1. Загальні відомості про ДБЖ
2. Резервна Off-Line
3. Інтерактивна Line-Interactive
4. Подвійне перетворення або on-line
5. Безпосередній вибір джерела безперебійного живлення, ДБЖ
6. Фінансова складова при підборі ДБЖ
7. Практична порада
8. Вибір джерела безперебійного живлення по потужності
9. Не забути
10. Зведена таблиця для вибору типу джерела безперебійного живлення

Перед безпосереднім вибором хорошого джерела безперебійного живлення (ІБП), слід розібратися як працює даний пристрій і які типи ДБЖ існують, оцінити їх переваги та недоліки.

Загальні відомості про ДБЖ

Джерело безперебійного живлення (UPS) - це джерело живлення, який призначається для електропостачання та захисту будь-яких типів навантажень при невідповідності параметрів електромережі основного джерела енергії або повного його відключення.

Безпосередньою функцією ДБЖ є безперервне електропостачання підключеного навантаження. Вторинної функцією ДБЖ є поліпшення якості електроенергії джерела живлення шляхом стабілізації напруги.

Таким чином, ІБП стають невід'ємною частиною сучасних систем електропостачання. Будь-то офісний центр, де важливим є завершення роботи комп'ютерів без втрат інформації або велике виробництво, де використовуються складні системи управління агрегатами.

Використання ДБЖ в системах пожежної безпеки або відеоспостереження життєво необхідно.

Розрізняють 3 види ДБЖ за схемами побудови:

• Резервна (Off-line);
• Інтерактивна (Line-interactive);
• Подвійне перетворення (On-line, double-conversion).

Розглянемо дані схеми.

Резервна Off-Line

ДБЖ з резервної схемою є самими простими, а слідчо і найдешевшими. За замовчуванням, харчування навантаження йде від первинного джерела живлення. За допомогою фільтрів вдається відсікти імпульсні кидки і перешкоди. Якщо струм перестає подаватися на навантаження або якщо він відхиляється від нормованих значень, то навантаження в автоматичному режимі почне працювати від АКБ, яка в нормальному режимі заряджається від мережі і є невід'ємною частиною ДБЖ. Після чого можна коректно завершити роботу пристрою. Після того, як напруга з'явиться або параметри мережі, стануть задовільними, навантаження знову буде харчуватися від первинного джерела.

Ці ДБЖ добре себе показали в мережах без частих стрибків напруги. Якщо збій електромережі явище не рідкісне, то це негативно позначиться на батареях. Спочатку вони будуть швидше розряджатися, а згодом і зовсім стануть непридатні.

Якщо ж все-таки вибір припав на ДБЖ з резервної схемою побудови, а в мережі існують часті збої, то слід доглянути моделі зі знімною АКБ.

Слід зазначити, що за рахунок високого ККД (99%) ці ДБЖ працюють дуже тихо з невеликим виділенням тепла.

Головна перевага цього типу - простота і дешевизна, породжує ряд недоліків:

• Час перемикання ДБЖ на режим «від батареї» коливається близько 4 ... 12 мс;
• Вихідний сигнал в режимі «від батареї» являє собою не чисту синусоїду, а трапецеидальную;
• Регулювання величини вихідних сигналів (напруги і частоти) не є можливим.

Схема роботи Off-line ДБЖ показана на малюнку.

Інтерактивна Line-Interactive

Джерело безперебійного живлення з інтерактивною схемою має ті ж якості що і резервні, за винятком однієї особливості. У ланцюзі є стабілізатор напруги, реалізований на основі автотрансформатора. Це, в свою чергу, дозволяє підтримувати в системі рівномірне напругу в деякому діапазоні. Модуль має назву AVR і може працювати як в режимі зниження, так і в режимі підвищення напруги в діапазоні 20% від номінального. Це призведе до більш рідкісним перемикань на режим роботи від АКБ, що позитивно позначиться на терміні експлуатації останньої. Перепідключення на резервний режим відбудеться тільки в разі, якщо AVR буде не в змозі утримувати напругу на заданому рівні. Таким чином, ДБЖ з інтерактивною схемою дозволяють працювати в більш широкому діапазоні напруг.

Перемикання «мережу-батарея» відбувається більш гладко, ніж у систем резервного типу. Необхідний час на перемикання займає близько 2-4 мс.

В цілому, інтерактивні джерела безперебійного живлення можуть використовуватися для безпечної роботи обладнання під час перепадів, просадки короткочасних стрибків або повного зникнення напруги.

До недоліків роботи ДБЖ типу Line-interactive можна віднести:

• Залежно від моделі, ДБЖ можуть не контролювати синусоидальность вихідного сигналу напруги і малоефективно фільтрувати перешкоди і викиди.
• У режимі «від батареї», вихідна частота може перевищувати стандартні 50 Гц. Через це живити прилади з асинхронними двигунами в своєму складі (велика побутова техніка) не є можливим.

Проте, ДБЖ з інтерактивною схемою побудови відмінно справляється з підтримкою електроспоживачів, які невибагливі до якості електричної енергії, тому ці джерела широко застосовуються в захисті, маршрутизаторів, комутаторів, комп'ютерів, здебільшого побутової техніки, систем освітлення та обігрівальних приладів та ін.

Схема роботи ДБЖ інтерактивного типу показана на малюнку.

Подвійне перетворення або on-line

ДБЖ подвійного перетворення, або on-line - найнадійніші і отже дорогі з існуючих ДБЖ. On-line системи використовують перетворення вхідної змінної напруги в постійне, а після, постійного в змінну з заданими параметрами, через що і називаються системами з подвійним перетворенням. У On-line режимі, акумулятори працюють в режимі «буфера», а час зміни режиму електропостачання технічно дорівнює 0 мс. Таким чином, джерело безперебійного живлення типу on-line або подвійного перетворення гарантує захист живиться навантаження, від будь-яких перешкод, які надходять з мережі.

За замовчуванням, ДБЖ типу On-line , Працюють з постійним ККД в діапазоні від 89 до 96,5% (залежить від виробника), їх робота супроводжується шумом і тепловиділеннями. Цікаво зауважити, що провідні виробники мають модельний ряд джерел безперебійного живлення, який має додатковий smart-режим, при включенні якого, ККД підвищується до 99%, без втрати якості електроживлення навантаження, що, в свою чергу, також призводить до зниження енерговитрат ДБЖ. Smart-режим об'єднує режим роботи On-Line і очікування. У такому режимі ДБЖ частину часу працює в режимі on-Line, а частина часу, визначеного шляхом аналізу споживаної електричної енергії за певний проміжок часу, знаходиться в режимі очікування.

Відмінністю On-line систем від off-line і interactive, є те, що системи подвійного перетворення, здатні регулювати як вихідна напруга, так і частоту.

До додаткових переваг on-line систем слід віднести

• наявність гальванічної розв'язки, за допомогою якої можна поліпшити стійкість,
• наявність режиму By-pass, за допомогою якого харчування навантаження здійснюється безпосередньо з мережі через фільтр ІБП;
• наявність сервісного By-pass, необхідного при ремонтних і регламентних роботах для безперервного живлення навантаження;
• автоматичний перехід в режим байпаса при нештатних ситуаціях (наприклад, перевантаженнях);
• час роботи від АКБ необмежена і визначається вибором комплектації АКБ.

Основним недоліком систем безперебійного живлення типу подвійного перетворення є висока вартість.

Ці ДБЖ на рівень надійніше попередніх, тому їх використовують тільки для безпечної роботи високотребовательной техніки. Наприклад, сучасних дата-центрів, перебої роботи яких спричинять за собою багатотисячні збитки або втрату критичної інформації. Тому висока ціна виправдана, а впровадження ДБЖ on-line типу, дозволяє максимально захистити обладнання або інформацію.

Схема роботи ДБЖ типу подвійного перетворення представлена ​​на малюнку.

Безпосередній вибір джерела безперебійного живлення, ДБЖ

Перед безпосереднім вибором ДБЖ слід вирішити задачу, з якою буде працювати ДБЖ. Необхідно враховувати такі фактори, як критичність навантаження, якість електричної енергії, чутливо навантаження до якості електричної енергії.

Для малопотужної некритичною і нечутливою до електроживлення навантаження, допускається використання ІБП з резервної схемою побудови. Це заощадить фінансові ресурси, і гучність роботи ДБЖ такого типу не буде залучати до себе увагу. Для захисту середньої по потужності і критичності навантаження в районах з переважно задовольняють показниками електричної енергії без серйозних перешкод, рекомендується розглядати ДБЖ з інтерактивною схемою побудови. Якщо потрібно забезпечити максимальний рівень захисту обладнання та інформації, забезпечити безперебійну роботу в промислових умовах, харчування многомощной навантаження або електропостачання обладнання при низьку якість живильної мережі, необхідно вибирати ДБЖ з категорії On-line.

Перед покупкою необхідно зробити хоча б зовнішній огляд пристрою. Багато питань якості збірки джерел безперебійного живлення можливо визначити при огляді. Оцініть дружність інтерфейсу. Зрозуміти, скільки відомостей про стан ДБЖ можна отримати при перегляді панелі управління. Сумлінні виробники не скупляться на кількість виведеної інформації, а конструкторські рішення, в плані кнопок управління виключають можливість їх випадкового натискання, що могло б призвести до невиправданого зміни режиму роботи установки безперебійного живлення або знеструмлення навантаження.

Фінансова складова при підборі ДБЖ

В даний час, різноманітність виробників джерел безперебійного живлення дуже велике. Популярність компанії, її бренд, країна виробник, якість збірки і, як наслідок, рівень захищеності обладнання прямо пропорційно ціні. Не рідко, маркетологи вдаються до різних хитрощів, щоб переконати довірливого покупця купити той чи інший тип товару в цілому, і ДБЖ зокрема. Наприклад такі заголовки, як «sine wave» або «true sine wave» замість того, щоб мати у своєму розпорядженні покупця, навпаки, повинні насторожувати, адже вони не вказують тип пристрою і його характеристики, і зовсім не гарантують чистоту вихідного синусоїдального сигналу, а тільки вказують на його наближеність.

З практики, значною проблемою ДБЖ китайських виробників є невідповідності заявленої потужності ДБЖ з її реальною. У кращому випадку, вони будуть відключатися вже при навантаженні 50-80% від номінальної. Також, у таких ІБП час роботи від батареї набагато нижче нормальних значень - 1-3 хвилини проти 5-15.

Провідні виробники дбають за якість своєї продукції, тому, вони забезпечують гарантію на свої вироби і захищеність вашого обладнання терміном від 2-х років, чого не можна очікувати від моделей недобросовісного виробника. Сервісне обслуговування та ремонт повинні проводиться висококваліфікованим персоналом компанії, сертифікованої виробником, які знають всі нюанси роботи даного типу обладнання. Тому, уточнити наявність сервісного центру і тривалості його присутності на ринку важливо ще при виборі ДБЖ.

Всі ці фактори, так чи інакше, закладаються у вартість продукції. І якщо характеристики двох ДБЖ на перший погляд однакові, але ціна одного значно менше іншого, то слід задуматися, на чому ж заощадили виробники в цей раз. Якщо ви вибираєте модель подешевше на шкоду своїм комфортом або зручності роботи, то це ще куди не йшло, але якщо від роботи ДБЖ залежать життя інших людей, багатотисячне обладнання або цінна інформація, то така ощадливість фінансових коштів може виявитися дуже дорогою і великою надалі.

Практична порада

Перед установкою ДБЖ треба вирішити питання з відведенням теплової енергії. ДБЖ працюють з високим ККД, але, не дивлячись на це, частина енергії переходить в теплову, а її потрібно відводити. До все цього, необхідно визначитися і з місцем установки ДБЖ: при великій ємності АКБ, тиск на підлогу буде значним, тому рекомендується переконатися в надійності перекриттів перед установкою.

Вибір джерела безперебійного живлення по потужності

Визначення розрахункової потужності при виборі ДБЖ

1. Скласти список устаткування, яке буде захищене ДБЖ.
2. Розрахувати сумарну споживану потужність обладнання, яке підлягає.
3. Врахувати електроприлади з пусковими струмами.
4. Задати час роботи обладнання, яке підлягає в автономному режимі.
5. Вирішити можливе збільшення навантаження найближчим часом і чи варто її враховувати в розрахунках

Важливо знати

Під час зміни джерела живлення, електроприлади знеструмлюється, це означає, що джерело типу off-line і line-interactive не можуть гарантувати надійне безперебійне живлення, наприклад, ПК, так, як час спрацьовування ІБП і критичне час знаходження в знеструмленому стані комп'ютера, без перевантаження системи, приблизно рівні.

На що звернути особливу увагу

Потрібно пам'ятати, що потужність ДБЖ повинна перевищувати розрахункову потужність обладнання, яке підлягає на 20-50%.

Розрахункова потужність для різних типів навантажень враховується по-різному. Прилади, з електродвигунами в своєму складі (насоси, компресори) повинні розраховуватися з відповідним коефіцієнтом, так, як в момент пуску вони споживають потужність в кілька разів перевищує номінальний режим. Це обумовлено наявністю пускових струмів і це потрібно обов'язково враховувати, вибираючи ІБП для вашого обладнання. Величину пускового струму можна подивитися в технічному паспорті пристрою.

Не рідко, ДБЖ мають перевантажувальну здатність. Залежно від величини навантаження, в середньому до 150%, ця величина має різне значення - від декількох секунд, до декількох хвилин, в залежності від конкретної моделі.

У разі, якщо потрібно безперервне живлення навантаження, на тривалий час, існують варіант харчування навантаження через безперервного живлення від стороннього джерела енергії, наприклад, дизель-генератора. При розрахунку потужності генератора, слід врахувати, крім потужності ДБЖ, ще такий параметр як THD (спотворення струму). Якщо цей параметр знаходиться в межах до 12%, ніякі корективи в розрахунки вносити не потрібно. А якщо THD ДБЖ перебувати в межах 30% або близько нього, то до потужності генератора необхідно додати ще близько 25-30% розрахункової потужності.

Не забути

Важливо не забути, що після переходу ДБЖ в режим «від батареї» він живитиме всі прилади що до нього підключені одночасно. В такому випадку, необхідний запас потужності для коректної роботи ДБЖ. В іншому випадку, необхідно вручну контролювати запуск техніки з великими пусковими струмами.

Зведена таблиця для вибору типу джерела безперебійного живлення

Off-line

Line-interactive

On-line

потужність ДБЖ

Проте 1,5кВА

Проте 4кВА

не обмежена

Режим роботи від мережі

стабілізація напруги

немає

ступінчаста

повна

стабілізація частоти

немає

немає

є

фільтрація перешкод

слабка

середня

максимальна

батарейний режим

частота переходів

часта

середня

рідкісна

Час переходу на батареї

4-16 мсек

2-4 мсек

немає

Час роботи від батареї

обмежена

обмежена

Будь-яке, визначається комплектацією АКБ

форма синусоїди

часто трапецеїдальних

Трапецеїдальних / синусоїдальна

синусоїдальна

режим By-pass

немає

немає

є

гальванічна розв'язка

немає

немає

можлива

За будь-якими практичними рекомендаціями щодо вибору ДБЖ, Ви завжди можете звернутися до нас і ми будемо раді допомогти.