать ток потребления используемых HDD, сделав запас на нужды схемы обработки сигнала.

Любой из перечисленных способов является приблизительным, но на данном этапе нам высокой точности не надо.

Но надо иметь ввиду, что если вы будете рассчитывать ИБП, ориентируясь на значения, указанные в паспорте прибора, то можете ошибиться значительно. Дело в том, что видеорегистраторы могут поддерживать несколько жестких дисков. Естественно, его энергопотребление указывается с учетом максимального их количества.

Пока мы говорим про ток потребления видеорегистратора при 12 вольтах питания. Все эти устройства питаются от сети через соответствующий адаптер. Если планируется подключать видеорегистратор к ИБП на 220 вольт, то потребуется значение мощности, потребляемой от сети.

Либо находим ее в технических характеристиках, либо считаем самостоятельно, зная вторичный ток и напряжение питания:

  • определяем мощность для низковольтной цепи P=U (напряжение)*I (ток);
  • добавляем к ней 10-20% на возможные потери при преобразовании напряжения и получаем искомую величину;
  • с учетом этого выбираем источник бесперебойного питания на 220 вольт.

Пример для простого 4-х канального регистратора с одним диском (12В, 2А):

КАК ВЫБРАТЬ БЕСПЕРЕБОЙНЫЙ БЛОК

Рассматриваем 2 варианта:

  • ИБП на 12 вольт;
  • ИБП 220 вольт.

В первом случае нам подойдет любой бесперебойный блок, используемый в системах сигнализации. Для его расчета будем ориентироваться на уже приведенный пример.

У нас есть потребляемый ток, нужног только определиться с временем (Т), на которое нужно обеспечить резерв по питанию. Предположим, это 5 часов.

Определяем Е – емкость АКБ (аккумуляторной батареи), опять же не забываем про 20-30% запас, поскольку при глубоком разряде АКБ работать не будет и либо сработает защита блока, либо батарея “сдохнет”:

Это стандартный вариант и таких аккумуляторов продается достаточно.

Что еще учитываем: ИБП должен поддерживать как требуемую емкость батареи, так и обеспечивать рабочий ток 2 Ампера. По совокупности всех параметров выбираем нужную модель.

По цене получим:

  • блок питания 4-5 тыс.руб;
  • АКБ – 1500 рублей.

Если требуется бо́льшее время резерва или у нас более мощный регистратор, то задача может стать не то, чтобы нетривиальной, но весьма дорогостоящей.

Например, даже для того, чтобы обеспечить резерв для нашего скромного регистратора в течение суток, потребуется аккумулятор порядка 65 ампер/час (12-15 тыс. рублей) и соответствующий бесперебойный блок питания (6-10 тыс. рублей).

В сумме это “удовольствие” обойдется не меньше 20.000 рублей при стоимости регистратора в комплекте с HDD порядка 10 тысяч. То есть в 2 раза дороже основного оборудования. Кстати, это иллюстрирует и сложности создания .

Теперь что касается блока с выходным напряжением 220 Вольт. Поскольку в нашем случае требуется источник мощностью 30-50 Вт, то компьютерный ИБП по мощности не подойдет (линейка начинается от 500 ВА, что для нас явно много).

Например, источник бесперебойного питания TEPLOCOM-50+ от компании Бастион при использовании внешнего аккумулятора 26А/ч “продержит” наш видеорегистратор 4 часа. Стоит он около 4000 рублей плюс АКБ.

Как видите, по деньгам 1 час резерва обходится примерно одинаково вне зависимости от того по какому напряжения мы обеспечиваем бесперебойного питания.

© 2010-2020 г.г.. Все права защищены.
Материалы, представленные на сайте, имеют ознакомительно-информационный характер и не могут использоваться в качестве руководящих документов

Как выбрать (купить) лучший ибп для компьютера?

Подбор источника бесперебойного питания (ИБП) нетривиальная задача. Следует учесть несколько факторов: качество энергосети, потребляемая мощность оборудования, достаточная продолжительность автономного питания, климатические условия, уровень надежности и другие.

Чтобы не переплатить за излишнее качество и мощность или, наоборот, не купить устройство, которое не обеспечит надежную работу вашей техники, необходимо определится какой тип ИБП, будет оптимальным. Как выбрать ибп и упс для компьютера? Тема этой статьи.

ИБП с переключением (Off-line UPS)

В режиме нормальной работы от сети напряжение на питаемое устройство поступает непосредственно от источника без изменений. Параллельно, с помощью внутреннего зарядного устройства, ИБП заряжает и поддерживается в заряженном состоянии батарею. В случае отключения энергопитания или выхода его за пределы норм ИБП переходит в режим энергопотребления от аккумуляторной батареи через инвертор. Инвертор генерирует переменное напряжение 220 В. Как правило, ИБП рассчитаны на работу устройства в автономном режиме в течение 10 минут. Обычно этого достаточно для завершения работы с корректным сохранением данных.

ИБП подобного класса предназначены для использования в условиях стабильной электросети, с малыми перепадами напряжения и редкими кратковременными отключениями.

Основным недостатком является большое время переключения, иногда более 5 мс, что может привести к сбоям в работе операционной системы ПК.

Также следует отметить, что переменное напряжение, генерируемое таким ИБП, имеет аппроксимируемую форму синусоиды, а это ограничивает использование прибора с устройствами, имеющими трансформаторный блок питания и электродвигателями.

Безусловным достоинством ИБП с переключением является его дешевизна.

Линейно-интерактивные ИБП (Line Interactive UPS)

Линейно-интерактивные источники бесперебойного питания чаще называют Smart. Свое название они получили от одноименной серии Smart-UPS от компании APC by Schneider Electric, признанного лидера в производстве источников бесперебойного питания как для ПК и домашних офисов, так и для серверного оборудования.

Поэтому при выборе ИБП имеет смысл обратить свое внимание именно на эту линейку, так широко представленную в России и постоянно пополняющуюся новыми устройствами. Кроме того, производитель, компания APC by Schneider Electric, дает на них гарантию на 3 года (и 2 года на батареи), что свидетельствует об их качестве и надежности.

Выходное напряжение такого бесперебойника не зависит от входного и имеет маркировку VI (Voltage Independent), что означает «Независим от напряжения». Может снабжаться регулятором напряжения в пределах 20%.

В обычном режиме линейно-интерактивный ИБП работает так же как и ИПБ с переключением. Но в случае повышения или понижения напряжения специальный анализатор размаха амплитуды сети выдает команду на переключения соответствующих выводов трансформатора, чтобы скорректировать выходное напряжение. Если же напряжение падает настолько низко, что не может быть скорректировано, пропадает совсем или имеет искаженную форму, включается питание от аккумулятора. В режиме работы от батареи ИБП анализирует входное напряжение и в случае его восстановления включает нормальный режим.

За исключением наиболее дорогих аппаратов, которые способны выдавать чистую синусоиду, ИБП этой группы имеют на выходе аппроксимированное ступенчатое синусоидальное напряжение. Они более чем бесперебойники с переключением устойчивы к небольшим колебаниям напряжения, имея возможность его коррекции. Это продлевает срок службы батарей.
Также Линейно-интерактивные ИБП оснащены функцией запуска при отсутствии входного напряжения (холодный старт).

ИБП с двойным преобразованием напряжения (On — line UPS)

Эти ИБП маркируются аббревиатурой VFI (Voltage Frequence Independent), что означает «Вольт-частотная независимость» и защищают, питаемые устройства от всех типов помех и отказов энергосети. Они компенсируют любые изменения: перепады, помехи, искажения амплитудно-частотных характеристик. Кроме того, благодаря гальванической развязке они защищают компьютер от пиковых бросков, ударов молний и гармонических колебаний.

Входное напряжение такого ИБП поступает на выпрямитель, который заряжает батарею. Также выпрямленное постоянное напряжение поступает на инвертор, который преобразует его в переменное 220 В с прецизионной синусоидой. При отклонениях входящего напряжения от нормы инвертор переключается на питание от аккумуляторной батареи.

Если инвертор выходит из строя включается режим bypass и питаемое устройство подключается напрямую к сети. Благодаря прецизионной форме синусоиды на выходе — эти ИБП можно использовать с любыми приборами.

Читать еще:  Компенсация за задержку заработной платы. Расчет компенсации за задержку выплаты заработной платы

Но конечно же, есть и недостаток – высокая цена.

Выбор ИБП для ПК

Если вы определились с типом ИБП, то следующим шагом нужно подобрать достаточную для вашего оборудования мощность.

Один из самых простых способов – это измерить потребляемый ток вашей системы (системного блока и монитора) при помощи амперметра. Но не у всех он есть и не все им умеют пользоваться. Поэтому необходимо будет решить несколько физико-математических задачек.
Заходим на сайты производителей компонентов вашего компьютера и ищем в характеристиках процессора, материнской платы, памяти, жесткого диска, оптического привода, видеокарты и другого потребляемую мощность. После этого суммируем ее.

Допустим, у вас получилось 300 Вт. Учитывая, что КПД блока питания около 80-90%, а мы возьмем нижнюю границу, то получим: 300 / 0,8 = 375 Вт. Добавляем потребляемую мощность LCD-монитора 50 Вт и имеем суммарную мощность потребления системы, которую должен обеспечить ИБП – 425 Вт.

В бесперебойниках мощность указывается не в ваттах, а ватт/амперах, поэтому 425 Вт умножаем на 1,3 и получаем 552,5 ВА. Учитывая рекомендованный запас 70%, достаточная мощность ИБП составит около 800 ВА.

Если у вас нет возможности посчитать потребляемую компьютером мощность можно ориентироваться на параметры блока питания, которая указана на нем. Скорее всего, будет перебор, но зато в автономном режиме ИБП продержится дольше.

Взаимодействие ИБП с компьютером.

Некоторые модели ИБП (Smart UPS) снабжены программным обеспечением, которое значительно облегчает работу по их обслуживанию. В зависимости от поставляемого ПО вы можете контролировать параметры напряжений, входящих и выходящих, температуру и состояние батарей. Можно вести лог ошибок.

Также если ваш компьютер включен круглосуточно и вы не всегда рядом с ним, то ИБП может самостоятельно корректно закрыть приложения перед отключением питания и перевести его в спящий режим или выключить.

Выбирайте ИБП, как можно с большим сроком гарантии. И не забудьте проверить, обслуживают ли модель, которую вы выбрали в вашем городе.

Как выбрать источник бесперебойного питания? 10 полезных советов

Иногда это происходило в момент, когда вы печатали важный доклад или вот-вот были готовы перейти на новый уровень в игре; резкое отключение компьютера влекло за собой потерю данных, и приходилось все начинать сначала. Один раз вы закрыли на это глаза, второй, третий, но при очередном сбое может случиться так, что одна некорректная сессия записи данных разрушит всю файловую систему. Согласитесь, обидно за считанные секунды лишиться коллекции любимой музыки или фильмов, которую вы собирали несколько лет. Чтобы этого не произошло, есть 10 простых советов, которые помогут вам выбрать правильный источник для защиты вашей техники.

Совет 1. Определитесь, какое именно оборудование вы хотите защитить, и насколько для вас важна возможность непрерывной работы.

Сегодня компьютер сложно представить без периферийной техники (сканеров, принтеров и т. д.), вплоть до телефона и домашнего кинотеатра. Почти вся эта техника подвержена негативному влиянию скачков напряжения, как со стороны электросети, так и через линии передачи данных. Самый простой способ обезопасить домашнюю электронику от разрушительных электромагнитных помех и скачков напряжения — сетевой фильтр. Но он подходит для техники, отключение которой из-за сбоя в системе электропитания не приводит к потере данных, например, принтера или факса. Более чувствительные к качеству электропитания устройства, например, персональный компьютер или внешний жесткий диск, лучше защищать источниками бесперебойного питания (ИБП). Встроенная в них аккумуляторная батарея продолжает подачу электропитания, и позволяет в случае исчезновения напряжения в сети сохранить ценную информацию.

Конечно, сетевой фильтр можно использовать и для ПК, но тут каждый решает сам — насколько ему важно при отключении электроэнергии еще какое-то время продолжать работу. Если для вас не критично, что при сбое в сети вы не доиграете в игру и не сможете распечатать на принтере документ, то целесообразно купить простой сетевой фильтр. Если же для вас важно в любой момент иметь возможность доделать презентацию или завершить загрузку нужного файла из Интернета, то без ИБП с функцией резервного питания не обойтись.

Если компьютер оборудован источником бесперебойного питания, пользователь может продолжать работу или наслаждаться интересной игрой, не обращая внимания ни на скачки напряжения, ни на отключение света. Того времени, которое компьютер сможет проработать в автономном режиме, хватит для корректного завершения работы операционной системы и прикладных программ.

ИБП — это еще и выгода. Посчитайте, в случае перегорания, стоимость нового электронного устройства может измеряться десятками тысяч рублей, или же вы можете подстраховаться и купить ИБП, стоимость которого зачастую в несколько раз ниже.

Совет 2. Выясните, какие проблемы чаще всего возникают в электроснабжении в вашем доме.

Диапазон выпускаемых ИБП очень широк как по характеристикам, так и по цене. Чтобы не ошибиться с выбором, нужно выяснить, какого рода проблемы есть в электроснабжении, какого сбоя можно ожидать, и в соответствии с этим выбрать подходящий тип ИБП с простой, сложной или супер-навороченной степенью защиты. Поэтому, прежде чем отправляться в магазин, по внешним признакам постарайтесь определить, как часто у вас скачет напряжение, мигают ли лампочки, как часто происходит полное незапланированное отключение электроэнергии. Также обратите внимание, какое питание требуется вашему компьютеру. Если у вас дома стоит мощная игровая станция или оборудование премиум-класса, то и защита потребуется соответствующая.

Есть три основных технологии (топологии), по которым производятся ИБП; они различаются по следующим параметрам: какое напряжение на выходе формирует источник бесперебойного питания, насколько оно стабилизировано, и как изменяется при переходе на батарею. Еще один важный фактор — время переключения ИБП в режим работы от аккумуляторной батареи. Для того, чтобы работа компьютера не прерывалась, переключение должно происходить быстро, как правило, не более чем за 10 миллисекунд. В зависимости от этого ИБП делятся на резервные, линейно-интерактивные и он-лайн (или двойного преобразования).

Резервные ИБП (или ИБП офф-лайн) — самый простой тип, который в случае пропадания напряжения во внешней сети в течение 10 миллисекунд переключается на батарею. Если вам просто нужно защитить компьютер, то резервного источника будет вполне достаточно. Но в таком ИБП отсутствует стабилизатор, и если у вас в домашней сети скачет напряжение, ИБП будет чаще переходить на батарею, что пагубным образом скажется на сроке службы батареи источника бесперебойного питания.

Когда напряжение нестабильное т.е. часто «скачет» в диапазоне 175—190 В, можете заранее подготовиться к тому, чтобы через год—полтора придется покупать новые батареи. Самым оптимальным вариантом в таком случае будет использование линейно-интерактивного ИБП с автоматическим регулятором напряжения. Такой источник, перед тем как переключиться на батарею (примерно, 2—4 миллисекунды), попытается скорректировать форму выходного напряжения в случае понижения или повышения сигнала во внешней сети. Пониженное напряжение электросети автотрансформатор на выходе ИБП стабилизирует до допустимого уровня путем переключения на повышающую обмотку, а при повышенном напряжении — на понижающую обмотку. ИБП этого класса стоят дороже, но и степень защиты техники значительно выше.

Самое жесткое стабилизированное напряжение (около ±1%) и нулевое время переключения на батарею обеспечивают он-лайн ИБП. Такой источник постоянно преобразовывает входящую энергию в напряжение постоянного тока и регенерирует ее в режиме реального времени, обеспечивая питание компьютерного оборудования. Источники бесперебойного питания он-лайн чаще всего применяются в серверных для защиты очень чувствительного оборудования; для дома нет острой необходимости в покупке такого дорогостоящего ИБП.

Совет 3. Покупайте ИБП, мощность которого на 20—30% превышает мощность вашей системы.

При выборе того или иного ИБП следует ориентироваться на технические характеристики защищаемого оборудования, главная из которых — это мощность. Подключение компьютера, мощность которого превышает номинальную мощность самого ИБП, приведет к перегрузке источника бесперебойного питания, его отключению и, как следствие, отключению самого компьютера. Чтобы этого не произошло, вам нужно знать мощность подключенного к ИБП оборудования, и выбрать ИБП, чья номинальная мощность больше максимальной мощности нагрузки. Желательно, чтобы мощность ИБП на 20—30 % превышала мощность защищаемого оборудования. Так, если мощность вашего оборудования 750 ВА, значит, мощность ИБП должна быть не ниже 1000 ВА (1 кВА).

Для примера, ИБП мощностью 350—500 ВА подойдут для электропитания стандартного компьютера с ЖК-монитором, ИБП мощностью 700—1500 ВА уже может быть достаточно для домашнего игрового компьютера с монитором, включая отдельные периферийные устройства. Такая нагрузка, как лазерный принтер, требует ИБП мощностью от 1500 ВА, хотя для него вполне хватит защиты сетевым фильтром.

Если вы все-таки не можете определить, какой ИБП вам нужен, то воспользуйтесь специальными программами, которые можно найти на сайтах разработчиков ИБП. Там вы просто указываете модель своего компьютера, его «начинку», и система выдаст вам мощность, которую потребляет ПК в данной конфигурации. Такой точный расчет позволит избежать завышенной переоценки по мощности. Ведь на блоках питания пишут максимальную мощность, реальное потребление которой зависит от компонентов, которые есть в ПК.

Читать еще:  Сезон развлечений

Совет 4. Определите, какое время автономной работы вам требуется.

Одной из главных характеристик ИБП является время автономной работы, в течение которого он поддерживает питание компьютера. Время резервирования в каждом отдельном случае зависит от мощности ИБП и защищаемого оборудования. Средняя продолжительность автономной работы составляет 5—7 минут, как правило, этого вполне достаточно, чтобы сохранить все открытые документы и корректно завершить работу. Но если вам для автоматического закрытия очень сложных систем требуется большее время, без проблем можно подобрать соответствующий ИБП в зависимости от параметров системы. Например, APC Back-UPS ES 700 поддерживает работу стандартного десктопа (например, с потребляемой мощностью 200 Вт) в течение 15 минут.

10 вопросов

10 вопросов при выборе ИБП

Сегодня на рынке представлен широкий спектр источников бесперебойного питания (ИБП), которые в разных условиях выполняют различные задачи: от одиночных систем для защиты малого офиса/домашнего офиса до решений по защите питания ответственных систем: сетевого, банковского, медицинского, промышленного, телекоммуникационного, военного и космического оборудования. Все они трудятся там, где необходимо непрерывное электропитание.

ИБП не только обеспечивает резервное электропитание в случае полного пропадания питания. Он также очищает и регулирует нагрузку на входе таким образом, чтобы на выходе потребитель получал так называемый «чистый синусоидальный» ток. Существует девять основных неполадок электропитания, которые могут произойти на рабочем месте при стандартных условиях эксплуатации: исчезновение напряжения, провалы напряжения, импульсы напряжения, понижение напряжения, повышение напряжения, высокочастотные помехи, отклонения частоты, коммутационные помехи, искажение синусоидальности сигнала. Любая из них может вызвать сбой в работе оборудования и потерю данных.

В недавно выпущенном корпорацией Venture Development Corporation (VDC) «Исследовании рынка защиты электропитания в 2002 году» (“The 2002 Power Protection Market Intelligence Program“) отмечается: «При постоянно растущей скорости обработки данных в компьютерной сети и увеличении количества сделок в единицу времени увеличивается размер ущерба, который может причинить сбой питания. И хотя большинство систем обеспечивают вполне удовлетворительную защиту питания на уровне 99,9 %, в экстремальной ситуации эти десятые доли процента эквивалентны 37 тысячам реально не полученных аварийной службой просьб о помощи или срывом 525 тысяч сделок в системе электронной торговли…»

Если Вы сделали свой выбор и решили избежать неполадок с электропитанием при помощи ИБП, обратите внимание на следующее:

1. Типы защиты электропитания

Существует три класса ИБП: ,

: Иногда его еще называют защитой «в режиме standby». Это недорогое решение предназначено для оборудования, которое требует минимальной защиты электропитания. ИБП класса обеспечивает резервирование питания в случае полного пропадания питания, однако не способен выдать чистый синусоидальный ток на выходе.

: ИБП этого класса стоят дороже. Системы класса не только обеспечивают базовую защиту питания в случае полного его пропадания, они также сглаживают всплески сигнала. ИБП класса лучше всего подходит для защиты нагрузки, не требующей тщательного кондиционирования (для которой чистый синусоидальный ток на выходе не является критически важным условием успешной работы оборудования).

: ИБП класса идеально подходят для защиты электропитания критически важных приложений. Эта категория ИБП защищает от всех видов неполадок электропитания и непрерывно следит, чтобы на выходе получался 100−процентно чистый, отрегулированный до заданных параметров переменный ток.

2. Планирование защиты питания Вашего оборудования

При составлении проекта по защите электропитания нужно учесть все имеющееся оборудование. В него входят не только ПК, но также периферийное и сетевое оборудование: концентраторы, маршрутизаторы, внешние блоки памяти хранения данных. В идеале приобретение ИБП нужно включать в смету на стадии подготовки проекта перепланировки помещений для установки , а еще лучше – предусматривать его размещение при постройке здания.


3. Мощность ИБП должна соответствовать поставленной задаче

В каждом электрическом агрегате есть плата, которая характеризуется двумя основными величинами: напряжение (измеряется в вольтах) и сила тока (единица измерения – ампер). Перемножив эти два показателя, получаем реальную мощность оборудования, которая измеряется (ВА). Мощность большинства ИБП выражается (ВА, кВА) или ваттах (киловаттах). Мощность Вашего ИБП должна на 10−20 процентов превышать мощность защищаемого оборудования. Например, мощность Вашего оборудования 750 ВА, значит, мощность ИБП должна быть не ниже 1000 ВА (1кВА). Специалисты по защите питания могут посоветовать, какое оборудование нужно для защиты данной нагрузки с учетом специфики ее эксплуатации.

4. Продолжительность жизни ИБП

Так как объем предприятия увеличивается примерно на 5 % в год, наиболее целесообразным представляется планировать инвестиции в ИБП с периодичностью раз в 5 лет. При подборе ИБП его мощность должна на 25 % превышать мощность защищаемого оборудования – в этом случае можно быть спокойным, что в ближайшие несколько лет Ваши вложения в защиту питания полностью окупятся. Такая продолжительность жизни ИБП примерно равна среднему сроку службы стандартной герметизированной батареи. Замена батареи может еще на 5 лет продлить срок жизни ИБП.

5. Параллельные системы

Параллельная система состоит из нескольких модулей ИБП, которые устанавливаются параллельно для резервирования питания критически важной нагрузки. Выбор системы такого типа обусловлен двумя причинами: стремлением увеличить мощность ИБП, который сможет запитать большую, чем позволяет единственный ИБП, нагрузку, и стремлением повысить надежность всей системы путем модульного резервирования.

6. Время резервирования в случае полного исчезновения питания

Типичное время резервирования ИБП, имеющихся сегодня на рынке, при максимальной нагрузке составляет от 5 до 30 минут. Время резервирования в каждом отдельном случае зависит от мощности ИБП и защищаемого оборудования. Установка дополнительных батарей, соответственно, увеличивает время резервирования – что чрезвычайно важно для автоматического закрытия очень сложных систем.

7. Программное обеспечение ИБП

Надежное программное обеспечение по управлению и мониторингу системы необходимо для защиты сетевых серверов. Перед покупкой нужно убедиться, что программное обеспечение, прилагаемое к ИБП, совместимо с Вашей операционной системой. Важно иметь такое ПО для закрытия работы системы, которое способно при необходимости автоматически переключиться на поддержку любой предусмотренной пакетом ОС – это позволяет контролировать работу ИБП из любой точки сети, даже если в системе используется несколько ОС.

8. Удаленный мониторинг

Усовершенствованная программа по управлению питанием обеспечивает удаленный мониторинг ИБП с любой точки в сети. Это стало возможным благодаря наличию серийного коммуникационного порта, (Simple Network Management Protocol), а также С помощью этих средств может следить за состоянием подключенного к сети ИБП в любой точке земного шара.

9. Техническая поддержка

Важно обеспечить Ваш ИБП технической поддержкой и сервисным обслуживанием. Даже самый технически совершенный ИБП, как и всякий агрегат, нуждается в обслуживании. Многие ИБП предлагают заключать договора на сервисное обслуживание разного уровня – от базовой поддержки до сервисных контрактов полного цикла, включая круглосуточную службу поддержки, а также замену деталей и батарей. Перед покупкой ИБП советуем ознакомиться с сервисной службой компании и убедиться, что она обладает нужными специалистами и технической базой для выполнения предложенного сервисного контракта. Обязательно узнайте, где расположен ближайший сервисный пункт (т.е. как скоро смогут инженеры службы поддержки приехать по вызову) и каким перечнем запасных частей располагает склад (т.е. как быстро Вам заменят вышедшую из строя деталь).

10. Байпас для сервисных целей

Ручной переключатель байпаса используется в основном для сервисных целей. Он работает по принципу ‘make before break’ и гарантирует прямое переключение с бесконтактного коммутатора на линию высокого напряжения — и тут же, без паузы, назад. Такой механизм работы переключателя гарантированно обеспечивает питание для критически важного оборудования даже в ходе выполнения сложного ремонта системы.

Источники бесперебойного питания. Виды, особенности работы, выбор.

Повышение требований к качеству электроэнергии в нынешнее время является вполне закономерным процессом. Требования упомянутых стандартов обусловлены двумя составляющими. К первой можно отнести желание потребителей максимально оградить себя от последствий аварийных ситуаций в энергосистеме. Вторая составляющая связана с условиями работы нагрузки. Сюда следует отнести требования стабильной и непрерывной работы интеллектуального и силового электрооборудования, снижение потерь в питающей сети и прочее. Один из эффективных вариантов технических решений проблемы качества электроэнергии – источники бесперебойного питания (ИБП, англ. UPS).

Задачи ИБП

Основная задача ИБП – обеспечить потребителя электроэнергией в момент выхода параметров качества из регламентируемых норм (просадка, повышение напряжения, значительное искажение формы…). Выполняя эту задачу ИБП может:

  • отключаться от сети питания и передавать мощность нагрузке, используя собственный источник;
  • питать нагрузку скорректированным напряжением питающей сети.

В более дорогих ИБП может быть реализована функция улучшения качества потребляемой электроэнергии (интегрирован корректор коэффициента мощности).

Типы «бесперебойников»

Существуют три базовых типа ИБП.

  1. Резервный ИБП (standby, offline, back-ups). Наиболее простое и дешёвое техническое решение (например, популярный APC Back-UPS CS 500). При значительно повышенном или пониженном напряжении ИБП отключается от сети 220В и переходит на режим работы от аккумулятора. Основные элементы offline ИБП: аккумуляторы (батарея), зарядное устройство, инвертор, повышающий трансформатор, система управления, фильтр (рис. 1).

    а)

    б)
    Рис. 1 Нормальный режим работы (а) и режим работы от аккумуляторов (б)Преимуществом offline ИБП является низкая стоимость и высокий КПД при работе от сети. Недостатки: высокий уровень искажений выходного напряжения (высокий коэффициент гармоник, ≈30% в случае прямоугольного сигнала), отсутствие возможности регулировки параметров входного напряжения. Более подробно характеристики выходного напряжения будут рассмотрены ниже.).
  2. Интерактивный ИБП (англ. line — interactive). Является промежуточным типом между дешёвым и простым offline ИБП и дорогим многофункциональным online ИБП (например, ippon back office 600). В отличие от offline ИБП интерактивный источник имеет автотрансформатор, позволяющий поддерживать уровень выходного напряжения в пределах 220В (+-10%) при просадках / повышениях сетевого напряжения (рис. 2). Как правило, число уровней напряжения автотрансформатора колеблется в пределах двух – трёх.

    (а)

    (б)

    (в)

    (г)
    Рис. 2 Работа интерактивного ИБП при нормальном напряжении сети (а), при просадке напряжения сети (б), при повышенном напряжении сети (в), при исчезновении сетевого напряжения или значительном повышении (г)Регулировка выходного напряжения реализована путём переключения на соответствующую отпайку обмотки трансформатора. При глубокой просадке или значительном повышении, или полном исчезновении сетевого напряжения данный класс ИБП функционирует аналогично offline классу: отключается от сети и генерирует выходное напряжение, используя энергию аккумуляторов. Касательно формы выходного сигнала, она может быть как синусной, так и прямоугольной (или же трапецеидальной).
    Преимущества line — interactive в сравнении с резервным ИБП: меньшее время переключения на автономную работу от аккумуляторов, стабилизация уровня напряжения на выходе. Недостатки: более низкий КПД при работе от сети, более высокая цена (сравнительно с offline типом), плохая фильтрация всплесков (импульсное перенапряжение).
  3. ИБП с двойным преобразованием (англ. double-conversion UPS, online). Наиболее функциональный и дорогостоящий тип ИБП. Бесперебойник всегда включен в сеть. Входной синусный ток проходит через выпрямитель, фильтруется, затем снова инвертируется в переменный. В звене постоянного тока может быть установлен отдельный DC/DC конвертер. Поскольку инвертор всегда находится в работе, задержка на переключение в режим питания от батарей практически равна нулю. Стабилизация напряжения на выходе при просадках или провалах сетевого напряжения более качественная, в отличие от стабилизации line — interactive ИБП. КПД может находиться в пределах 85%÷95%. Напряжение на выходе зачастую имеет синусную форму (коэффициент гармоник Основные характеристики ИБП.
  1. Мощность. Единицы измерения мощности: вольт-ампер (ВА), ватт (Вт), вольт-ампер реактивный (ВАр). Напомним, что существует полная S, активная Р и реактивная Q мощности. Уравнение, связывающее мощности
    S2=P2+Q2
    Активная мощность (Вт) расходуется на полезную работу, реактивная (ВАр) – не выполняет полезной работы. Соответственно, полная мощность по определению – максимальная мощность, которой должен обладать источник для обеспечения нагрузки необходимой энергией. Отношение активной мощности к полной показывает качество использования электроэнергии и называется коэффициентом мощности (англ. Power Factor, PF):
    PF=P/S
    Активная нагрузка (лампы накаливания, обогреватели) имеет PF=1, полная мощность равна активной. ПК, микроволновые печи, кондиционеры имеютПример расчёта.
    Рассчитать источник бесперебойного питания для компьютера (два ПК + два монитора). Мощность ПК легко оценить, зная на какую мощность рассчитан блок питания. Пускай в ПК установлены блоки питания 450 Вт (активная мощность). При неизвестном PF для ПК с блоком питания без PFC (англ. Power Factor Corrector, корректор коэффициента мощности) PF можно принимать равным 0,65. Аналогично PF монитора принимаем равным 0,65. Активная мощность монитора 50 Вт. В результате, общая активная мощность потребителя (два рабочих места)
    Р=450+50+450+50=1000 Вт
    Полная мощность (из формулы 2):
    S= Р/PF=1000/0.65=1538 (ВА).
    Если в блоках питания (БП) ПК и монитора установлен корректор коэффициента мощности (PF=1), то полная мощность S равна активной.
    S=P=1000 (ВА)
    Для нагрузки в виде ПК можно рассчитывать ИБП без запаса по мощности, исходя из следующих фактов:
  • Компьютерные блоки питания имеют защиту от перегрузки. Иными словами, ПК не сможет потреблять мощность, большую, чем заявленная мощность БП.
  • Мощность блока питания – максимальная мощность. По факту в ненагруженном режиме (сразу после запуска) ПК потребляют около 50% своей мощности.

Результат.
Итак, необходимые минимальные параметры ИБП:

  • для ПК с блоками питания без PFC – 1кВт / 1540 ВА.
  • для ПК с блоками питания с PFC – 1кВт/ 1кВА.

Для первого варианта подойдёт источник бесперебойного питания apc Smart-UPS C 2000VA (линейно – интерактивный ИБП 2кВА / 1.3 кВт). Для второго — ИБП Ippon Smart Winner 1500 (1.35 кВт) или Eaton 5SC 1500 ВА (1.05 кВт).
При расчёте важно учесть кратковременное повышение мощности для такой нагрузки, как электродвигатели. В моменты пуска ток Iпуск в пять, семь раз выше номинального Iн:
Iпуск=(5÷7)*Iн

  • Время работы от батареи. Рассчитать время автономной работы бесперебойника можно по следующей формуле:
    Т=(Uбат*Ih)/P
    где Т – время автономной работы, Ih – ёмкость (миллиампер * час).
    Пример расчёта.
    Для источника бесперебойного питания Powercom BNT-2000AP (2 кВА, 1.2 кВт) и упомянутого потребителя (2 ПК + 2 монитора с корректорами коэффициента мощности) рассчитать максимальное время работы. Паспортная ёмкость батареи 9 А*час. Если напряжение аккумулятора ИБП не указано можно принять его равным 12 В.
    Подставляя значения в формулу (4) получим:
    Т=(12*9)/1000=0,108 часа или почти 7 минут.
    Результат. Время работы ИБП на упомянутую нагрузку составляет примерно 7 минут. С учётом реальной неполной загруженности ПК это время будет немного больше.
  • Время переключения на автономный режим. Для упомянутого линейно-интерактивного ИБП Powercom время переключения на питание от аккумуляторов равно 2 ÷ 4 мс.
  • Диапазон сетевого напряжения. Иными словами, минимально и максимально допустимые напряжения, при которых ИБП будет работать от электросети. Для Powercom BNT-2000AP это значение находится в диапазоне 155÷275 В. Напомним, что для более дешёвых offline ИБП этот диапазон меньше. Например offline ИБП APC Back-UPS CS 350 переключается на автономный режим питания при 180 В.
  • Уровень искажений выходного напряжения. Идеальным вариантом напряжения на выходе ИБП является синус 50 Гц (коэффициент гармоник = 0%). ИБП с двойным преобразованием энергии имеют более сложный инвертор и достаточно качественный выходной сигнал напряжения с коэффициентом гармоник не больше 5%. Линейно-интерактивные ИБП могут иметь как сложный, так и более простой инвертор, генерирующий аппроксимированную (ступенчатую) синусоиду или же прямоугольник. Offline ИБП имеют наиболее простой инвертор и, соответственно, прямоугольный или ступенчатый вид выходного сигнала с коэффициентом гармоник

30% (для прямоугольника).
Для питания нагрузки с импульсными источниками питания (ПК, TV) можно без вреда для нагрузки использовать прямоугольную форму сигнала напряжения (рис. 4). Для питания электродвигателей (например, для циркуляционного насоса или привода насоса отопления) настоятельно рекомендуется использовать синусную форму сигнала напряжения.

(а)

(б)
Рис. 4 Синусная (а) и прямоугольная (б) формы выходного напряжения.

Особенности применения.

Источники бесперебойного питания для котла отопления, а также источники бесперебойного питания для газовых котлов имеют особенность, связанную с режимами работы нулевого проводника. Зачастую автоматика котла требует подключение нейтрали сети. Дело в том, что цепь контроля пламени горелки подключена к заземлению и в четырёхпроводной сети 220В нулевой проводник и заземление котла в конечном счёте замыкаются через физическую землю. Однако, при обрыве нейтрали или при механическом отключении нуля потребителя от нуля сети питания (автономная работа offline ИБП) цепь контроля пламени оказывается разорванной. Для устранения этой проблемы возможны следующие решения:

  1. Использовать источник бесперебойного питания для газового котла со «сквозным нулём». В line-interactive и online ИБП нейтраль сети может быть соединена с одним из выводов выходных клемм. Наличие в ИБП специальной схемы с разделительным трансформатором является более предпочтительным, но и более дорогим решением. В случае простого соединения нейтрали сети с выходом ИБП необходимо правильно включить вилку ИБП в розетку. Важно, чтоб именно нейтраль сети, а не фаза, оказалась проходящей через ИБП. В противном случае цепь контроля пламени окажется разорванной. Проверить наличие сквозной нейтрали в ИБП можно с помощью индикатора фазы. Если индикатор реагирует на обе фазы (оба выхода розетки) – то нейтраль на выходе ИБП отсутствует. Если есть реакция только на одну фазу – нейтраль подключена.
  2. Для offline ИБП внутри самого устройства необходимо замкнуть одну из фаз (рис. 5). Затем необходимо правильно включить ИБП в сеть (смотри предыдущий пункт).

    Рис. 5 Создание сквозной нейтрали в offline ИБП.

Выводы

Начальный пункт выбора источника бесперебойного питания – определение характера нагрузки (ИБП для компьютера, для котлов отопления…). Для ответственных потребителей и устройств, содержащих электродвигатели переменного тока, следует выбирать дорогие и функциональные online ИБП. Для ПК и офисной аппаратура подойдут более дешёвые line-interactive или back ИПБ. Следующий пункт выбора – вычисление мощности и времени работы от батарей ИБП. Также следует предусмотреть возможность использования «сквозного» нуля. При формировании конечного решение следует учитывать популярность брендов на рынке: лидеру APC принадлежит около 50% всех продаж, далее со значительным отрывом следуют Ippon, Eaton Powerware, Powercom.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector