Asi po troch až šiestich mesiacoch práce začnú náklady na údaje uložené v novom pracovnom počítači prevyšovať náklady na samotný počítač. V prípade sieťového servera môže táto situácia nastať do niekoľkých týždňov po jeho inštalácii.

V 50 - 70% prípadov je príčinou porúch v prevádzke elektronických zariadení napájanie nízkej kvality. V prípade výpadku napájania môže jedna neplatná relácia zápisu zničiť celý súborový systém.

Aj keď zlyhania nevedú okamžite k katastrofickým následkom, citlivé elektronické plnenie vášho počítača sa po určitom čase môže kvôli neustálym cyklom zapínania a vypínania jednoducho „vzbúriť“.

V Rusku sa preslávili údaje zo štúdií uskutočnených v USA spoločnosťami Bell Labs a IBM. Podľa spoločností Bell Labs a IBM (USA) je každý osobný počítač mesačne vystavený 120 núdzovým situáciám.

Prečo používať UPS pre vás?

Ak chcete odpovedať na túto otázku, mali by ste sa zamyslieť nad nasledujúcim:

1. Čo sa stane, ak vaše zariadenie práve stratí napájanie?
2. Uvažovali ste o škode spôsobenej poškodením alebo stratou údajov?
3. Ak máte univerzálnu hlasovú a dátovú sieť, sú všetky kritické zariadenia chránené?
4. Ak ste virtualizovali svoje servery, zvážili ste vplyv tohto na vaše UPS?
5. Koľko energie spotrebúvajú vaše moduly UPS? Aká je ich účinnosť?
6. Ako často aktualizujete a udržiavate svoje zariadenie IT (vrátane serverov)? A čo vaše UPS?

UPS sa používajú hlavne na ochranu zariadení IT a iných záťaží pred problémami, ktoré znižujú kvalitu napájania. UPS má nasledujúce tri hlavné funkcie:

1. Predchádza škodám spôsobeným prepätím a prepätím. Mnoho modelov UPS nepretržite generuje správny priebeh výstupného napätia.
2. Zabraňuje strate a poškodeniu údajov. Bez UPS môžu byť údaje uložené na úložných zariadeniach, ktoré prešli abnormálnym vypnutím, poškodené alebo dokonca stratené. V kombinácii s príslušným softvérom môže UPS vykonať riadené vypnutie systému.
3. Udržiava siete a ďalšie aplikácie k dispozícii a zároveň zabraňuje prestojom. UPS môžu byť tiež kombinované s generátormi, aby poskytli generátorom dostatok času na spustenie v prípade straty napájania.

9 problémov s napájaním a ako ich môže UPS pomôcť vyriešiť

UPS Eaton sa zameriavajú na riešenie všetkých deviatich hlavných problémov s napájaním. Sú navrhnuté tak, aby spĺňali požiadavky na ochranu, distribúciu a správu energie pre kancelárie, lokálne siete, dátových centier, ako aj pre telekomunikačné zariadenia, zdravotnícke a priemyselné trhy.

Pre malé kancelárske a domáce aplikácie (SOHO) ponúka spoločnosť Eaton lacné riešenia, akými sú Ellipse a Eaton 5110 pre konvenčné stolné počítače. Na ochranu kritických systémov, ako sú sieťové servery a výkonné blade servery, ponúka spoločnosť Eaton lineárne interaktívne a online UPS ako Eaton 5125, 9130, Evolution, EX, MX, MX Frame, 9155, 9355, 9390, 9395 a Blade UPS.

Zdroj: EATON CORPORATION. Príručka UPS

Typické problémy s napájaním

Úplná strata napätia v sieti(nedostatok napätia v sieti viac ako 40 sekúnd v dôsledku porúch v napájacích vedeniach)

Pokles(krátkodobý pokles napätia v sieti na menej ako 80% nominálnej hodnoty na viac ako 1 obdobie (1/50 sekundy) je dôsledkom zahrnutia silných záťaží, externe sa prejavuje blikaním žiarovky) a výbuchy (krátkodobé zvýšenia napätia v sieti o viac ako 110 % nominálnej hodnoty na viac ako 1 dobu (1/50 sekundy); sa objavia, keď je odpojené veľké zaťaženie, zvonka sa javia ako blikanie žiarovky) napätia s rôznym trvaním (typické pre veľké mestá)

Vysokofrekvenčný šum- vysokofrekvenčné rušenie elektromagnetického alebo iného pôvodu, výsledok činnosti výkonných vysokofrekvenčných zariadení, komunikačných zariadení

Odchýlka frekvencie mimo rozsah

Rázy vysokého napätia- krátkodobé napäťové impulzy do 6000 V a trvanie do 10 ms; sa objavujú počas búrok, v dôsledku statickej elektriny v dôsledku oblúkových spínačov nemajú vonkajšie prejavy

Prekročenie frekvencie- zmena frekvencie o 3 alebo viac Hz z nominálnej hodnoty (50 Hz), sa objaví, keď je zdroj energie nestabilný, zvonka sa nemusí objaviť.

Všetky tieto faktory môžu viesť k zlyhaniu dosť „tenkej“ elektroniky a, ako sa často stáva, k strate údajov. Ľudia sa však už dávno naučili brániť sa: filtre sieťového napätia, „tlmiace“ prepätia, dieselové generátory, ktoré dodávajú elektrinu do systémov v prípade výpadku elektriny v „globálnom meradle“, nakoniec zdroje neprerušiteľný zdroj napájania- hlavný nástroj na ochranu osobných počítačov, serverov, miniautomatických telefónnych ústrední atď.

Druhy porúch napájania

VYHLÁSENIA

Zlé napájanie je jedným z hlavných problémov zlyhania domácich, kancelárskych alebo priemyselných zariadení. Napriek tomu, že poruchy v elektrickej sieti sú prerušované, majú škodlivý vplyv na súčasti moderných elektronické zariadenia zapojený do zásuvky. Kriticky chrániť potrebné vybavenie alebo pri ukladaní údajov v prípade výpadku napájania sa najčastejšie používajú zdroje neprerušiteľného napájania.

Základné schémy prevádzky a rozsah použitia zdrojov neprerušiteľného napájania

Účelom UPS je zaistiť správnu činnosť záťaže v prípade náhlych „poklesov“ alebo „rázov“ napätia, ako aj zaistiť krátkodobú autonómnu prevádzku pripojeného zariadenia v prípade úplného výpadku napájania . Moderné UPS sú rozdelené do troch tried:

1. Zálohovanie alebo offline
2. Riadková interaktívna
3. Dvojitá premena energie

Ich dizajn a funkčnosť sa trochu líšia, ale každý môže prísť na to, ako používať neprerušiteľný zdroj napájania.

Na čo slúži záložný zdroj UPS? Jeho hlavnou oblasťou použitia je ochrana počítačových a multimediálnych zariadení pre domácnosť. Schéma jeho prevádzky je mimoriadne jednoduchá: v normálnom režime je záťaž napájaná zo siete a keď napätie v nej zmizne, zariadenie sa prepne na batériový režim. Čas prepínania medzi druhmi fungovania je nenulový. je relatívne lacný a ochráni zariadenie pred menším prepätím a krátkodobými poruchami napätia.

Výhodami lineárne interaktívnych UPS je plynulejšia stabilizácia signálu a schopnosť pracovať v širokom rozsahu vstupných napätí. Takéto zariadenia neumožňujú úpravu frekvencie signálu pri napájaní zo siete, zatiaľ čo v režime napájania z batériových článkov môžu produkovať „čistú“ alebo aproximovanú sínusoidu. Ako môžete používať Line-Interactive UPS? Je to skvelé na ochranu monitorov, systémových jednotiek, uzlov LAN, pracovných staníc, počítačových periférií a ďalších zariadení pomocou prepínania napájania, čo je skvelé.

Najpokročilejšou z hľadiska ochrany zariadenia je UPS s dvojitou konverziou. Čo je však cenné na neprerušiteľnom zdroji napájania navrhnutom podľa schémy Online? Vyznačuje sa okamžitým prepínaním medzi režimami prevádzky a nezávislosťou parametrov výstupného signálu na parametroch na vstupe UPS. Preto je tento typ UPS určený na spínanie zariadení, ktoré sú obzvlášť náročné na kvalitu napájania. Medzi zdroje neprerušiteľného napájania online topológiou na základe ich rozsahu použitia možno rozlíšiť nasledujúce typy:

Alternatívy k ochranným prostriedkom

Mnoho ľudí si kladie otázku: potrebujete neprerušiteľné napájanie, ak napätie v sieti nezmizne, ale jednoducho „skočí“? Potrebujete v tomto prípade pre počítač neprerušiteľný zdroj napájania? Odpoveďou na tieto otázky môže byť pohľad na stabilizátory napätia. Tieto zariadenia umožňujú korigovať signál vo veľmi širokom rozsahu dodávaním užívateľsky špecifikovaného napätia na vstup záťaže. Toto je hlavná výhoda týchto zariadení. Hlavnou nevýhodou je, že stabilizátor prestane pracovať súčasne so zmiznutím napätia v sieti. Hlavným problémom stabilizačných zariadení je neschopnosť poskytnúť autonómna práca naložiť. Preto je dôležité jasne pochopiť, pred čím presne je potrebné chrániť zariadenie: pred kolísaním úrovne signálu alebo pred častými a krátkodobými výpadkami napájania. V prvom prípade bude východiskom zo situácie stabilizátor napätia, v druhom - neprerušiteľný zdroj napájania, ktorého účel je o niečo rozsiahlejší.

Ale čo keď je úroveň signálu v elektrickej sieti relatívne stabilná, ale dochádza k dlhým výpadkom elektriny? Východiskom z tejto situácie môže byť nákup dieselového generátora. Sú k dispozícii v rôznych výkonových rozsahoch a dajú sa použiť na servis domácich aj priemyselných zariadení. Existujú modely s naftovým a benzínovým motorom. Štartér zariadenia môže byť ručný alebo elektrický. Výhodou použitia takejto inštalácie je, že môže poskytovať dlhú autonómnu prevádzku zariadenia s prerušeniami výlučne z dôvodu servisu alebo tankovania. Táto technika je kompaktná, ľahko sa udržiava a ľahko sa ovláda.

Prevádzka systému DGS nemá množstvo nevýhod, medzi ktoré patria:

• Nemožnosť nezávislého prechodu na napájanie záťaže v prípade výpadku napätia v napájacej sieti;
• Hluk počas prevádzky;
• Výfukový plyn;
• Veľké množstvo spotrebného materiálu (sviečky, palivo, atď.)

Komplexné riešenia na ochranu elektronických zariadení

Na zabezpečenie maximálnej ochrany telekomunikačných, serverových alebo priemyselných zariadení nemusí stačiť používanie jedného typu zariadenia. Najoptimálnejším riešením preto môže byť ich skombinovanie. Napríklad UPS pre núdzové osvetlenie neposkytne adekvátnu úroveň autonómie. Tento problém je vyriešený sériovým prepojením jednotky neprerušiteľného zdroja napájania a sady naftového generátora. Prečo v takejto schéme potrebujete neprerušiteľné napájanie? Filtrovať napätie a zaistiť autonómiu systému, kým sa generátor nespustí a neprejde do prevádzkového režimu.

Prečo a ako môžete používať neprerušiteľný zdroj napájania v tandeme so stabilizátorom napätia? Pre správnu činnosť zariadenia v častiach elektrickej siete, kde dochádza k častým poklesom napätia, ktoré nie sú sprevádzané úplným vypnutím. Vďaka tomu je možné dosiahnuť výrazné zníženie nákladov na projektovanie: lacné stabilizačné zariadenie poskytne účinnú korekciu signálu a stredný zdroj UPS umožní dosiahnuť prijateľnú úroveň autonómie.

Pred kúpou nového UPS by ste sa mali zoznámiť s niektorými „vnútornými“ aspektmi jeho fungovania. A aby ste zaistili, že vám neprerušiteľné napájanie bude slúžiť čo najdlhšie a vaša investícia bude čo najefektívnejšia, skúste sa riadiť nižšie uvedenými radami.

Aké batérie sa používajú v UPS

Všetky UPS vyrobené spoločnosťou APC (a ďalšími známymi veľkými výrobcami UPS) používajú olovené batérie, veľmi podobné väčšine bežných automobilových batérií. Rozdiel je v tom, že ak máme vykonať podobné porovnanie, potom batérie používané spoločnosťou APC sú vyrobené podľa rovnakej technológie ako najdrahšie dnes dostupné autobatérie: elektrolyt obsiahnutý vo vnútri je v gélovitom stave a nie je vyliať, ak je puzdro poškodené; batéria je zapečatená, v dôsledku čoho nevyžaduje údržbu, počas prevádzky nevypúšťa škodlivé a výbušné plyny (vodík), je možné ju „otáčať“, ako sa vám páči, bez strachu z rozliatia elektrolytu.

Ako dlho vydržia batérie UPS

Aj keď rôzne UPS používajú zdanlivo rovnakú technológiu batérií, u rôznych výrobcov existujú veľké rozdiely v životnosti batérií. To je pre používateľov veľmi dôležité, pretože výmena batérie je drahá (až 30% počiatočných nákladov na UPS). Zlyhanie batérie znižuje účinnosť systému a je zdrojom prestojov a zbytočných bolestí hlavy. Spoľahlivosť batérie je výrazne ovplyvnená teplotou. Faktom je, že prírodné procesy, ktoré spôsobujú starnutie batérie, sú do značnej miery závislé od teploty. Podrobné údaje o testoch, ktoré poskytli výrobcovia batérií, ukazujú, že životnosť batérie sa znižuje o 10% pri každom zvýšení teploty o 10 ° C. To znamená, že UPS musí byť navrhnutý tak, aby udržal batériu v teple na minime. Všetky online UPS a online hybridné zdroje bežia rýchlejšie ako pohotovostné alebo interaktívne UPS (preto je najskôr potrebný ventilátor). Toto je najdôležitejší dôvod, prečo pohotovostné a interaktívne UPS potrebujú menšiu výmenu batérie ako online UPS.

Mám pri výbere UPS venovať pozornosť konštrukcii nabíjačky?

Nabíjačka je základnou súčasťou UPS. Podmienky nabíjania batérií majú značný vplyv na ich životnosť. Životnosť batérie UPS je maximalizovaná, keď je neustále nabíjaná z nabíjačky s konštantným napätím alebo z nabíjačky plávajúceho typu. Životnosť nabíjateľnej batérie je v skutočnosti oveľa dlhšia ako jednoduché skladovanie. Dôvodom je, že niektoré prirodzené procesy starnutia sú brzdené neustálym nabíjaním. Preto je potrebné batériu nabiť, aj keď je UPS vypnutý. V mnohých prípadoch sa UPS pravidelne vypína (ak je odpojené chránené zaťaženie, potom nie je potrebné ponechať UPS zapnutý, pretože sa môže vypnúť a spôsobiť nežiaduce opotrebovanie batérie). Mnoho komerčne dostupných UPS neposkytuje dôležitú funkciu udržiavacieho nabíjania.

Má napätie vplyv na spoľahlivosť?

Batérie sa skladajú z jednotlivých článkov, každý približne 2V. Na vytvorenie batérie vyššieho napätia sú jednotlivé články zapojené do série. 12-voltová batéria má šesť článkov, 24-voltová batéria má 12 článkov atď. Keď je batéria dobíjaná, ako v systémoch UPS, jednotlivé články sa nabíjajú súčasne. Vzhľadom na nevyhnutný rozptyl parametrov majú niektoré články v porovnaní s inými väčší podiel nabíjacieho napätia. To spôsobuje predčasné starnutie takýchto prvkov. Spoľahlivosť skupiny prvkov zapojených do série je daná spoľahlivosťou najmenej spoľahlivého prvku. Preto keď zlyhá jeden z prvkov, zlyhá batéria ako celok. Je dokázané, že rýchlosť procesov starnutia je priamo úmerná počtu článkov v batérii; preto sa rýchlosť starnutia zvyšuje so zvyšujúcim sa napätím batérie. Najlepšie typy UPS používajú menej výkonnejších prvkov namiesto viacerých prvkov s nižšou kapacitou, čím sa dosahuje vyššia spoľahlivosť. Niektorí výrobcovia používajú vysokonapäťové batérie, ktoré pri danej úrovni výkonu umožňujú znížiť počet káblov a polovodičov, čím sa znížia náklady na zdroj UPS. Napätie batérie väčšiny typických UPS s výkonom asi 1 kVA je 24 ... 96 V. Pri tejto úrovni výkonu batérie APC UPS, najmä radu Smart-UPS, nepresahujú 24 V. Nízkonapäťové batérie v UPS vyrábaných spoločnosťou APC majú dlhšiu životnosť v porovnaní s konkurenčnými zariadeniami. Priemerná životnosť batérií APC je 3 až 5 rokov (v závislosti od teplotných podmienok, frekvencie cyklov vybíjania / nabíjania), pričom niektorí výrobcovia uvádzajú životnosť iba 1 rok. Viac ako 10-ročná životnosť UPS niektorí používatelia míňajú dvakrát viac na batérie ako na samotnú jednotku! Aj keď je pre výrobcu jednoduchšie a lacnejšie navrhnúť UPS pomocou vysokonapäťových batérií, používateľovi vznikajú skryté náklady v podobe kratšej životnosti UPS.

Prečo „zvlnenie“ prúdu znižuje životnosť batérie

V ideálnom prípade by mala byť batéria UPS vždy udržiavaná na stálej alebo krátkodobej záťaži, aby sa maximalizoval čas používania. V takejto situácii plne nabitá batéria odoberá malé množstvo prúdu z nabíjačky, ktorý sa nazýva plavákový prúd alebo samonabíjací prúd. Napriek odporúčaniam výrobcov batérií niektoré systémy UPS dodatočne vystavujú batérie vlnovým prúdom. K zvlneniu prúdov dochádza, pretože menič dodávajúci do záťaže striedavý prúd odoberá na vstupe jednosmerný prúd. Usmerňovač na vstupe UPS vždy vytvára zvlnený prúd. Koeficient zostáva nenulový aj pri najpokročilejších obvodoch na usmernenie a potlačenie zvlnenia. Preto batéria zapojená paralelne s výstupom usmerňovača musí dávať určitý prúd v tých okamihoch, keď prúd na výstupe usmerňovača klesá, a naopak - dobíjať, keď prúd na výstupe usmerňovača klesá. To spôsobuje cykly mini-vybíjania / nabíjania rýchlosťou, ktorá sa zvyčajne rovná dvojnásobku prevádzkovej frekvencie UPS (50 alebo 60 Hz). Tieto cykly opotrebovávajú batériu, zahrievajú ju a spôsobujú predčasné starnutie.

V UPS s batériou v pohotovostnom režime, ako je klasický pohotovostný režim, ferorezonančný pohotovostný režim, interaktívna linka, batéria nie je vystavená vlnovým prúdom. Online batéria UPS je v rôznej miere (v závislosti od konštrukčných vlastností), ale napriek tomu je im vždy vystavená. Na zistenie prítomnosti zvlnených prúdov je potrebné analyzovať topológiu UPS. V online UPS je batéria umiestnená medzi nabíjačkou a meničom a vždy budú existovať zvlnené prúdy. Toto je klasický, „historicky“ najskorší typ online UPS s dvojitou konverziou. Ak je v online UPS oddelená batéria od vstupu meniča blokovacou diódou, prevodníkom alebo prepínačom jedného alebo druhého typu, nemal by existovať zvlnený prúd. Prirodzene, v týchto prevedeniach nie je batéria vždy pripojená k slučke, a preto sa UPS s podobnou topológiou zvyčajne označuje ako hybrid.

Na čo sa nemôžete spoľahnúť v UPS

Batéria je najmenej spoľahlivým prvkom vo väčšine dobre navrhnutých systémov UPS. Architektúra UPS však môže ovplyvniť životnosť tejto kritickej súčasti. Udržiavanie batérie na udržiavacej úrovni, aj keď je UPS vypnutý (ako sa to robí vo všetkých UPS APC), zvýši jej životnosť. Pri výbere UPS by ste sa mali vyhýbať topológiám vysokého napätia batérie. Dávajte si pozor na UPS, kde je batéria vystavená vlnovým prúdom alebo prehriatiu. Väčšina systémov UPS používa rovnaké batérie. Napriek tomu sú konštrukčné rozdiely medzi UPS rôzne systémy spôsobiť značné rozdiely vo výdrži batérie, a tým aj v prevádzkových nákladoch.

Pred prvým použitím novej jednotky UPS vždy nabite batérie.

Batérie nového UPS počas prepravy a skladovania v sklade, prirodzene, stratili väčšinu „továrenského“ nabitia. Preto ak batériu ihneď zaťažíte, batérie nebudú schopné udržiavať požadovaný výkon. Okrem toho rutinný automatický test, ktorý sa spustí automaticky pri každom zapnutí UPS (okrem Back-UPS), okrem iných diagnostických operácií kontroluje, či je batéria schopná vydržať záťaž. A pretože nenabitá batéria nezvládne záťaž, systém môže nahlásiť, že je batéria chybná a je potrebné ju vymeniť. Jediné, čo musíte v takejto situácii urobiť, je nechať batérie nabiť. Nechajte UPS zapojený 24 hodín. Batérie sa nabíjajú prvýkrát, takže vám to zaberie viac času než bežné pravidelné nabíjanie, ako je uvedené v technický popis... Samotný UPS môže byť vypnutý. Ak ste UPS priniesli z chladného miesta, nechajte ho niekoľko hodín zahriať na izbovú teplotu.

K UPS pripájajte iba záťaže, ktoré skutočne vyžadujú neprerušiteľné napájanie

Použitie UPS je odôvodnené iba vtedy, ak strata napájania môže viesť k strate dát - v osobné počítače, servery, rozbočovače, smerovače, externé modemy, páskové jednotky, disketové jednotky atď. Tlačiarne, skenery a ešte viac, aby osvetľovacie žiarovky nepotrebovali UPS. Čo sa stane, ak tlačiareň stratí počas tlače napájanie? Hárok papiera sa zhorší - jeho hodnota nie je porovnateľná s nákladmi na UPS. Navyše, tlačiareň pripojená k neprerušiteľnému zdroju napájania pri prepnutí na batériu spotrebuje batériu a odoberie ju počítaču, ktorý to skutočne potrebuje. Aby sa zariadenie chránilo pred výbojmi a rušením, nerobte to nosič informácií ktoré sa môžu stratiť v dôsledku výpadku napájania, stačí použiť výkonový filter (napríklad APC Surge Arrest) alebo v prípade výrazných výkyvov napätia v sieti stabilizátor siete.

Ak sa váš zdroj často prepína do režimu batérie, skontrolujte, či je správne nakonfigurovaný. Je možné, že prah alebo citlivosť reakcie sú príliš náročné.

Otestujte UPS. Pravidelným automatickým testom si môžete byť vždy istí, že je váš UPS plne funkčný.

Neodpájajte UPS zo sieťovej zásuvky. Vypnite UPS pomocou tlačidla na prednom paneli, ale neodpájajte napájací kábel, pokiaľ ho nenecháte dlhší čas. Aj keď je UPS APC vypnutá, nabíja batérie.

ComputerPress 12 "1999

Systémy neprerušiteľného napájania sú v súčasnosti veľmi populárne. Nezáleží na tom, kde žije moderný človek - v mestskom byte, vo vidieckom dome, do jeho života pevne vstúpili rôzne domáce spotrebiče, digitálne počítačová technológia, systémy podpory života.

Účel a kategórie UPS

Požiadavky na kvalitu napájania všetkých týchto zariadení sa zvyšujú. Kvalita napájania vonkajších elektrických sietí nie vždy uspokojuje obyvateľstvo. Dochádza k prudkým zmenám napätia, a to v smere znižovania aj zvyšovania jeho hodnoty. To má veľmi nepriaznivý vplyv na prevádzku zariadenia pre domácnosť a niekedy vedie k jeho zlyhaniu. Chráňte sa pred takýmito problémami pomáha inštalácia zdrojov neprerušiteľného napájania zariadenia, ktoré sú na tieto náhle zmeny najcitlivejšie.

V závislosti od obvodových riešení, ktoré určujú hlavné charakteristiky zdrojov neprerušiteľného napájania, je možné ich rozdeliť do niekoľkých kategórií. Každý z nich zaisťuje hladký chod určitej skupiny spotrebiteľov.

Záložný UPS

Môžu chrániť iba základné domáce spotrebiče a stolné počítače.

Ak je sieťové napätie správne, spotrebiče sú k nemu pripojené priamo. V prípade kolísania napätia v sieti sa zariadenie prepne na napájanie z batérie, ktorá je časť UPS. Hluky a vysokofrekvenčné impulzy sú čiastočne potlačené, napätie je udržiavané na danej úrovni a batéria sa nabíja. Stabilizácia sieťového napätia dodávajúceho zariadenie pripojené k jeho výstupu sa nevykonáva pre zdroje neprerušiteľného napájania tejto kategórie.

Potreba prepnúť na batériový režim v každom modeli zdroja neprerušiteľného napájania je stanovená vlastným spôsobom. Limity prevádzky zo siete určuje vývojár daného modelu. Sú stanovené na základe podmienok normálneho fungovania zariadenia spotrebiteľa.

Prevádzka na batérie bude pokračovať, kým sa sieťové napätie nevráti do normálu. Potom dôjde k prepnutiu na opačná strana... Pri prevádzke z neho musí zdrojová batéria poskytovať najmenej päťminútovú časovú rezervu. To stačí na uloženie údajov do počítača a na núdzové vypnutie spotrebného zariadenia.

Nevýhody zdrojov neprerušiteľného napájania v tejto kategórii zahŕňajú nasledujúce:

1. Nedostatok stabilizátora sieťového napätia.
2. Dlhý spínací čas (~ 20 ms).
3. Stupňovité výstupné napätie.
4. Vysokofrekvenčné rušenie.

K prepnutiu do režimu autonómneho napájania dochádza pri akejkoľvek miernej odchýlke parametrov sieťového napätia od normy. To vedie k rýchlemu opotrebovaniu batérie.

Lineárne interaktívne zdroje

Modely v tejto kategórii sú vybavené stabilizátormi sieťového napätia, ktoré sú vyrobené podľa obvodu autotransformátora. Prepínanie jeho vinutí v závislosti od hodnoty vstupného sieťového napätia prebieha v krokoch podľa príkazov mikroprocesora zabudovaného v obvode UPS. Je teda možné udržiavať napätie na výstupe jednotky blízke norme (220-230) V. Obvod má navyše filter, ktorý chráni spotrebiteľa pred sieťovým hlukom.

Pripojenie batérie a odpojenie od siete nastane, keď parametre napätia na vstupe jednotky prekročia prahy stabilizácie. Počet svoriek autotransformátora nestačí na udržanie menovitého napätia na výstupe. Existujú tiež tolerancie pre tvar vstupného signálu. Pri veľkých deformáciách sa vykonáva aj prechod na batériový režim napájania spotrebného zariadenia.

Proces prepnutia na napájanie z batérie je pre väčšinu spotrebiteľov pomerne hladký a netrvá dlhšie ako 4 ms.

Preto Porovnaním zdrojov tejto kategórie s nadbytočnými zdrojmi UPS môžete vidieť ich výhody:

1. Stabilizácia sieťového napätia má stupňovitý charakter.
2. Priebeh výstupného napätia je blízky sínusoide.
3. Filtrovanie rušenia siete.
4. Úspora batérie kvôli menšiemu počtu prepínaní.

Ferorezonančné napájacie zdroje

V podstate ide o lineárne aktívne zdroje. Stabilizátor sieťového napätia v nich je ferorezonančný transformátor. Môže uchovávať energiu magnetického poľa, ktoré v okamihoch spínania udržuje napätie v sekundárnom vinutí transformátora. Prechodný proces netrvá dlhšie ako (8-16) ms. To je pre väčšinu spotrebiteľov prijateľné. Priebeh napätia na jeho výstupe je sínusový, chránený pred rušením zo siete. Zdroj plní svoje funkcie pomocou príkazov vlastnej analytickej a riadiacej jednotky siete.

Lineárne neprerušiteľné zariadenia

Táto kategória zahŕňa UPS s dvojitou konverziou. Zahŕňajú menič AC-to-DC (usmerňovač) a prevodník DC-to-AC (menič). Výstupné napätie meniča sa používa na napájanie zariadení pripojených ako záťaž. Napätie usmerňovača slúži na dobitie vnútornej batérie. Je zahrnutý v obvode usmerňovača a je neustále v aktívnom režime, ktorý závisí od kvality vstupného striedavého napätia.

Pozitívne vlastnosti UPS v tejto kategórii zahŕňajú:

1. Stabilita výstupného napätia.
2. Možnosť výmeny batérie bez vypnutia UPS.

Medzi nevýhody patrí:

1. Nízky výkonový koeficient (COP).
2. Vďaka nepretržitej prevádzke sa životnosť batérie skracuje.

Zariadenia tejto kategórie sa používajú na prevádzku zariadení veľkých organizácií, na ktorých serveroch sú uložené dôležité údaje. Musia byť uložené v prípade akýchkoľvek výpadkov v sieti a akéhokoľvek narušenia jej činnosti.

Hlavné charakteristiky

Pri kúpe UPS musíte starostlivo porozumieť jeho požiadavkám. Je potrebné vybrať model, ktorý najviac spĺňa kritérium „cena - kvalita“.

Pri výbere zdroja neprerušiteľného napájania veľká pozornosť je potrebné zaplatiť porovnanie charakteristík rôzne modely. Patria sem nasledujúce:

• Napájanie UPS.
• životnosť batérie.
• čas prejsť na prevádzku na batérie a naopak.
• rozsah vstupného napätia.
• limity zmeny frekvencie sieťového napätia.

Výkon sa vypočíta z celkového zaťaženia zdroja. Jeho hodnota by mala byť najmenej jeden a pol krát väčšia ako sila spotrebiteľov. Optimálny výkon jednotky inštalovanej v byte sa považuje za 1 000 VA (1 000 voltampérov).

Čas spínania priamo závisí od veľkosti pripojeného zaťaženia tento moment na výstup zdroja. Čím viac prúdu odoberá, tým kratšia je životnosť batérie. O kapacite nainštalovanej batérie rozhoduje aj doba prevádzky.

Všetky modely UPS majú prvky vizuálnej signalizácie. Môžu to byť žiarovky rôznych farieb, LED indikátory, ktoré určujú stav UPS v aktuálnom okamihu.

Svietiace zelené LED diódy sú znakom normálna práca blok. Ak dióda LED pracuje v impulznom režime (prerušovaná žiara), potom sú možné problémy alebo sa už vyskytli. Toto je varovný signál, ktorý púta pozornosť.

Neustála žiara červeného indikátora signalizuje vznik núdzovej situácie. Jeho výskyt je sprevádzaný varovnými pípnutiami vo forme prerušovaných pípnutí.

Prevádzkové pravidlá

Správna prevádzka zariadenia je kľúčom k jeho dlhej a spoľahlivej prevádzke. Medzi základné pravidlá, ktoré je potrebné dodržiavať pri prevádzke zdroja neprerušiteľného napájania, patria:

• Potreba neustáleho monitorovania svetelnej indikácie a zvukovej signalizácie jednotky.
• Pripojenie spotrebiteľov, ktorí skutočne vyžadujú neprerušiteľné napájanie.
• Uzemnite UPS pomocou trojkolíkovej zásuvky pre zástrčku jednotky.

Ak dôjde k výpadku napájania, musíte vypnúť všetky zariadenia, ktoré sú aktuálne zapnuté. Odporúča sa nechať UPS pripojený k zásuvke pre prípadné dobitie batérie po odstránení výpadku siete. Prevádzka jednotky s vybitou batériou vedie k jej rýchlemu zlyhaniu. Životnosť batérie je obmedzená a nie je dlhšia ako 5 rokov.

Dodržiavanie týchto jednoduchých, ale potrebných pravidiel predĺži životnosť všetkých zariadení, na prevádzku ktorých je potrebný neprerušovaný výkon, a čo je najdôležitejšie, ušetrí dôležitá informácia na pevné disky počítačov, ktoré by mohli byť v prípade náhlych porúch v elektrických sieťach nenávratne stratené.

Zvyšovanie požiadaviek na kvalitu elektriny je v súčasnej dobe úplne prirodzený proces. Požiadavky uvedených noriem sú podmienené dvoma zložkami. Prvým je túžba spotrebiteľov chrániť sa čo najviac pred následkami núdzových situácií v energetickom systéme. Druhá zložka sa týka prevádzkových podmienok zaťaženia. To by malo zahŕňať požiadavky na stabilnú a nepretržitú prevádzku inteligentných a výkonných elektrických zariadení, zníženie strát v napájacej sieti atď. Jednou z efektívnych možností technických riešení problému s kvalitou energie sú zdroje neprerušiteľného napájania (UPS).

Hlavnou úlohou UPS je poskytnúť spotrebiteľovi elektrickú energiu v okamihu, keď parametre kvality presahujú regulované normy (čerpanie, nárast napätia, výrazné skreslenie tvaru ...). Pri vykonávaní tejto úlohy môže UPS:

• odpojte od napájania a prenášajte energiu do záťaže pomocou vlastného zdroja;
• napájajte záťaž korigovaným napájacím napätím.

V drahších UPS je možné implementovať funkciu zlepšovania kvality spotrebovanej elektriny (integrovaný je korektor účinníka).

Typy zdrojov neprerušiteľného napájania

Existujú tri základné typy UPS.

1. Pohotovostný zdroj UPS(pohotovostný režim, offline, zálohy). Najjednoduchšie a najlacnejšie technické riešenie (napríklad populárny APC Back-UPS CS 500). Pri výrazne zvýšenom alebo zníženom napätí sa UPS odpojí od siete 220 V a prejde na prevádzku na batérie. Hlavné prvky offline UPS: akumulátory (batéria), Nabíjačka, invertor, zosilňovací transformátor, riadiaci systém, filter (obr. 1).
   
   
   a)
   
   
   b)
   Ryža. 1 Normálna prevádzka (a) a prevádzka na batérie (b) Výhodou offline zdroja UPS sú jeho nízke náklady a vysoká účinnosť pri prevádzke zo siete. Nevýhody: vysoký stupeň skreslenie výstupného napätia (vysoké harmonické skreslenie, ≈30% v prípade štvorcovej vlny), neschopnosť prispôsobiť parametre vstupného napätia. Charakteristiky výstupného napätia budú podrobnejšie popísané nižšie.).
2. Interaktívny UPS(Anglický riadok - interaktívny). Jedná sa o prechodný typ medzi lacným a jednoduchým offline UPS a drahým multifunkčným online UPS (napríklad ippon back office 600). Na rozdiel od offline UPS má interaktívny napájací zdroj autotransformátor, ktorý umožňuje udržiavať úroveň výstupného napätia v rozsahu 220 V (+ -10%) v prípade poklesu / zvýšenia sieťového napätia (obr. 2). Počet úrovní napätia autotransformátora sa spravidla pohybuje od dvoch do troch.
   
   
   a)
   
   
   b)
   
   
   v)
   
   
   (G)
   Ryža. 2 Prevádzka interaktívnych UPS pri normálnom sieťovom napätí (a), pri poklese sieťového napätia (b), pri zvýšenom sieťovom napätí (c), pri poruche sieťového napätia alebo pri výraznom zvýšení (d) Reguláciu výstupného napätia realizuje prepnutie na zodpovedajúci kohút vinutia transformátora. V prípade hlbokého vyčerpania alebo výrazného zvýšenia alebo úplného vymiznutia sieťového napätia funguje táto trieda UPS podobne ako offline trieda: je odpojená od siete a generuje výstupné napätie pomocou energie batérií. Pokiaľ ide o tvar výstupného signálu, môže byť buď sínusový alebo obdĺžnikový (alebo lichobežníkový).
   Výhody linky - interaktívne v porovnaní s pohotovostným zdrojom UPS: kratší čas prepnutia na autonómnu prevádzku z batérií, stabilizácia úrovne výstupného napätia. Nevýhody: nižšia účinnosť pri prevádzke zo siete, vyššia cena (v porovnaní s offline typom), zlé filtrovanie prepätia (rázové napätie).
3. UPS s dvojitou konverziou(Anglicky UPS s dvojitou konverziou, online). Najfunkčnejší a najdrahší typ UPS. Zdroj neprerušiteľného napájania je vždy pripojený k sieti. Sínusový vstupný prúd prechádza cez usmerňovač, filtruje sa a potom sa invertuje späť na striedavý prúd. Do medziobvodu DC je možné nainštalovať samostatný menič DC / DC. Pretože je menič vždy v prevádzke, oneskorenie pred prepnutím do režimu batérie je prakticky nulové. Stabilizácia výstupného napätia v prípade poklesov alebo poklesov sieťového napätia je kvalitnejšia, na rozdiel od stabilizácie vedenia - interaktívnych UPS. Účinnosť môže byť medzi 85% a 95%. Výstupné napätie je často sínusové (harmonické skreslenie<5%).
   
   
   Ryža. 3 Funkčný diagram jednej z online možností UPS Obr. 3 ukazuje blokový diagram možnosti online UPS. Sieťové napätie je tu usmernené poloregulovaným usmerňovačom. Impulzné napätie je filtrované a potom invertované. V online obvodoch UPS môže byť prítomný jeden alebo viac takzvaných obtokov (prepínačov bypas). Funkcia takého spínača je podobná funkcii relé: prepínanie záťaže na napájanie z batérie alebo priamo zo siete.
   Na základe online štruktúry vytvárajú nielen nízkoenergetické jednofázové, ale aj priemyselné trojfázové UPS. Kontinuita napájania veľkých súborových serverov, zdravotníckych zariadení, telekomunikácií sa vykonáva výlučne na základe online štruktúry UPS.
4. Špeciálne typy UPS... Používajú sa aj iné špecifické typy UPS. Napríklad ferorezonantný neprerušiteľný zdroj napájania. V tomto UPS akumuluje špeciálny transformátor náboj energie, ktorý by mal stačiť na čas prepnutia energie zo siete na batérie. Niektoré UPS tiež používajú ako zdroj energie mechanickú energiu super zotrvačníka.

Hlavné charakteristiky UPS.

1. Moc... Pohonné jednotky: voltampér (VA), watt (W), voltampér reaktívny (VAR). Pripomeňme, že existuje celkový S, aktívny P a jalový Q výkon. Rovnica spájajúca právomoci
   S2 = P2 + Q2
   Aktívny výkon(W) sa vynakladá na užitočnú prácu, reaktívnu (VAR) - nevykonáva užitočnú prácu. V súlade s tým je zdanlivý výkon podľa definície maximálny výkon, ktorý musí zdroj disponovať, aby poskytol záťaži potrebnú energiu. Pomer činného výkonu k plnému výkonu ukazuje kvalitu použitia elektrickej energie a nazýva sa účinník (PF):
   (žiarovky, ohrievače) má PF = 1, zdanlivý výkon sa rovná aktívnemu výkonu. Počítače, mikrovlnné rúry, klimatizácie majú príklad výpočtu.
   Vypočítajte neprerušiteľné napájanie počítača (dva počítače + dva monitory). Výkon počítača sa dá ľahko odhadnúť, pretože viete, na aký výkon je napájací zdroj určený. Spustite počítač s napájacími zdrojmi 450 W (aktívny výkon). Ak je PF pre počítač s napájacím zdrojom bez PFC (Power Factor Corrector) neznámy, môže sa PF rovnať 0,65. Podobne sa predpokladá, že PF monitora je 0,65. Aktívny výkon monitora je 50 W. Výsledkom je, že celkový aktívny výkon spotrebiteľa (dve pracoviská)
   P = 450 + 50 + 450 + 50 = 1 000 W
   Plný výkon (z vzorca 2):
   S = P / PF = 1000 / 0,65 = 1538 (VA).
   Ak je v napájacích jednotkách (PSU) počítača a monitora nainštalovaný korektor účinníka (PF = 1), zdanlivý výkon S sa rovná aktívnemu.
   S = P = 1 000 (VA)
   Pri záťaži počítača môžete vypočítať UPS bez rezervy napájania na základe nasledujúcich skutočností:

• Počítačové napájacie zdroje majú ochranu proti preťaženiu. Inými slovami, počítač nebude schopný spotrebovať viac energie, ako je deklarovaný výkon zdroja PSU.
• Napájací zdroj - maximálny výkon. V skutočnosti v nezaťaženom režime (bezprostredne po spustení) počítače spotrebujú asi 50% energie.

Výsledok.
Požadované minimálne parametre UPS:

• pre počítače s napájaním bez PFC - 1 kW / 1540 VA.
• pre PC s napájacími zdrojmi s PFC - 1kW / 1kVA.

Pre prvú možnosť je vhodný neprerušiteľný zdroj napájania apc Smart-UPS C 2000VA (lineárne interaktívny UPS 2 kVA / 1,3 kW). Za druhé - UPS Ippon Smart Winner 1500 (1,35 kW) alebo Eaton 5SC 1500 VA (1,05 kW).
Pri výpočte je dôležité vziať do úvahy krátkodobý nárast výkonu pri záťaži, ako sú elektromotory. V momentoch štartu je aktuálny Istart päť, sedemkrát vyšší ako nominálny In:
Istart = (5 ÷ 7) * Iн

Vlastnosti aplikácie.

Neprerušiteľné zdroje napájania pre vykurovací kotol, ako aj zdroje neprerušiteľného napájania pre plynové kotly majú funkciu spojenú s režimami prevádzky neutrálneho vodiča. Automatizácia kotla často vyžaduje pripojenie neutrálnej siete. Faktom je, že obvod riadenia plameňa horáka je pripojený k zemi a v štvorvodičovej sieti 220 V sú nulový vodič a uzemnenie kotla v konečnom dôsledku uzavreté fyzickou zemou. Keď je však neutrál prerušený alebo keď je nula spotrebiteľa mechanicky odpojená od nuly napájacej siete (autonómna prevádzka offline UPS), obvod riadenia plameňa je prerušený. Na vyriešenie tohto problému sú možné nasledujúce riešenia:

závery

Východiskovým bodom pre výber zdroja neprerušiteľného napájania je určenie povahy záťaže (UPS pre počítač, pre vykurovacie kotly ...). Pre zodpovedných spotrebiteľov a zariadenia obsahujúce striedavé motory by ste si mali vybrať drahé a funkčné online UPS. Pre počítače a kancelársku techniku ​​je vhodný lacnejší interaktívny alebo zadný IPB. Ďalšou možnosťou je vypočítať výkon a výdrž batérie UPS. Mali by ste tiež poskytnúť možnosť použitia nuly „prechodu“. Pri formovaní konečného riešenia by sme mali vziať do úvahy popularitu značiek na trhu: líder APC vlastní asi 50% všetkých tržieb, za ním s výrazným náskokom nasledujú Ippon, Eaton Powerware, Powercom.