Типы источников бесперебойного питания
Сейчас существуют три типа ИБП:
- Резервный
- Линейно-интерактивный
- On-Line
Резервный ИБП или Back-UPS
Так же может называться Off-Line или Standby. Самый простой в изготовлении. Благодаря этому самый дешевый. Состоит из аккумулятора, зарядного устройства его питающего, инвертора и реле.
Аккумулятор. Источник энергии от которого происходит питание при сбоях в электросети. Обычно обладает параметрами 12 V и от 7 Ah до 9 Ah
Чем больше Ah, тем мощнее аккумулятор и следовательно дольше сможет поддерживать ваш компьютер включенным.
Зарядное устройство находится внутри источника бесперебойного питания. Служит для поддержания батареи в боевой готовности.
Инвертор. Преобразовывает постоянное напряжение 12V от аккумулятора в 220V переменного. Работает когда питание осуществляется от батареи.
Реле. Переключатель, отвечающий за быстрое переключение с питания от сети переменного тока на аккумулятор и обратно.
Одним из самых популярных резервных источников бесперебойного питания является APC Back-UPS ES 525. Имеет четыре стандартных розетки для подключения устройств. Три из них подключены через батарею и одна на прямую.
Удобен тем что не требует покупки специальных шнуров для питания компьютера. Аккумулятор в данной модели легко снимается и устанавливается. Главное не перепутать цвет. Иначе придется разбирать и паять. Долго паять)
Источники бесперебойного питания данной категории характеризуются временем переключения с сети переменного тока на аккумулятор. Измеряется в миллисекундах мс. Чем меньше тем лучше.
Линейно-интерактивный источник бесперебойного питания или Smart-UPS
Так же может называться Line-Interactive. Строится на базе резервного ИБП и дополнительно включает в себя ступенчатый стабилизатор напряжения. Благодаря которому может выравнивать подающее напряжения до 220V без перехода на батарею. Это дополнение позволяет работать в более широком диапазоне входящих напряжений
Обычно Smart-UPS рассчитаны на большую мощность и благодаря наличию стабилизатора сильно уходят вперед по стоимости.
Данные модели идут с активной системой охлаждения. Работает она не постоянно. При работе естественно шумит. Комплектуются двумя батареями.
Данные умные источники бесперебойного питания для компьютеров имеют уменьшенное время переключения в сравнении с резервными ИБП. Это позволяет использовать их для серверов и другого чувствительного к перепадам оборудования. На рисунке ниже вы видите APC Smart-UPS 1500 в исполнении для монтирования в стойку
Комплектуются точно такими же батареями по 12 В 7 Ah как и резервные источники питания в количестве четырех штук. На рисунке ниже вы видите еще одного представителя «умных» ИБП с мощностью 2200 VA.
Устанавливается в стойку и скорее всего требует для выполнения своих функций восемь аккумуляторов.
Источник бесперебойного питания On-Line или двойного преобразования
В данных источниках бесперебойного питания входное переменное напряжение сначала преобразуется в постоянное, затем в переменное и подается на выход. На это тратится энергия. Поэтому эти UPS обладают невысоким КПД (порядка 85% — 95%). Некоторым фирмам вроде бы удалось повысить КПД до 99%, но это не проверенная информация
Благодаря такой схеме отсутствует реле переключения, следовательно задержка при подаче питания от батареи равно нулю. Ее нет. Это обуславливает сферу применения on-line ИБП для обеспечения техники критической к параметрам входящего питания. Эти источники бесперебойного питания регулируют не только напряжение (как Smart-UPS), а еще и частоту, тем самым подавая всегда качественное питание.
Сложность схемы делают данные ИБП лидерами в ценовой политике.
Дополнительные Услуги И Сборы
В этом разделе Вы найдете информацию о дополнительных услугах, предоставляемых UPS, включая следующие:• • • • • • Как рассчитать общую стоимость транспортировки:1 Рассчитайте тариф на отправление или получение груза (смотрите ).2 В этом разделе найдите стоимость всех дополнительных услуг, применимых к Вашему отправлению
Обратите внимание, что некоторые сборы взимаются за каждое место отправления, а некоторые – за все отправление. Все места отправления, относящиеся к одной накладной, рассматриваются как одно отправление.3 Сложите эти два значения и найдите общую стоимость перевозки Вашего отправления (без учета таможенных пошлин и налогов).Если не указано иное, счет за дополнительные услуги и сборы будет выставлен плательщику, независимо от вида сервиса UPS (если применимо).Тарифы и дополнительные сборы, приведенные в этом издании, вступают в силу 6 июля 2020 г.Самую свежую информацию можно найти на сайте UPS www.ups.com, получить в Центре обслуживания клиентов UPS по телефону +7 (495) 961 22 11 или в местном офисе UPS.Изменение тарифов и дополнительных сборовДля своевременного реагирования на возможные изменения стоимости перевозки и налогов и обеспечения конкурентоспособности предоставляемых услуг, компания UPS оставляет за собой право на изменение или введение тарифов и дополнительных сборов
РАЗДЕЛ 1СТРАНИЦА 4РАЗДЕЛ 2СТРАНИЦА 14РАЗДЕЛ 3СТРАНИЦА 26РАЗДЕЛ 4СТРАНИЦА 35РАЗДЕЛ 5СТРАНИЦА 47РАЗДЕЛ 6СТРАНИЦА 54
Причины использования
Кратковременные нарушения нормальной работы электрической сети являются неизбежными. Причиной большинства кратковременных нарушений электроснабжения являются короткие замыкания. Полностью защитить электрическую сеть от них практически невозможно или, во всяком случае, это стоило бы очень дорого. Кратковременные перерывы питания случаются значительно чаще, чем длительные. Длительного перерыва питания возможно избежать, используя автоматический ввод резерва (АВР). При этом кратковременные перерывы питания будут не только при коротком замыкании на любой из питающих АВР линий, но и на линиях, питающих соседних потребителей.
Бесперебойное от гарантированного электропитания отличается тем, что в случае гарантированного электропитания допускается перерыв на время ввода в действие резервного источника. В случае бесперебойного электропитания требуется «мгновенный» ввод в действие резервного источника
Это важное требование ограничивает круг пригодных к применению в источниках бесперебойного питания резервных источников. На практике обычно может быть применен только один такой источник — аккумуляторная батарея
Основной функцией ИБП является обеспечение непрерывности электропитания посредством использования альтернативного источника энергии. Кроме того, ИБП повышает качество электропитания, стабилизируя его параметры в установленных пределах. В ИБП в качестве накопителя энергии обычно используются химические источники тока. Кроме них, могут применяться и иные накопители. В качестве первичного источника может использоваться электропитание, поступающее от электросети или генератора.
Промышленность
Батарея аккумуляторов
Сложное технологическое оборудование современного промышленного производства не может нормально функционировать, если электроснабжение не бесперебойное. Для многих промышленных предприятий перерыв питания на несколько секунд или даже на десятые доли секунды ведет к нарушению непрерывного технологического процесса и к остановке производства.
Если допустимое время перерыва питания меньше 0,2 с, возможно только использование источников бесперебойного питания, защита автоматическими выключателями цепи с коротким замыканием для уменьшения времени перерыва питания в таком случае невозможна или неэффективна. Если допустимое время более 0,2 с, возможно использование защит электросети или использование источников бесперебойного питания. При допустимом времени 5…20 с возможно отказаться от источников бесперебойного питания и использовать АВР.
Для электродвигателей провалы напряжения в сети 0,4 кВ длительностью 0,3…0,5 с могут привести к тому, что векторы остаточной ЭДС электродвигателей могут оказаться в противофазе с векторами напряжения сети. В результате при восстановлении питания произойдет срабатывание электромагнитных расцепителей автоматических выключателей и окончательное отключение электродвигателей. При этом провалы напряжения длительностью менее 0,3 с не представляют опасности, поэтому для электродвигателей борьба с провалами напряжения обычно направлена на предотвращение отключения контакторов в цепи главного питания 0,4 кВ. Одной из таких мер является питание цепей управления контактора от источника бесперебойного питания.
Восприимчивость промышленных контроллеров на логических микросхемах к провалам напряжения аналогична восприимчивости компьютеров.
Нарушение работы контакторов и реле может произойти при прерывании напряжения 5…10 мс и 80…120 мс. Разница в работе одного и того же устройства возникает из-за разницы в мгновенной величине напряжения переменного тока, когда начался провал напряжения. При прохождении напряжения через ноль устойчивость более чем в 10 раз больше.
Для резервированного питания промышленных и военных объектов нередко используются ДДИБП. В частности, они работают на космодроме Байконур.
Медицина
В медицинских стационарах (больницах) нередко требуется обеспечить стабильное электропитание, в частности, освещение и питание аппаратуры при хирургических операциях. Для этого используются мощные ИБП, как статические, так и ДДИБП.
В быту и офисах
Наиболее распространенное в быту и офисах применение — выключение компьютера без потери данных при отключении электроэнергии. При провалах напряжения длительностью 0,2 с происходит остановка процедур чтения/записи компьютера; 0,25 c — блокировка операционной системы; 0,4 c — перезагрузка.
Аварийное
Источники питания, которые используются в случае перерыва нормального питания, делятся на резервные и источники питания для систем безопасности.
Служба экспресс доставки UPS
Компания занимает одно из первых мест в мире по объему грузоперевозок. Она имеет свою собственную грузовую авиакомпанию — UPS Airlines, в состав которой входит 212 воздушных судов, и ее парк регулярно пополняется новыми кораблями.
Как я уже рассказывал в предыдущей статье, Apple iPhone с завода в Китае доставляет именно экспресс доставка UPS. У Apple заключен договор с UPS на поставку продукции покупателям напрямую с заводов в Китае. Договор выгоден всем сторонам, объемы продаваемой продукции гигантские, скорость доставки, в формате мира, оперативная. В итоге все счастливы, особенно потребитель, радостно прижимающий к груди долгожданный девайс.
Обычно посылки доставляются прямо до квартиры покупателя вот такими машинами:
Есть одна интересная особенность UPS доставки. Если требуется подпись клиента, то посылку при любом раскладе отдадут только в руки, а если получателя нет дома, отвезут для хранения на склад. Если же подпись не требуется, то ее просто оставляют у порога, и уезжают… То есть при отправке и последующем отслеживании необходимо убедиться, что для вручения требуется подпись, а именно Signature Required, именно эта надпись должна стоять в трекинге.
Есть чудесные ролики на YouTube, показывающий все недостатки доставки без подписи:
То есть посылку просто принесли, и оставили на пороге, а потом какой-то нехороший человек увез ее в далекое-далека…
UPS и доставка в Россию
Конечно, UPS доставляет в Россию, но не всегда удобно пользоваться данным способом доставки. Связано это прежде всего с таможенными ограничениями. Беспошлинно, через UPS, можно ввозить товара на сумму не превышающую 200 евро, и это включая стоимость доставки. Все, что выше этой суммы, будет облагаться таможенной пошлиной.
О всех покупках айфона, и доставкой в РФ через UPS можно смело забыть, так как это попросту не выгодно. Пользоваться услугами данного перевозчика можно в том случае, если Вы доставляете что-то не дорогое. К примеру чехол для iPhone или любую другую мелочь.
Я верю, настанет тот прекрасный момент, когда таможенные правила в отношении экспресс доставки UPS изменяться, и беспошлинный ввоз будет составлять не менее 1000 евро. Но пока, товары стоимостью выше 200 евро лучше всего доставлять через государственную почту.
Удачных Вам покупок, и быстрых доставок, оставайтесь с нами!
Как выбрать ИБП
УПС могут использоваться для защиты бытовой и офисной техники, ПК, промышленного оборудования. Сферой применения определяется и выбор модели ИБП, а чтобы сделать его правильно, нужно знать потребляемую техникой мощность.
Ее номинальная величина в ваттах указана в технической документации или на наклейке с задней панели каждого устройства. Так как бесперебойники характеризуются ее значением в ВА, то в расчетах необходимо использовать формулу P(VA)=P(W)/0,7.
Подключение оборудования, общая мощность которого превышает номинальное значение у самого UPS, приведет к его перегрузке и отключению. Поэтому выбирать ИБП следует, исходя из суммарной нагрузки от всей аппаратуры, которую планируется к нему подключить.
Номинальная мощность бесперебойника должна быть выше расчетной на 20-30%. Например, работу оборудования мощностью 750 ВА обеспечит ИБП с номинальным ее значением не ниже 1 кВА. Кроме того, нужно учитывать резкое увеличение нагрузки во время пуска приборов с электродвигателем (компрессоры, насосы), поэтому производителями ИБП разработаны специальные программы для расчета их требуемой мощности.
Время автономной работы УПС подбирается в зависимости от задач, которые будут выполняться. Для защиты компьютеров, мониторов, аудио- и видеоаппаратуры подойдут недорогие устройства offline или smart типа. Если в сети наблюдаются частые перепады напряжения, то лучше взять бесперебойник с функцией AVR.
Для того, чтобы была возможность увеличить время работы ИБП в автономном режиме, выбирают модели с внешним размещением батарей – емкость такого устройства легко увеличивается дополнительными аккумуляторами, которые подсоединяются параллельно.
Лазерные принтеры, инструменты и бытовые приборы с электродвигателями, а также другое оборудование, чувствительное к качеству подаваемого напряжения (требующее правильной синусоиды), обеспечивается питанием только через блоки online типа.
При выборе модели ИБП следует обратить внимание на количество и виды разъемов, которыми она оснащена. Они должны соответствовать подключаемой технике по количеству (желательно с запасом) и типу
Online delta conversion
Online delta conversion (дельта преобразование) – этот тип пришел на смену Online single conversion. Диапазон мощности от 9000 до 470000/480000 VA.
Принцип заключается в использовании дельта – трансформатора. Он работает по принципу магнитного усилителя. При попадании напряжения от сети на вход источника бесперебойного питания оно проходит через дельта – трансформатор, который позволяет управлять током, он пропускает напряжение через дельта инвертор далее через основной инвертор и выводит на выход ИБП. Дельта инвертор позволяет контролировать амплитуду и синусоидальную форму входного тока, также он может управлять зарядкой батареи, сглаживать разницу между входным и выходным напряжением, и в заключении он корректирует на входе коэффициент мощности. Основной инвертор выполняет функции зарядки батареи, контроля напряжения на выходе, и питания нагрузки при работе от батарей. Если на входе происходит понижение напряжения дельта – трансформатор ток проходит по внешнему контуру на основной инвертор. Он увеличивает напряжение по средствам преобразования из переменного в постоянный ток, дальше дельта – инвертор преобразует из постоянного в переменный ток и полученное значение используется для сглаживания на дельта – трансформаторе, и уходит обратно на выход через внутренний контур (дельта – инвертор, основной инвертор). Если на входе происходит повышение входного напряжения излишки тока проходят из дельта – трансформатора в дельта – инвертор, где преобразуются в постоянный ток, дальше на основной инвертор и преобразуется в переменный ток и уходит на выход ИБП.
Основное отличие Online delta conversion от других типов что при поступлении нормального, повышенного или пониженного напряжения, оно не уходит на зарядку батареи, в следствии чего КПД увеличивается.
Зарядка батарей происходит в том случае если на дельта – инвертор приходит сигнал о малом заряде батареи, то дельта – инвертор посылает 10% ток через трансформатор по внешнему контуру на основной инвертор, который преобразует переменный ток в постоянный и отправляет его для зарядки батареи.
Ввиду использования такой схемы соединения и переключения обеспечивается плавная загрузка входного напряжения при переходе из режима работы батарей в режим работы от сети. Также данный способ дает возможность высокой перегрузочной способности до 200% в течение 1 минуты.
Online delta conversion имеет КПД 96.5%, такой КПД становится возможным при отсутствии отклонений и искажений напряжения в сети, нагрузке близкой к номинальной.
При других условиях КПД составляет 90.9 – 93.6%
Online delta conversion используют для построения СБЭ (система бесперебойного электроснабжения).
Рис. 16 — дельта преобразование
Задачи ИБП
Назначение УПС – обеспечить подачу напряжения на подключенное оборудование, если оно отсутствует в основной электросети.
При выборе ИБП нужно учитывать общую мощность техники, которая будет к нему подключена, и время использования устройства.
Бесперебойники не относятся к источникам резервного питания. Дизельные генераторы, источники, работающие на энергии солнца и ветра, другие электросети могут заменить основную линию на длительное время.
Использовать с этой же целью ИБП непрактично, так как потребуется задействовать аккумуляторы слишком большой емкости. Их задача – обеспечение электроэнергией аппаратуры только на то время, за которое пользователь успеет сохранить данные на компьютере или корректно завершить работу оборудования.
Для использования в домашних условиях достаточно UPS, который действует 5-10 минут, в сетевых коммуникациях предприятий и учреждений применяются устройства, рассчитанные на более длительное время работы.
APC Back-UPS BV1000I-GR
- Вид устройства: линейно-интерактивный
- Выходная мощность (ВА): 1000 ВА
- Выходная мощность (Вт): 600 Вт
- Номинальное выходное напряжение: 180 В
- Тип формы напряжения: ступенчатая аппроксимация
синусоиды - Время работы устройства: 3 мин при 300 Вт
- Количество выходных разъемов питания: 4 х CEE 7
(евророзетка) - Интерфейс: нет
- Емкость батареи: 9Ah
- Время зарядки: 8 ч
- Вес: 5.7 кг
- Размер (ДхШхВх): 305х160х92 мм
Модель BV1000I-GR является первым линейно-интерактивным ИБП в нашем рейтинге
от все того же бренда APC by Schneider Electric. Ориентировочная цена
составляет примерно 6 400 рублей. Внешний вид данной модели выполнен в
классическом для APC стиле. Черный корпус, материал пластик. Аппарат довольно
габаритный весом почти 6 кг, из-за своей конструкции и внутренней начинки.
На верхней части панели размещены 4 евророзетки стандарта Schuko, каждая из
которых имеет защиту от помех и скачков напряжения. Также имеется вентиляционное
отверстие, а на одном из торцов находится кнопка включения.
На обратной стороне устройства находятся 4 небольших ножки, несколько
отверстий для настенного крепления и желтая перемычка для подключения.
Внутри устройства расположена необслуживаемая свинцово-кислотная батарея с
защитой от утечек и трансформатор.
На экране представлены основные технические характеристики модели. Данный
ИБП имеет мощность в 1000 ВА или 600 Вт. Это один из самых мощных решений от
компании APC. Работая по линейно-интерактивной схеме ИБП значительно
увеличивает диапазон входного напряжения и сохраняет заряд аккумулятора. Также
устройство самостоятельно справляется со скачками напряжения и не переключается
на работу от батареи. Время переключения на автономное питание при этом
составляет от 6 до 10 мс.
ИБП обладает поддержкой холодного старта и большим сроком службы батареи –
от 3 до 5 лет. Точное время работы устройства производителем не указано,
однако тест с подключением к ИБП нагрузки от игрового ПК с 4К-монитором в режиме
бездействия показал, что устройство проработало почти 25 минут, однако было
замечено, что трансформатор довольно сиьно нагревается, что можно отнести к
недостаткам.
В целом, можно отметить, что UPS BV1000I—GR рассчитан на тех, кто не хочет
вникать в тонкости работы ИБП, устанавливать на свои ПК дополнительный софт и
настраивать устройство. Модель достаточно проста в эксплуатации и является
отличным ИБП для домашнего или офисного пользования.
Распространенные модели ИБП
Маркировка UPS начинается с названия компания производителя, далее следует название модельного ряда, число, указывающее мощность в VA и буквенные обозначения конструктивных особенностей устройства.
EX указывает на конфигурацию со встроенным аккумулятором и возможность подсоединения дополнительной батареи. К таким бесперебойникам относится распространенная модель N-Power Smart-Vision 1500 EX. Модификации с буквами LT имеют навесной батарейный блок, вариант RM указывает на конструкцию в стойке, а RT – на универсальное исполнение.
Модели УПС с двойным преобразованием: Ippon Innova RT 1000, Powercom VANGUARD VGS-2000XL. Пользуются спросом модельные ряды бесперебойников всех типов от производителей N-Power, Chloride, Libert, Inelt.
ИБП типа On-Line
На основе технологии On-Line строятся самые надежные типы ИБП. Основной цепью, через которую осуществляется питание электроприемников, является именно та, которая содержит выпрямитель и инвертор. Поэтому ИБП онлайн типа преобразует 100% поступающей к нему электроэнергии. Переменное напряжение сети сначала преобразуется в постоянное, а затем обратно в переменное. При этом формируется синусоида практически идеально формы.
Рис. 3. Архитектура ИБП типа On-Line
Глядя на архитектуру ИБП (рис. 3) становится понятным, почему многие его называют двухконтурным. Первым контуром является выпрямитель, вторым – инвертор. Выпрямитель во многих ИБП выполнен из двух блоков. В первом происходит преобразование переменного напряжения в постоянное (выпрямление). Во втором, уменьшается величина выпрямленного напряжения и его последующая стабилизация.
При удовлетворительном качестве входного напряжения инвертор питается от выпрямителя. Как только значение входного напряжения или частоты выходит за рамки минимального или максимального значения, к цепи питания инвертора вместо выпрямителя подключается аккумуляторная батарея.
Источники типа On-Line обеспечивают очень большую точность поддержания выходного напряжения (в пределах ±1-3%), даже при значительных изменениях входного (от 80 до 280 В). Кроме того, для таких источников не важна даже правильность формы синусоиды входного (сетевого) напряжения. Можно сказать, что на входе просто должно присутствовать хоть какое-то напряжение, чтобы было что регулировать.
Наличие в источниках цепи «Bypass» (обходного режима) позволяет подключать нагрузку непосредственно к сети электроснабжения. Ручной режим включения «Bypass» может использоваться при горячей замене аккумуляторных батарей и при проведении регламентных работ. Автоматический режим «Bypass» необходим для разгрузки основной питающей цепи при резком увеличении тока выше номинального, например, при запуске электродвигателей.
К недостаткам ИБП типа On-Line можно отнести низкий КПД (85-90%) и высокую стоимость по сравнению с другими рассмотренными архитектурами. Однако эти недостатки уравниваются выполняемыми задачами.
Двухконтурные ИБП следует использовать в сетях с нестабильной синусоидой, частыми перепадами и «скачками» напряжения, с изменяющейся частотой. Это самые надежные ИБП способные обеспечить стабильную работу ответственного оборудования, выход из строя которого, может повлечь за собой большие финансовые потери и угрозу жизни людей (например, котельного и медицинского оборудования, информационных вычислительных комплексов).
