ИБП (UPS) - Источник бесперебойного питания - Ответы на популярные вопросы

• Что такое бесперебойник и для чего он нужен?
• Основные плюсы ИБП:
• ИБП Российского производства:
• Принципы работы ИБП
• Что такое ИБП и какие они бывают?
  • Резервные
  • Линейно-интерактивные
  • Двойного преобразования
• Из чего состоит ИБП?
• Различные типы источников бесперебойного питания
• Когда вместо ИБП актуальнее приобрести генератор?
• Как выбрать источник бесперебойного питания?
• Как расчитать мощность источника бесперебойного питания?
• Как расчитать время автономной работы ИБП?
• История становления отечественного производства источников бесперебойного питания
• Что следует учитывать при покупке ИБП
• Основные причины выхода из строя аккумуляторных батарей

Что такое бесперебойник и для чего он нужен?

ИБП (источник бесперебойного питания) или UPS (Uninterruptible Power Supply) – это специальное оборудование для автоматического и бесперебойного обеспечения электрической энергией подключенного к нему различного электрооборудования. Сегодня в нашей стране источники бесперебойного питания все более популярны. Их используют активно за городом, в сельских районах, в офисах и предприятиях. Прежде всего это связано с большим количеством электрооборудования которому важна качество электропитания и его стабильность и защищеность от отключения сетевого напряжения. Даже современная система отопления работает от электричества и ее отключение очень опасна для здоровья людей. Отключение от сети может привести к значительным убыткам, если офис компании будет продолжительное время отключен от энергии. Главная цель покупки бесперебойника - обеспечение стабильного электропитания подключенных различных электроприборов при возникновении перебоев в подаче электроэнергии или при недопустимых отклонениях её параметров (напряжения и частоты) от нормальных значений.

При каких неисправностях используют ИБП?

• Аварийное полное или частичное отключение напряжения в подающей сети;
• Нестабильное напряжение, провал, всплески, понижение или повышение напряжения;
• Различные помехи высоких электромагнитных и радиочастот;
• Отключение частоты;
• Искажение напряжения нелинейное.

При данных неполадках ИБП может продолжить работу подключенного к нему устройства, сохранить данные и обеспечить бесперебойную деятельность.

Современные ИБП способны не только обеспечивать бесперебойность питания. Их функциональность достаточно широкая:

• Стабилизация напряжения (Возможна только в источниках питания двойного преобразования и линейно-интерактивного типа);
• Фильтрация частотных и импульсных помех;
• «Холодный старт». Он позволяет включать электроприборы при отключении электроэнергии (во время нахождения устройства в автономном режиме);
• Световая, звуковая или другая индикация состояний системы питания. Это может быть отображение уровня напряжения и частоты на входе и выходе, фактическая мощность потребления нагрузки и так далее;
• Таймеры времени работы, отключения/включения нагрузки в заданное время;
• Синхронизация работы с Персональным Компьютером с организацией удаленного мониторинга системы питания и управления устройством.

Кроме основных функций UPS у некоторых производителей под управлением специального ПО, могут:

• завершать автоматически работу устройства, при отсуствии напряжение в сети дольше запланированного;
• перезагружать оборудование если питание восстановилось;
• осуществлять мониторинг технического состояния источника питания;
• показывать частоту и напряжение переменного тока в электросети питания, а также мощность и напряжение, потребляемые нагрузкой;
• в установленное время включать/отключать нагрузку.

Применять источники бесперебойного питания можно к таким электроприборам:

• Компьютеры и вычислительные машины;
• Отопительные котлы;
• Электрические генераторы;
• Серверы;
• Бытовые приборы.
• Локальные вычислительные сети;
• Нагруженные серверы;
• Высокопроизводительные рабочие станции;
• Так называемая белая техника, которая особенно требовательна к качеству подаваемого напряжения.
• и другие...

Основные плюсы ИБП:

• Бесшумная работа;
• Отсутствие каких-либо запахов, выхлопных газов, выделений;
• Включаются мгновенно после отключения электроэнергии;
• Простота установки;
• Компактные размеры и небольшой вес;
• Полностью автоматизированный процесс работы;
• Отсутствие расходных материалов;
• Способность работать автономно в течение длительного времени;
• Стабилизация выходного напряжения.

ИБП Российского производства:

Раньше в России продавались только иностранные источники бесперебойного питания самых разных типов, но сейчас в серийное производство активно запускаются отечественные варианты и аналоги.

ИБП отечественного производства полностью конкурируют и даже в некоторых характеристиках превосходят заграничные аналоги из других стран.

Российские компании предлагают потребителям продукцию, предназначенную для стратегических социальных объектов.

• Учебные учреждения;
• Больницы;
• ЖКХ;
• Железнодорожные вокзалы;
• Аэропорты;
• Частные организации.

Развитие современных технологий позволит в дальнейшем совершенствовать уже имеющиеся наработки, данная сфера активно финансируется инвесторами, поэтому можно с полной уверенностью сказать, что она успешно и стремительно развивается. Проблемы с электроснабжением, к сожалению, являются не редкостью, а закономерностью в нашей стране.

Высокие перепады напряжения, внезапное отключение, высокочастотный шум и другие перебои с энергоснабжением могут плохо сказаться на работе различных предприятий и учреждений.

Принципы работы ИБП - Как работает блок бесперебойного питания?

Источники бесперебойного питания, которые используются в области SOHO (малый офис и домашний офис), работают от аккумуляторных батарей. У них есть перезаряжаемые батареи, такие как свинцово-флисовые (AGM), свинцово-гелевые, никель-кадмиевые или другие типы, электрические инверторы и электронные схемы. С помощью своей электрики и своих электронных схем они могут контролировать важные характеристики первичного источника энергии, такие как напряжение, ток, частота или гармоники, и, при необходимости, обеспечивать необходимую энергию от батарей.

Для этого напряжение постоянного тока аккумуляторов доводят до обычных 230 вольт и 50 герц электросети с инверторными схемами. Ход генерируемого переменного напряжения более или менее соответствует синусоидальному переменному напряжению в электросети (в зависимости от типа ИБП). В нормальном режиме работы аккумуляторы питаются и заряжаются от сети.

В случае отказа основного источника питания ИБП предупреждает пользователя предупреждающим звуковым сигналом, светодиодным дисплеем или, в случае систем более высокого качества, посредством электронных уведомлений, таких как электронная почта или SMS. Это позволяет пользователю отключать подключенные электронные устройства определенным образом в случае длительного сбоя питания, превышающего время переключения устройства ИБП. Некоторые решения ИБП могут автоматически запускать отключение подключенных устройств. Сетевые интерфейсы, такие как Ethernet или другие интерфейсы, такие как RS-232, могут использоваться для связи и настройки источника бесперебойного питания, а также для сигнализации.

Что такое ИБП и какие они бывают?

Самое главная характеристика ИБП это его соответсвие необходимым требованиям электроприборов. Залогом эффективности и надежности работы любой нагрузки, помимо бесперебойности электроснабжения, является качество питающего напряжения, один из наиболее важных показателей которого – форма выходного сигнала. Каждому виду ИБП свойственно формирование синусоиды определенной формы, и она не всегда подходящей для нормальной работы подключенных электроприборов.

Существует Международный стандарт IEC 62040-3 по которому системы бесперебойного энергоснабжения (UPS) разделяются по типу схемы построения:

Резервные (off-line или standby);

При отсутствии напряжения в основной сети эти устройства выполняют переключение питания нагрузки на аккумуляторные батареи. Они не имеют встроенной защиты от перепадов напряжения (стабилизации) и их используют в сетях с относительно стабильным напряжением. Из защиты они способны лишь блокировать импульсные помехи. При выходе напряжения за допустимые пределы ИБП переводит оборудование на питание от батарей через простейший инвертор, дающий на выходе ступенчатую аппроксимацию синусоиды. Если же первичная сеть работает корректно, питание осуществляется через нее, в работу включаются только пассивные помехозащитные фильтры.

Пожалуй, это наиболее популярный и недорогой в бытовом использовании бесперебойник. И самый популярный. Небольшая стоимость и хорошие технические характеристики делают его оптимальным бюджетным вариантом для защиты нетребовательной к качеству питания нагрузки без индуктивной составляющей (электродвигателей, трансформаторов, дросселей). Достоинствами данной схемы являются: высокий КПД, низкий уровень шума и нагрева, низкая себестоимость и рыночная цена.

Модифицированная синусоида на выходе этих UPS не подходит для питания холодильников, циркуляционных насосов, кухонных комбайнов, различных блендеров и миксеров. Применение ИБП оффлайн топологии в качестве источников питания перечисленных электроприборов с электродвигателями гарантированно и довольно быстро выведет их из строя.

Пример нагрузки, совместимой с резервными UPS, это обычные домашние, офисные ПК или другие не сильно важные рабочие станции. Их импульсные блоки питания маловосприимчивы к несинусоидальности питающего напряжения. Однако, если учитывать возможность появления высокого количества помех на выходах блоков питания компьютеров, серверов, офисной или охранной техники, будет необходимым воздержаться от их использования вместе с ответственной техникой, сбои в работе которой могут привести к утере важных данных.

Часто эти устройства используют в качестве резервного бесперебойника для питания сети маломощного дежурного освещения и в бытовых условиях дома. Припятствием в этом случае является наличие в балласте ламп с электромагнитным дросселем. Практическое использование оффлайн ИБП с лампами прямого включения и работающими с электронными ПРА подтверждают нормальную работу данных ламп с сохранением их заявленного срока службы.

Однако у такого рода UPS есть и недостатки. Это длительное время переключения на питание от резервного аккумулятора. Также это невозможность корректировки напряжения и несинусоидальная форма выходного напряжения. Поэтому резервная схема применяется в основном для домашних компьютеров и обычной бытовой техники без электромоторов и нетребовательной к времени переключения.

Линейно-интерактивные (line-interactive);

Популярные источники бесперебойного питания, работающие по данной схеме, практически такие же, как и предыдущие источники бесперебойного питания, отличие заключается в том, что они дополнительно стабилизируют входное напряжение. Представляют собой более высокий класс устройств по сравнению с предыдущим. В отличие от ИБП резервного типа, они оснащены встроенным стабилизатором напряжения, что расширяет область их использования, позволяя применять в сетях с незначительными отклонениями напряжения от нормы. UPS этого типа обеспечивает питание нагрузки через ступенчатый стабилизатор, корректирующий пониженное или повышенное входное напряжение, фильтруя импульсные помехи. Кроме того, время переключения на АКБ ИБП этой топологии составляет ~4 мс, что сильно меньше, чем у резервных источников питания.

Форма выходного сигнала позволяет использовать эти устройства для питания индуктивной нагрузки. При покупке следует изучить технические характеристики бесперебойника. При заявленной производителем форме сигнала «чистая синусоида» (Line-Interactive Sin) к ИБП можно также подключать электроприборы с электродвигателями у них – насосы, холодильники, устройства с трансформаторными блоками питания, управляющая электроника газовых котлов и другие.
Устройства с модифицированной синусоидой (ступенчатой формы) на выходе для такого применения не подойдут. Рекомендуется использовать такие ИБП для серверов, рабочих станций, групп рабочих станций, мини-АТС и другой различной офисной техники, а также сетевого и телекоммуникационного оборудования.

По форме напряжения инвертора линейно-интерактивные модели ИБП делятся на 2 класса:

1) Со ступенчатой аппроксимацией синусоиды на выходе (ELTENA Smart Station). Такие бесперебойники пригодны только для защиты оборудования с импульсными блоками питания.

2) C синусоидальным выходным напряжением (ELTENA Intelligent).

К большим достоинствам данного типа ИБП можно добавить их относительно небольшие вес и габариты, сравнительно невысокую цену и обеспечение работы нетребовательных ко времени подключения от первичной сети к автономному питанию приборов. Недостатки – это несинусоидальная форма выходного напряжения, также большим минусом является то, что отсутствует изоляция нагрузки от первичной сети.

Двойного преобразования (on-line).

Они несколько дороже line-interactive ибп, но за счет двойного преобразования способны подавать на оборудование стабильный сигнал. Переменное 220 В конвертируется в 12 Вольт, далее 12 Вольт снова преобразовывается в 220 В и выходит на технику, что обеспечивает чистую синусоиду в работе.

Эта схема построения источника бесперебойного питания обеспечивает более высокий уровень защиты от нагрузки и перебоев. Поступающее на вход переменное сетевое напряжение сначала преобразуется выпрямителем в постоянное, а затем с помощью инвертора снова в переменное. Таким образом получается, что на выходе ИБП формируется идеальная синусоида c постоянной стабильной амплитудой независимо от наличия и формы входного напряжения. UPS этого типа способным выполнять непрерывное преобразование переменного напряжения в постоянное (с подзарядкой АКБ) и дальнейшее его инвертирование в переменный с чистым синусом на выходе. За счет данной схемы реализуется полная независимость качества выходного напряжения от состояния сети.

Аккумуляторная батарея всегда включена в цепь постоянного напряжения, что обеспечивает нулевое время перехода на батареи. Устройства данной схемы построения обеспечивают наиболее эффективную защиту не только от перебоев электроснабжения, но и при значительных отклонениях напряжения сети от нормы. Благодаря топологии онлайн время перехода на автономный режим составляет 0 мс, так как, по сути, переключение на работу от батарей или с АКБ на внешнюю сеть не происходит.

Добавив к этому высокую точность коррекции напряжения (отклонение от значений нормы составляет не более 2%) и синусоиду идеальной формы на выходе, ИБП двойного преобразования можно с уверенностью назвать универсальными для совместного использования с любыми, даже особо чувствительными к качеству электропитания, приборами.

Данные бесперебойники отлично себя зарекомендовали при работе с такими требовательными к качеству напряжения и форме сигнала нагрузками, как электродвигатели, компьютерное и офисное оборудование, электронные блоки управления отопительных котлов, видеоаппаратура и т. д. даже в сетях с крайне низким качеством электроэнергии. На сегодняшний день в качестве единственного серьезного недостатка, ограничивающего применение онлайн ИБП, можно назвать их высокую стоимость.

Для достижения максимальной надежности и/или увеличения мощности системы бесперебойного питания ИБП с двойным преобразованием напряжения могут объединяться в параллельные системы.

Этот вид источника бесперебойного питания имеет бесспорные преимущества перед двумя предыдущими, поскольку он полностью стабилизирует входное и выходное напряжение, дает чистое синусоидальное питание нагрузке, полностью отфильтровывает все электромагнитные и радиочастотные помехи.
Однако самым главным достоинством является отсутствие времени переключения питания от первичной сети к резервной, что очень важно для устройств и машин, которые критичны к отключению электроснабжения от сети.
К недостаткам можно отнести высокий уровень шума и тепловыделения, сравнительно невысокий КПД (порядка 80-94%) и высокую стоимость приборов. Однако при помощи современных технологий все недостатки, кроме цены, можно устранить, чем и занимаются активно в наше время ученые.

Из чего состоит ИБП?

Основные элементы из которых состоит любые ИБП:

• Аккумуляторные батареи. Чаще всего бывают свинцово-кислотные. Их задача накапливать электроэнергию для подключенных приборов к нему при возможном отключении от питания.
• Электронный блок управления. Управляет работой ИБП и АКБ по всем параметрам и функционалу. Также позволяет настраивать параметры работы.
• Зарядное устройство. Для подзарядки АКБ.
• Инвертор. Инвертирует постоянное напряжение в переменное.

Различные ИБП имеют в составе дополнительные элементы:

• Выпрямитель. Используется для преобразования переменного напряжения в постоянное в ИБП топологии онлайн.
• Байпасный блок. Управляет переключением питания на основную сеть в обход ИБП если сеть пришла в норму или при перегрузках.
• Бустер. Автотрансформатор с отпайками переключаемых секций обмоток для коррекции (увеличения или уменьшения) входного напряжения. Используется только в ИБП линейно-интерактивного типа.
• Фильтры. Используются для уменьшения негативного влияния ВЧ-помех и всплексков сети, искажения формы выходного сигнала при работе линейно-интерактивных и резервных устройств в автономном режиме. Для этого устанавливают фильтр ВЧ-помех в виде пассивного многозвенного RC- или LC-фильтра.
• Гальваническая развязка. Разделительный трансформатор, устанавливаемый во входной цепи ИБП, за счет которого обеспечивается отсутствие электрической связи между входом и выходом устройства для улучшения его помехоустойчивости.
• Платы расширения интерфейсов. Обеспечивают локальный/удаленный мониторинг работы ИБП через следующие интерфейсы: RS-232, RS-485, USB и mini-USB, Ethernet, «сухие» контакты. Работу ИБП с установленной платой, как правило, можно контролировать через веб-интерфейс или специальное ПО.

Для защиты от высоковольтных импульсов используется варисторный блок, включенный параллельно цепи питания на входе. Также для подавления высоковольтных импульсов в источниках бесперебойного питания применяются фильтры с металл-оксидным варистором. При возникновении высоковольтного импульса сопротивление варистора резко снижается, шунтируя вход бесперебойника. Возникающие при этом сверхтоки (могут достигать значений в несколько кA) будут протекать через варистор блока защиты, не поступая в цепи питания ИБП и не влияя на подключенные электроприборы.

Аналогично на основе варисторов в большинстве ИБП реализована защита локальных сетей. Подключение информационных кабелей через выделенные разъемы RJ-45 и RJ-11 обеспечивает защиту сетевого оборудования (сетевых адаптеров, роутеров и т. д.) и телефонной линии.

По типу рабочего напряжения нагрузки ИБП бывают:

• Однофазные (для питания однофазных потребителей)
• Трехфазные (для питания трехфазных и однофазных потребителей в групповых сетях)

ИБП различаются по конструкции, назначению, мощности и времени работы:

• Настенные;
• напольные (настольные) – эти продукты маркируются словом «Tower» либо «Башня». К их преимуществам следует отнести отсутствие необходимости в отдельном помещении. Именно поэтому подобные изделия зачастую приобретаются для установки в домах, офисах, медицинских учреждениях и пр.;
• горизонтальные (стоечные) – данные устройства, как правило, оснащены маркировкой «Rackmount» либо «Rack». Подключать такие ИБП должны обученные специалисты, поскольку для этого потребуется 19 дюймовый серверный шкаф. Стоечные источники бесперебойного питания различаются между собой по числу занимаемых слотов: 1U – модели, занимающие один юнит, а 2U, соответственно – два;
• универсальные – они устанавливаются, как правило, отдельно, хотя в некоторых случая может потребоваться и телекоммуникационная стойка.

Виды источников питания делятся по материалу изготовления на:

• корпус из алюминия, который герметично закрывает все внутренности и предотвращает попадание воды;
• металлический корпус, предназначены для сухих помещений;
• корпус как у блока ноутбука.

По наполнению источники питания подразделяются на следующие категории:

• без встроенных функций;
• с регулятором управления;
• с дистанционным управлением по радио или инфракрасному каналу.

Источники питания выпускаются различных мощностей:

• Маломощные до 1 кВт, это небольшие приборы используемые, например, в лабораторных условиях;
• Средней мощности до 4 кВт;
• Высокой мощности, это такие устройства, которые способны выдерживать и обеспечивать до 150 кВт.

Самые важные характеристики ИБП бывают:

• Мощность устройства. Выходная мощность, измеряемая в вольт-амперах (VA или ВА) или ваттах (W или Вт);
• Время переключения на работу от АКБ и обратно. Измеряется в миллисекундах, ms;
• Схему построения и форму выходного сигнала;
• Максимальную длительность работы в автономном режиме. Определяется емкостью батарей и мощностью подключенного к ИБП (UPS) оборудования (измеряется в минутах, мин.);
• Наличие функции стабилизации напряжения;
• Время полного заряда аккумуляторов;
• Исполнение и габаритные размеры. Напольное, для размещения в стойку и универсальное;
• Щирина диапазона входного (сетевого) напряжения, при котором ИБП (UPS) в состоянии стабилизировать питание без перехода на аккумуляторные батареи (измеряется в вольтах, V или В);
• Срок службы аккумуляторных батарей (измеряется годами, обычно 5 и 10 лет);
• Размещение аккумуляторных батарей (внутреннее или внешнее);
• Фазность источников бесперебойного питания (однофазный или трехфазный).
• Количество розеток. Обычно источник бесперебойного питания имеет две-три розетки, однако в продаже есть модели, которые рассчитаны на подключение шести-восьми устройств.

Источники питания 12в бывают с пассивным и активным охлаждением. При пассивном охлаждении корпус источника питания схож с корпусом питания ноутбука.
Активное охлаждение подразумевает меньшие габариты корпуса и более высокую мощность за счет установленного вентилятора. Его недостатком является повышенный уровень шума, который со временем будет только усиливаться.

Также из-за вентилятора в корпус будет попадать много пыли и со временем его придется чистить. Если вентилятор стал сильно шуметь, то его необходимо смазать, а если вы не хотите заниматься разборкой и сборкой, то приодеться заменить.

Различные типы источников бесперебойного питания

В основном источники бесперебойного питания можно разделить на такие типы и классы:

• Автономный или резервный ИБП (класс 3)
• Сетевой интерактивный ИБП (класс 2)
• Онлайн или ИБП с двойным преобразованием (класс 1

Автономный или резервный ИБП (класс 3) - самый дешевый и простой источник бесперебойного питания. Он защищает только от сбоев питания и кратковременных колебаний напряжения. При обнаружении сбоев он переключается на работу от батареи. Переключение может занять до десяти миллисекунд. Подключенные устройства должны выдерживать это время переключения без потери работоспособности. Поскольку устройства выполняют задачи мониторинга только при нормальной работе и заряжают аккумулятор при необходимости, они имеют высокий КПД до 95 процентов.

Сетевые интерактивные UPS (класс 2) защищают от сбоев в сети и частично обрабатывают первичное энергоснабжение, подаваемое при нормальной работе. Электроэнергия всегда проходит через ИБП. Пики или падения напряжения можно компенсировать. По сравнению с автономным ИБП время отклика на две-четыре миллисекунды короче. КПД также очень высок и составляет от 95 до 98 процентов.

Устройства UPS класса 1 (онлайн или ИБП с двойным преобразованием) обеспечивают лучшую защиту. Они постоянно генерируют собственное сетевое напряжение и постоянно питают подключенные устройства. Это означает, что при отказе первичного источника энергии время переключения отсутствует. Устройство ИБП компенсирует все проблемы или нарушения в электросети, такие как сбой питания, пониженное напряжение, перенапряжение, колебания частоты, гармоники или шумовые воздействия. Однако, поскольку устройства всегда в рабочем состоянии, они имеют более низкий КПД - максимум 90 процентов. Кроме того, срок службы батарей короче из-за постоянной нагрузки.

Кратко описаны типичные свойства и области применения трех классов источников бесперебойного питания:

• Класс 1: эффективность около 90 процентов, отсутствие времени переключения, высокая стоимость, подходит для чувствительных устройств, таких как серверы или сетевые компоненты
• Класс 2: эффективность около 95-98 процентов, время переключения от двух до четырех миллисекунд, средняя стоимость, для менее чувствительных устройств, таких как отдельные компьютеры или устройства связи.
• Класс 3: КПД около 95 процентов, время переключения до десяти миллисекунд, низкие затраты для устройств, которые некритичны к более длительному времени переключения до десяти миллисекунд, например, отдельные компьютеры или небольшие электронные потребители.

Когда вместо ИБП актуальнее приобрести генератор?

Применение ИБП можно считать обоснованным при небольшой мощности потребления нагрузки и непродолжительных перерывах в подаче электроэнергии.
Классический пример применения маломощного бесперебойника – подключение системного блока компьютера и монитора, позволяющее корректно завершить работу ПК, избежав сбоев работы системы и потерь информационных данных. Модели UPS малой и средней мощности также часто используются в целях обеспечения питанием управляющих блоков отопительных котлов и маломощных циркуляционных насосов при кратковременных перебоях электроснабжения.
Установка источника бесперебойного питания в сетях с длительными перебоями электроснабжения нецелесообразна. Для обеспечения непрерывности электропитания нагрузки в длительном по времени автономном режиме потребуется значительное увеличение емкости АКБ. В таких случаях, учитывая ограниченность срока службы батарей (необходимость периодической замены в процессе эксплуатации) при их цене, нередко в два раза превышающей стоимость бесперебойника, экономически целесообразней будет приобретение бензинового или дизельного генератора.

Зачем перед ИБП устанавливают стабилизатор напряжения?

Связка «стабилизатор + ИБП» бывает востребована при использовании устройств резервного и линейно-интерактивного типа в сетях со значительными отклонениями напряжения от нормы. Функция стабилизации у моделей первого типа ИБП отсутствует, а большинство линейно-интерактивных бесперебойников способны сгладить относительно небольшие всплески напряжения.

Подключать стабилизатор рекомендуется перед ИБП (со стороны питающей сети). При обратном подключении (со стороны нагрузки) возможен нагрев трансформатора стабилизатора (в случаях, когда форма сигнала на выходе UPS представляет собой модифицированную синусоиду). Кроме того, диапазон стабилизации напряжения любого стабилизатора всегда шире, чем у ИБП, основной функцией которого является обеспечение бесперебойности электропитания нагрузки.

Как выбрать источник бесперебойного питания?

Кроме типа ИБП, необходимо обратить внимание на:

• емкость и мощность аккумуляторов ИБП – достаточны ли эти параметры именно для вашего котла;
• возможность подключения дополнительных внешних аккумуляторов;
• скорость переключения на аккумуляторы (должна быть минимальной для бесперебойной работы оборудования);
• широкий диапазон входного напряжения, при котором ИБП не переходит на аварийный режим работы, на выходе форма напряжения должна быть синусоидальной;
• возможность подключения еще какого-либо оборудования на этот же ИБП.

Прежде всего, нужно определить мощность приборов, которые вы намерены подключить к бесперебойнику. Чаще всего мощность указана в документах к технике. Далее, нужно выбрать UPS, желательно с двойным преобразованием, и узнать, сколько времени ИБП сможет поддерживать работу подключенной техники – рекомендуется выбирать приборы в конфигурации LT (long time), которые снабжены внешними батареями.

Как расчитать мощность источника бесперебойного питания?

При подборе источника бесперебойного питания необходимо определиться с его мощностью. Поскольку ИБП пригодный для обеспечения работы домашнего компьютера, будет совершенно бесполезен для мощного медицинского оборудования. Чтобы определить мощность источника бесперебойного питания, нужно сначала учесть суммарную нагрузку. Необходимо сложить значения мощности всего оборудования, подключаемого к UPS. Например, нужно подключить к источнику бесперебойного питания котел отопления (мощность — 200 Вт) и циркуляционный насос (мощность – 200 Вт). Сумма потребления общая составит 400 Вт. Однако дело заключается в том, что при запуске токи оборудования довольно значительно превышают номинал, поэтому потребляемая мощность увеличивается в разы. Когда для питания нагрузки, равной четырем ста ватт мы выбираем бесперебойник таких же значений мощности, может возникнуть перегрузка, и техника отключится. Чтобы этого избежать, надо учитывать коэффициент токов пуска. Каждому виду техники присущ свой показатель пусковых токов: для котлов отопления — 3.4, для циркуляционных насосов — 3.5.

Подсчитываем:

Котел - 200*3.4 = 680 Вт
Насос - 200*3.5 = 700 Вт

Значения складываем, получаем 1 380 Вт

Это суммарная мощность оборудования, измеряемая ваттами. Мощность бесперебойника определяется вольт-амперами, то есть это полная мощность, произведенная для питания нагрузки. Для вычисления показателя необходимой произведенной полной мощности UPS, нужно мощность полезную разделить на коэффициент 0,7.
1380 Вт/0,7 = 1 971 Вт.

Видно, что конечное значение мощности превосходит суммарную мощность, потребляемую оборудованием. Объясняется это тем, что частично мощность теряется с образованием магнитных полей, либо в резисторах и трансформаторах, и бесперебойник на выходе не выдает полный объем мощности. Получается, для эффективного функционирования ИБП с подключенным оборудованием, в данном случае, мощность его не должна быть менее 1971 Вт.

Как расчитать время автономной работы ИБП?

Для большинства обычных офисных ИБП (UPS) небольшой мощности время работы от батареи при максимальной нагрузке составляет 4-15 минут. Если нагрузка источника бесперебойного питания меньше максимальной, то время работы от батареи увеличивается. Из-за нелинейности разрядной кривой аккумуляторной батареи это увеличение не пропорционально уменьшению нагрузки. Если нагрузка уменьшилась вдвое, то время работы может увеличиться в 2.5-5 раз, если втрое, то время увеличивается в 4-9 раз и т.д. Бесперебойник большой мощности и некоторые ИБП малой мощности имеют возможность увеличения времени автономной работы за счет замены батареи на батарею большей емкости или установки дополнительной батареи. Батарея большей емкости может устанавливаться в том же корпусе или может устанавливаться дополнительный корпус для батареи.

 

История становления отечественного производства источников бесперебойного питания

Потребность в ИБП возникла еще во времена Советского Союза, в 1978 году произвелась первая поставка резервных систем данного вида, выпущенных под маркой Chloride.

Мощное производственное оборудование было специально адаптировано для применения в неблагоприятных климатических условиях, оно очень хорошо выдерживало высокие перепады температуры, вибрацию, влажность, осадки и другие природные явления. Источник бесперебойного питания из этой партии был оснащен стартовый комплекс космодрома Байконур.

Во всем мире английская компания известна как поставщик «тяжелых» решений, она пользуется популярностью, и ее продукция используется на крупнейших производствах и стратегических объектах.

Российское представительство Chloride было открыто в 2002 году, но к тому времени и отечественные компании научились изготавливать собственную продукцию данного типа. В 1997 году на рынке появились первые ИБП NeuHaus, устройства малой мощности выпускаются в Китае, а большой – в Италии.

Со временем на арене появилось несколько основных игроков, предлагающих качественные источники бесперебойного питания российского производства, которые удачно конкурируют с заграничными аналогами.

Российские источники бесперебойного питания – достойная замена зарубежным аналогам

Если проводить параллель между товарами из данного сегмента от отечественных компаний и товарами от зарубежных компаний, то можно с уверенностью сказать, что российские источники бесперебойного питания ничем не уступают в качестве заграничным аналогам. Несколько компаний, которые предлагают потребителям решения для обеспечения бесперебойного электроснабжения жилых, нежилых и стратегических государственных объектов, производят продукцию по зарубежным технологиям.

В основном производственные мощности размещены в Китае и Тайване, более сложные и масштабные проекты воплощаются в реальность в европейских странах.
Сырье для создания источников бесперебойного питания закупается за границей частично, а с недавнего времени на рынке представлены российские ИБП на базе литиево-ионных аккумуляторов, которые также создаются у нас в стране.

Источники бесперебойного питания доступны самому широкому кругу потребителей, могут применяться как дома или на даче, так и в офисе или в промышленности; они позволяют поддерживать и защищать оборудование от отдельно стоящего компьютера или сервера до дата-центра, от локальной инженерной системы до целого офисного или промышленного здания.

Можно ли оставлять бесперебойник включенным?

При подключении ИБП к сети, напряжение распределяется – 220 В подается на оборудование, переменное же напряжение преобразуется в 12 Вольт и идет на заряд аккумулятора. Как только аккумулятор зарядится, напряжение напрямую будет подаваться на подключенное оборудование. В случае отключения основного питания, прибор начнет преобразовывать переменное напряжение от батарей в стабильное напряжение 220 В для питания оборудования. Такой режим работы характерен для ИБП типа line-interactive – линейно-интерактивные.

Можно ли использовать бесперебойник как стабилизатор напряжения?

Мало кто может похвастаться стабильным напряжением в сети и отсутствием каких-либо скачков, а между тем, огромное количество современной аппаратуры оказывается чрезвычайно чувствительной к данному фактору.

И если не принимать меры для того, чтобы обеспечить чувствительной технике стабильное электропитание надлежащего качества, можно потерять ее в самые короткие сроки.

В такой ситуации именно источники бесперебойного питания со стабилизатором напряжения становятся наилучшим выбором, особенно при учете того, что данная аппаратура успешно справляется не только со стабилизацией напряжения при скачках, но и позволяет продолжить кратковременную эксплуатацию техники при временном отключении электроснабжения. Как минимум, это позволяет корректно завершить работу и выключить аппаратуру подобающим образом.

Что следует учитывать при покупке ИБП

При покупке источника бесперебойного питания, соответствующего вашим требованиям, необходимо учитывать следующие технические параметры и характеристики:

• конструкция: автономное устройство или стоечное устройство
• требуемый класс ИБП: класс 1, 2 или 3
• максимальная суммарная мощность всех подключенных устройств: активная и, возможно, резервная мощность
• время переключения, поддерживаемое подключенными устройствами
• максимальное время резервного питания
• варианты предупреждений в случае проблем с сетью

Что такое ИБП для дома?

Для домашнего использования в некоторых случаях подходящими будут самые дешевые на рынке ИБП резервного и линейно-интерактивного типов. Однако, существует еще один более дорогостоящий, но и более универсальный и совершенный тип бесперебойников, работающий по принципу двойного преобразования. Он способен обеспечить максимально качественную и надежную защиту любой домашней техники. Далее мы рассмотрим каждый из указанных типов более подробно.

Как долго может работать бесперебойник?

Идеальным считается время около пяти минут. Обычному пользователю вполне хватит этого времени для того, чтобы сохранить документы и выключить компьютер. Существуют UPS-устройства, которые способны поддерживать время работы до двадцати минут.

Основные причины выхода из строя аккумуляторных батарей

Рассмотрим краткий перечень причин, в результате которых АКБ теряют свои свойства и характеристики:

• отсутствие напряжения в течение большого промежутка времени;
• питание подключенных электропотребителей от батарей на протяжении чрезмерно длительного времени (особенно это касается моделей Off-line типа, что может привести к перегреву и поломке самого ИБП);
• отключение ИБП от электрической сети на большой период времени;
• несоответствие температурного режима в помещении условиям, рекомендуемым производителем устройства (особенно чувствительны к этому фактору кислотные аккумуляторы);
• отсутствие кондиционера в машзале или офисе, где установлен ИБП по тем, чем причинам, что описаны в предыдущем пункте.