Источники энергии - Лаврус В С

Управление электропитанием является составной частью системы защиты питания. Chloride Power Electronics предоставляет вместе со своими системами управляющее программное обеспечение. Программно управляемые источники бесперебойного питания называются интеллектуальными. Подобные устройства могут регистрировать события, непрерывно контролировать качество энергоснабжения, сообщать о состоянии батарей и выполнять другую диагностику.

Программное обеспечение ИБП способно строить полезные диаграммы характеристик описывающих качество электропитания, в частности, частоты и уровня напряжения. Используя программы управления ИБП, необходимые характеристики можно отображать или сохранять в базе данных для анализа. Возможность контроля напряжения удобна для предотвращения и диагностирования сбоев в сети. Например, повышенное напряжение распознается и корректируется до того, как оно "сожжет" оборудование.

Повышение надежности ИПБ

Повышение надежности систем электропитания достигается параллельным включением источников (рис. p045). Для обеспечения повышенной надежности система строится по схеме N+1. В случае выхода из строя одного из источников он блокируется, а система продолжает работать. Chloride Power Electronics предлагает две конфигурации параллельных систем:

централизованные (с выходным устройством СОС -- Common Output Cubicle);

распределенные.

Достоинство первой конфигурации -- простота обслуживания и управления. Недостаток -- увеличение стоимости за счет СОС.

Достоинства второй конфигурации -- простота инсталляции и цена. Недостаток -- сложность обслуживания и ремонта.

Удаленный контроль и управление

ИБП Chloride Power Electronics кроме традиционных атрибутов включает современную систему теледиагностики LIFE. Она позволяет обслуживать ИБП из центра технического обслуживания ежедневно в автоматическом режиме. Такой сервис позволяет не тратить время на обслуживание. ИБП передает по модему всю информацию о своем рабочем состоянии в центр технического обслуживания в установленное время и, конечно же, в любой момент, если произошло отклонение заданных параметров от нормы.

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.