Бесперебойник это что: Блоки бесперебойного питания, виды, типы, устройство и принцип работы

Что такое бесперебойник (ИБП) и принцип его работы

Что такое бесперебойник и как он работает?

Стабильная работа приборов, питающихся от электросети, зависит от напряжения. Исчезновение тока или даже короткий перепад чреват потерей огромного количества информации, обрабатываемой и передаваемой за доли секунд электронными устройствами. Для решения этой проблемы и исключения поломки механизмов в результате отключения тока или резкого перепада показателей напряжения используют источники бесперебойной подачи питания.

Что такое ИБП и сферы применения

Источник бесперебойного питания (ИБП), в просторечии именуемый «бесперебойник» - это вспомогательный блок электрического снабжения. Причины его использования:

• для непрерывной подачи энергии при отключении главного источника питания;
• для сохранения показателей напряжения в заданных рамках;
• для защиты от сетевых помех, резких скачков и перепадов тока.

Все виды ИБП состоят из:

• преобразователей;
• тумблеров переключения;
• хранилища энергии (аккумулятор).

Бесперебойник применяют и в бытовых, и производственных масштабах. Подключенное к нему оборудование, например домашние или офисные компьютеры, продолжает функционировать без потери данных или технических характеристик. Кроме того, ИБП используют для корректировки сетевых параметров у оборудования, чувствительного к показаниям основного источника питания, например отопительные котлы.

Типы и принцип работы ИБП

Существует три вида источников бесперебойной подачи напряжения:

1. Резервный ИБП. Если в сети есть напряжение, то питание идет через него. При отсутствии тока в работу включается аккумуляторное оборудование бесперебойника. Недостаток этого типа устройства в том, что он не фильтрует скачки напряжения и не гарантирует защиту блока питания компьютера. Преимущество - низкую стоимость.
2. Стабилизатор. Конструкция имеет фильтр для сглаживания импульсного тока и выравнивания в пределах допустимого уровня. Это создает защиту приборов от сетевых помех за максимально короткий срок – 10 мс.
3. Линейный бесперебойник. Прибор, компенсирующий любую недопустимую нагрузку за счет рабочей схемы поступления электрического сигнала: выпрямитель – инвертор – аккумулятор. Не требует времени для переключения, на выходе дает 220 В.

типы, особенности, лучшие модели ИБП/UPS для компьютеров и ноутбуков

В условиях нестабильного или прерывистого электроснабжения источник бесперебойного питания поможет обеспечить надёжную и непрерывную работу компьютеров, рабочих станций и серверов. Устройства бесперебойного питания выпускаются для домашнего, офисного, промышленного и аварийного применения.

Описание и принцип работы

ИБП — это устройство, представляющее собой вторичный источник энергии, который обеспечивает поддержание питания и улучшение его параметров:

• при нестабильной работе электросети;
• при слишком низком или высоком напряжении;
• при кратковременном отключении основного источника, например, обычной 220-вольтовой электросети.

Бесперебойник состоит из аккумуляторной батареи, зарядного устройства, а также преобразователя напряжения (инвертора). Этот аппарат питания помогает защищать технологические процессы от нарушений и сбоёв. Дома и в офисе

ИБП для компьютера позволяет избежать утери данных, над которыми выполнялась работа. В качестве батарей широко применяются кислотные и гелевые 12-вольтовые аккумуляторы.

Типы источников

Блоки бесперебойного питания для компьютера, рабочих станций, промышленных потребителей и серверов делятся на три основных типа. Онлайн-бесперебойники обеспечивают двойное преобразование напряжения. Вначале прибор преобразует переменный ток электросети в постоянный, а затем — обратно при помощи двух инверторов. Батарея оказывается подключённой постоянно, играя роль буфера, что обуславливает одно из достоинств такого устройства — отсутствие промежутка времени между пропаданием напряжения первичного источника и вступлением в работу аккумулятора.

Онлайн-бесперебойники выдают энергию очень высокого качества. Другое достоинство ИБП с двойным преобразованием заключается в чистой синусоидальной форме напряжения на выходе. Благодаря этому, такое устройство может подключаться к ответственным и загруженным постоянно серверам, рабочим станциям на компьютерных сетях и прочим приборам, предъявляющим повышенные требования к качеству электроэнергии.

Ещё одним несомненным плюсом является возможность одновременного корректирования и напряжения, и частоты. Онлайновые ИБП являются наилучшими стабилизаторами напряжения из всех существующих. Но есть и недостатки — более низкий КПД, чем у двух предыдущих устройств, повышенное тепловыделение. Из-за этого требуется постоянное охлаждение, обеспечиваемое компьютерным вентилятором.

Резервные бесперебойники обеспечивают питание подключённой к нему нагрузки напрямую от электросети, если есть в ней стабильное напряжение. Предусмотрена фильтрация от высоковольтных импульсов и электромагнитных помех. Когда напряжение пропадает или выходит за нормальные пределы, происходит переключение нагрузки с электросети на аккумуляторную батарею с инвертором.

Его цель — преобразование постоянного тока в переменный с последующим повышением напряжения до 220 вольт. Во время питания от сети батарея офлайнового ИБП подзаряжается.

Резервные приборы бесперебойного питания применяются вместе с офисными и домашними компьютерами и рабочими станциями локальных сетей низкого уровня. Достоинства заключаются в очень высоком коэффициенте полезного действия, близком к 99%. А также в низкой стоимости, шумности и температуре нагрева.

Резервные ИБП — самые распространённые на отечественном рынке. Один из недостатков таких устройств заключается в долгом времени перехода на батарейное питание. Это может привести к дестабилизации работы компьютера. Также не стабилизируется ни напряжение, ни частота, а при функционировании от батареи форма выходного тока далека от идеальной синусоиды.

От резервных ИБП линейно-интерактивные устройства отличаются наличием стабилизатора на базе автотрансформатора, обмотки которого переключаются посредством реле. Благодаря этому такие бесперебойники поддерживают напряжение на выходе при колебаниях этой величины на входе, что является важным достоинством таких устройств.

Есть и недостатки — завышение выходной частоты при работе от батареи и искажение осциллограммы. Это связано с большими габаритами трансформатора. Чтобы тот мог пропустить через себя повышенные токи, приходится повышать частоту. Из-за этого интерактивные ИБП не подходят для питания устройств с асинхронными двигателями.

Особенности устройств

Для удобства использования источники бесперебойного питания для компьютера оснащаются разными видами индикации. Заметный звуковой сигнал подаётся, когда батарея почти полностью разряжена. Уровень заряда отображается световой индикацией. Более продвинутые устройства управляются и контролируются по RS-232 или USB. Также офисные UPS-беспербойники для компьютера чаще всего оснащаются не евророзетками, а разъёмами IEC 320 C13/14. Это сделано для того, чтобы можно было подключать устройство только к системному блоку, монитору и принтеру.

Бесперебойник для ноутбука представляет собой портативное устройство. Для совместимости с устройствами оно оснащается всеми необходимыми переходниками. Встроенный контроллер обеспечивает регулировку напряжения. Некоторые устройства также оснащены инновационным портом USB Type-C для подзарядки. С помощью такого аксессуара можно зарядить гаджет вдали от первичной электросети.

Характеристики аппаратов

Источники бесперебойного питания имеют несколько важных характеристик:

• выходная мощность. Измеряется в вольт-амперах и реже в ваттах. Известно, что приборы с асинхронными двигателями, а также лазерные принтеры в момент запуска кратковременно потребляют мощность, в 5—7 раз превышающую номинальную. УПС для компьютера (UPS) должен выбираться с учётом этой особенности;
• выходное напряжение (в большинстве случаев составляет 220 В) и пределы его колебания. У резервных ИБП последняя величина колеблется от 3 до 5%. У приборов двойного преобразования — от 1 до 2%;
• время переключения на работу от батарей. Для устройств с двойным преобразованием оно равно нулю. Для офлайн-ИБП этот показатель колеблется от 6 до 10 миллисекунд, а для линейно-интерактивных — от 2 до 5 мсек;
• время автономной работы. Оно зависит от ёмкости аккумулятора ИБП, а также от потребляемой мощности подключённых приборов. Офисный ИБП будет обеспечивать автономную работу в течение 10−15 минут при нормальной нагрузке. Этого достаточно для того, чтобы сохранить файлы и документы, с которыми работал пользователь, закрыть программы и выключить компьютер. Более продвинутые бесперебойники с более ёмкими батареями поддерживают питание в течение 20−50 минут;
• пределы изменения входного напряжения, при котором ИБП стабилизирует питание без переключения на батареи. В простых устройствах для дома и офиса этот показатель колеблется от 160−180 до 250−280 вольт.

Лучшие модели

Одним из лучших бесперебойников для дома и офиса является IPPON Back Office 600. Это устройство выполнено по резервной схеме.

Форма напряжения на выходе при питании от батарей — ступенчато-аппроксимированная синусоида. Выходная номинальная мощность — 300 Вт или 600 вольт-ампер. Этот ИБП обеспечивает не менее 8 минут автономной работы при нормальной нагрузке. Минимальное и максимальное входное напряжение — 170 и 280 В, соответственно. Переход на функционирование от батарей занимает 6 миллисекунд.

Также IPPON Back Office 600 защищает подключённые к нему приборы от высоковольтных помех, перегрузки, замыкания, играя роль сетевого фильтра. Предусмотрена защита телефонной и локальной сети. Для подключения техники имеются 4 разъёма IEC 320 C13.

PiVoyager — это UPS для платы Raspberry Pi с часами / календарем реального времени

Raspberry Pi является мощным SBC (одноплатным компьютером) и его используют не только для повседневных компьютерных задач, Raspberry Pi может использоваться в качестве мозга в различных проектах. Использование Raspberry Pi для автономных проектов создает определенные опасения по поводу питания. Как запитать Pi? Можно ли будет использовать повербанк? Или может нужен более длинный провод питания с разъемом.

PiVoyager: смарт UPS для Raspberry Pi.

Если питание для вашего проекта на основе платы Raspberry Pi вызывает у вас опасения, то теперь с появлением PiVoyager вам больше не придется беспокоиться по этому поводу. PiVoyager представляет собой источник бесперебойного питания (UPS) для Raspberry Pi, который специально разработан для работы со стандартными Li-Ion или LiPo батареями.

Он имеет форму Pi Zero HaT, что делает его полностью совместимым с форм-фактором PiZero, также он будет работать с любой платой Raspberry-PI, имеющей обычный 40-контактный разъем, который можно встретить в Pi 2, 3, B+ и 4.

PiVoyager был создан компанией Omzlo, которая также работала над IoT платформой NoCAN. UPS Hat выглядит на голову выше стандартного устройства UPS; поскольку он поставляется с программируемым сторожевым таймером, и часами / календарем реального времени, которые можно использовать с Raspberry.

PiVoyager — это не единственный UPS HaT, который был специально разработан для Raspberry Pi. PiJuice Zero — это аналогичное устройство UPS с более высокой ценой. LiFePO4wered/Pi+ является еще одним устройством UPS, которое использует LiFeP04 (литий-железо-фосфатный) аккумулятор, который, как говорят, более безопасный и долговечный, хотя и с большей ценой за меньшую емкость.

PiVoyager может одновременно питать Pi и заряжать Li-Ion / LiPo аккумулятор. Когда HaT подключен к USB-порту, он заряжает и питает Pi. Он поддерживает зарядный ток 1 А (по умолчанию) или 0,5 А для аккумулятора. При отключении USB питания он может подавать до 2.1 A (максимум) при 5 В для Raspberry Pi, не выключая Pi.

RTC (часы реального времени) на PiVoyager может хранить текущую дату и время. Некоторые из возможностей PiVoyager:

• Мониторинг состояния питания и напряжения аккумулятора.
• Принудительное отключение Raspberry Pi после указанной задержки.
• Выступает в роли сторожевого таймера, выключая Raspberry Pi, если она становится неактивной.
• Включает Raspberry Pi в определенную дату / время (будильник).
• Включает Raspberry Pi после определенной задержки.
• Можно обновить прошивку через I2C благодаря встроенному загрузчику.

Стоит обратить внимание, что схема защиты батареи не встроена в PiVoyager, поэтому, если вы по ошибке неправильно подключите клеммы аккумулятора к HaT, то могут возникнуть проблемы. У платы есть разъем для батареи и предусмотрен альтернативный 2-контактный разъем с шагом 2.54 мм для подключения батареи.

PiVoyager можно приобрести на Tindie за $27.95 без налога и доставки. С учетом налога цена может вырасти до $34.66. PiVoyager предназначен для аккумуляторов с номинальным напряжением 3,7 В, зарядным напряжением 4,2 В и поддержкой тока зарядки 1000 мА.

Более подробную информация о продукте также можно найти на странице продукта. Кроме того, аппаратный дизайн с открытым исходным кодом доступен на GitHub, а прошивка программного обеспечения доступна здесь.

Выражаем свою благодарность источнику из которого взята и переведена статья, сайту cnx-software.com.

Оригинал статьи вы можете прочитать здесь.

Дизельные роторные ИБП-системы : Источники бесперебойного питания : Производство и сборка электрощитового оборудования : Компания TEV

Hitec diesel rotary UPS systems

Дизельные роторные ИБП-системы защитят от всех сбоев электропитания и обеспечат бесперебойную и непрерывную подачу электроэнергии, удовлетворяющую заданным условиям, для критически важных процессов. ИБП-система Hitec Power Protection – это, прежде всего, надежность. Система постоянно фильтрует питание и защищает от отключений простым и эффективным способом.

В режиме питания от сети общего пользования ИБП-система функционирует как источник стабилизированного питания и активный фильтр в сочетании с реактором (или дроссельной катушкой), которые устраняют короткие перебои, пики и провалы в сети. Если произойдет отключение сети общего пользования, ИБП-система сразу же начнет обеспечивать питание без каких-либо задержек или помех. Резервное питание будет подаваться до тех пор, пока не израсходуется топливный бак.

Силовой модуль дизельной роторной ИБП-системы состоит из дизельного двигателя, индукционного накопителя энергии и генератора, установленного на неподвижной несущей раме.

Генератор переменного тока	Регулирует выходное напряжение и генерирует стабильное и постоянное электропитание для вашей нагрузки.
Индукционный накопитель энергии	Электрическая машина, которая сохраняет кинетическую энергию, необходимую для поддержки нагрузки, начиная с момента потери питания и до запуска дизельного двигателя. Кроме того, он позволяет ИБП поддерживать критически важные уровни частоты во время работы дизельного двигателя.
Дизельный двигатель	Включается автоматически при обнаружении ИБП-системой нарушений в сети общего пользования. Вместе с индукционным накопителем энергии дизельный двигатель способен обеспечивать бесперебойное питание в случае отключения сети общего пользования.
Несущая рама	Генератор переменного тока, индукционный накопителем энергии и дизельный двигатель устанавливаются на несущей раме, которая может разбираться для удобства транспортировки и установки. Амортизаторы под рамой защищают здание от вибраций.
Муфта свободного хода	Автоматически производит сцепление дизельного двигателя с индукционной муфтой при выходе на рабочие обороты.
Реактор (дроссельная катушка)	Работает вместе с генератором как фильтр сети и предотвращает перебои в питании из-за нагрузок.
Управляющая система	ИБП-система полностью автоматическая и отличается простотой в управлении благодаря современным средствам контроля. На дисплее системы отображаются все показания и сигналы. По запросу клиентов в средства управления могут быть встроены ПО для удаленного мониторинга и функция автодозвона.
Выключатели электропитания	Подключение ИБП-системы к сети общего пользования и нагрузкам.

Преимущества дизельных роторных ИБП-систем компании Hitec Power Protection:

• Самая надежная ИБП-система
• Самая экономичная система
• Самая экологически чистая система
• Самая компактная система

Уникальная концепция компании Hitec Power Protection позволяет на основе четырех базовых принципов обеспечить бесперебойное и постоянное электропитание, удовлетворяющее заданным параметрам. Каждый такой принцип вносит свой вклад в непревзойденные преимущества наших дизельных роторных ИБП-систем над обычными статическими системами, использующими аккумуляторы.

Четыре базовых принципа преимущества:

1. Дизельная роторная ИБП-система = статическая ИБП + резервный генератор
2. Дизельная роторная ИБП-система = линейно-интерактивная система
3. Дизельная роторная ИБП-система = активный фильтр
4. Дизельная роторная ИБП-система = решение, не зависящее от аккумуляторов

Подробная информация об оборудовании:
Технические характеристики
Конфигурации
Описание функционирования системы

Надежный щит против перепадов энергоснабжения

 

Источники бесперебойного питания, или ИБП, также иногда называют UPS. Это английская аббревиатура, которой называют автоматические устройства, обеспечивающие бесперебойную подачу тока.

Впрочем, это далеко не единственное, что они умеют. На них также возложена задача по фильтрации и стабилизации напряжения. Однако предназначение этого автоматического устройства гораздо шире, чем может считать некоторые пользователи, которые купили ИБП для своего компьютера.

Системы бесперебойного питания – это надежный щит против множества негативных факторов. Таковыми принято считать высоковольтные и высокочастотные импульсы, переходный процесс при коммутации, искажение напряжения, радиочастотные и электромагнитные помехи, провалы и исчезновения напряжения, понижение и повышение напряжения.

Массовое использование UPS в наши дни объясняется столь же массовым использованием компьютеров. Наличие у пользователя персонального компьютера такой системы гарантирует ему сохранность информации. Проще говоря, домашние системы бесперебойного питания должны обеспечить время автономной работы не менее чем на пять минут. Этого времени вполне достаточно, чтобы сохранить данные и выключить оборудование.

Мощность UPS должна быть в полтора раза выше суммарной мощности потребления оборудование, которое источник защищает. Если мы, прежде всего, подразумеваем компьютер, то ИБП для него должен быть не менее 500 VA.

ИБП принято делить на три вида: резервные, интерактивные и с двойным преобразованием, то есть онлайн-ИБП. Домашние системы бесперебойного снабжения – это бюджетные резервные и интерактивные ИБП средней мощности. Промышленные ИБП – с двойным преобразованием. Резервные источники переключаются на режим питания от батарей, как только произошло небольшое изменение напряжения.

Интерактивные ИБП тем и отличаются от резервных, что могут иметь трансформатор, который способен работать при повышенном или пониженном напряжении в сети, не используя при этом батарею. Они переходят на автономное питание лишь тогда, когда произошло сильное отклонение напряжения от номинала.

Особенность онлайн-ИБП в том, что они могут непрерывно анализировать и нормализовать параметры питания. Вплоть до идеальных значений. Сейчас такие UPS считаются наиболее мощными и надежными. Однако использовать их дома неоправданно. Ведь они обойдутся для потребителя слишком дорого.

UPS Liebert GXT3 (700RT230 1000RT230 1500RT230 2000RT230 3000RT230)

Модели	700RT	1000RT	1500RT	2000RT	3000RT
Мощность ВА/Вт	700/630	1000/900	1500/1350	2000/1800	3000/2700
ВХОДные данные
Диапазон входного напряжения	Номинально 230 В переменного тока 115-280 В переменного тока изменяется в зависимости от нагрузки
Частота	40 - 70 Гц
ВЫХОДные данные
Напряжение	220/230/240 (конфигурируется пользователем) В пер. тока; +/-3%
Частота	50 Гц или 60 Гц (конфигурируется пользователем)
Форма сигнала	Синусоидальная
ПАРАМЕТРЫ БАТАРЕИ
Тип	Свинцово-кислотные, герметичные, не разбрызгиваемые, не поддерживающие горение
К-во х Напр. х Ёмк.	4x12Bx5,0			4x12Bx7,2	4x12Bx9,0
Горячая замена батарей	Да
ВРЕМЯ РЕЗЕРВИРОВАНИЯ
Типовая нагрузка, 100%	6 мин	4 мин	4 мин	4 мин	4 мин
Время заряда	5 часов до 95% ёмкости после полного разряда при 100% нагрузке  3 ч. до 90% ёмкости
РАЗЪЁМЫ
Входной разъём	EN 60320/C14				EN 60320/C20
Выходные розетки	(6) EN 60320/C13(700ВА) (1) IEC320 C19 / (6) EN 60320/C13 (1000-3000ВА)
Коммуникационный порт DB9	Да (последовательный интерфейс)
Габариты
Размеры (ШхГхВ),мм	430x497x85				430х602х85
Размеры в упаковке (ШхГхВ),мм	570х617х262                                                              570х717х262
Масса нетто/,брутто (кг)	17/20	17/20	23/26	24/28	28/32
УПАКОВКА
Кол-во прилагаемых входных кабелей	Пожалуйста, используйте кабель, поставляемый с Вашим сервером				1(16)
Кол-во выходных кабелей	2
Комплект поставки	CD с программным обеспечением MultiLink; коммуникационный кабель MultiLink; комплект для конфигурирования пользователем; комплект MiniTower; рукоятка для монтажа в стойке
Гарантия	2 года- стандартная с возможностью увеличения до 3-х лет
Защита	EN 50091-1-1, маркировка соответствия, для директивы по низкому напряжению и электромагнитной совместимости EN 50091-2, Класс
Устойчивость к выбросам	EN 61000 4-2, 4-3, 4-4, 4-5

Установка, эксплуатация, обслуживание ИБП – это просто с новым Easy UPS 3S

Установка, эксплуатация, обслуживание ИБП – это просто с новым Easy UPS 3S! Компактные размеры ИБП делают его идеальным решением для обеспечения бесперебойного питания небольших объектов гражданского строительства, отдельных инженерных систем зданий, промышленных нагрузок, а также в IT cекторе. Новая серия ИБП, пришедшая на смену линейке Galaxy 300, представлена моделями мощностью 10-40кВА. Отличительными характеристиками Easy UPS 3S в сравнении с Galaxy 300 являются:

- Единичный выходной коэффициент мощности, что позволит получить на 20% больше кВт при той же мощности системы в кВА;

- Возможность использования модульных батарей для упрощения обслуживания и ускорения инсталляции;

- Гораздо более высокий КПД - до 96%, что позволяет ощутимо экономить электроэнергию и снижать требования к системе кондиционирования комнаты с ИБП;

- В два раза более мощное зарядное устройство позволяет заряжать батарейные массивы большой емкости, что открывает возможность применения данной модели на объектах с многочасовым временем автономной работы;

- Наличие функции SPoT, присущей только более дорогим системам Schneider Electric, которая позволяет провести нагрузочное тестирование системы, не подключая реальной нагрузки

– экономя время и деньги;

- Интуитивно понятный графический дисплей.

ИБП готовы для внедрения в не -IT системах: для диспетчеризации они укомплектованы интерфейсами Modbus-rs485 и сухих контактов. Для IT применения есть возможность дополнительного подключения WEB/SNMP карты, благодаря которой ИБП подключается к сети Ethernet, к примеру, для корректного завершения работы приложений на IT нагрузке по сигналу разряда батареи при пропадании электропитания. Помимо технических преимуществ новый ИБП имеет опциональный сервис по запуску, что позволяет проводить пусконаладочные работы наиболее простых конфигураций силами обученных партнеров (с 2019 года), что наиболее важно для регионов.

Источник бесперебойного питания, ИБП »Электроника

Источники бесперебойного питания

используются во многих областях, таких как критически важные вычислительные центры, центры обработки данных и т. Д., Чтобы обеспечить поддержание питания даже во время кратковременного отключения электроэнергии.

---

Пособие по схемам источника питания и руководство Включает:
Обзор электроники источника питания Линейный источник питания Импульсный источник питания Защита от перенапряжения Характеристики блока питания Цифровая мощность Шина управления питанием: PMbus Бесперебойный источник питания

---

Источник бесперебойного питания, ИБП, иногда также называемый источником бесперебойного питания, представляет собой форму источника питания, в которой используется основной источник питания, такой как сетевой, но который также может поддерживать питание оборудования, запитываемого при источник не работает или прерывается.

Ключевой особенностью источника бесперебойного питания, ИБП является то, что он обеспечивает мгновенную или почти мгновенную защиту от перебоев в подаче электроэнергии.

Источники бесперебойного питания используются в приложениях, где поддержание мощности имеет первостепенное значение. Обычно системы ИБП используются в центрах обработки данных, компьютерных системах и в некоторых медицинских приложениях, где бесперебойное электроснабжение имеет решающее значение.

Для многих предприятий отключение электричества, даже очень короткое, может иметь катастрофические последствия.Серверы и файлы могут стать недоступными, требуя перезагрузки. Худший сценарий может заключаться в том, что данные будут повреждены из-за внезапного и беспорядочного выключения.

Использование системы ИБП может предотвратить аварию при кратковременном отключении питания. ИБП плавно переключается на питание от батареи, чтобы продолжать питание любых устройств, пока либо не будет восстановлено основное питание, либо, возможно, не будет активирован резервный генератор, либо устройства не будут отключены должным образом.

Проблемы с сетевым питанием

Прежде чем рассматривать, что такое система ИБП и чем может помочь резервное копирование ИБП, сначала необходимо понять проблемы, чтобы можно было увидеть, что можно сделать.

Мощность, получаемая от сети или сетевых систем питания, не совсем идеальна. Возникают проблемы, которые могут вызвать проблемы с электронными системами. Различные проблемы зависят от страны, местоположения и т. Д.

Основные проблемы с питанием, которые могут возникнуть:

• Скачок: Скачок - это кратковременный скачок входящего напряжения на линии электропередачи. Обычно это вызвано попаданием молнии в линию в сети. Это также может возникнуть при переключении больших индуктивных нагрузок и распространении обратной ЭДС по линии.Скачки могут повредить и разрушить электронику, поскольку она может проникнуть в электронное устройство и вызвать повреждение электронных компонентов, которые не предназначены для выдерживания скачков высокого напряжения.

• Blackout: Blackout - это термин, используемый для описания отключения электроэнергии. Это может длиться от нескольких секунд и выше. Они могут быть вызваны неисправностями в энергосистеме, в результате обычного использования или в результате суровой погоды: штормы, снегопады, наводнения и т. Д.

• Пониженное напряжение: Пониженное энергопотребление - это еще одна форма сокращения объема обслуживания. Это падение подаваемого напряжения. Это может произойти намеренно или непреднамеренно. Хотя энергетические компании во многих странах имеют строгие ограничения на напряжение, которое им необходимо поддерживать, это не так во всех регионах мира, и энергетические компании могут снижать напряжение на короткий или длительный период, чтобы уменьшить нагрузку на ресурсы и предотвратить полное отключение электроэнергии.

• Пониженное напряжение: Пониженное напряжение или «провал» напряжения можно описать как кратковременное отключение напряжения.Это кратковременное снижение напряжения.

• Перенапряжение: Состояние перенапряжения возникает, когда напряжение, обеспечиваемое линией питания, выше, чем оно должно быть в течение длительного периода времени, то есть это не всплеск или всплеск. Обычно повышение напряжения недостаточно велико, чтобы его можно было определить как всплеск или всплеск.

• Шум линии электропередачи: Шум линии электропередачи также известен как частотный шум, и он может нарушить или ухудшить характеристики цепи, вводя в систему нежелательные сигналы.

• Изменение частоты: В некоторых энергосистемах частота может изменяться. Обычно национальные энергосистемы точно рассчитаны по времени, чтобы различные источники выработки электроэнергии работали синхронно. Однако колебания частоты могут происходить на локальном источнике питания, например местный дизель-генератор и др.

• Гармонические искажения: Обычно предполагается, что форма сигнала от линии питания будет синусоидальной.Иногда в нем может быть высокое содержание гармоник, что может нарушить работу внутренних источников питания оборудования, таких как импульсные источники питания и т. Д., Вызывая проблемы с используемым оборудованием.

Эти различные проблемы с системами питания могут вызвать проблемы в электронном оборудовании при питании от сети.

Компьютеры, серверы и другое оборудование, связанное с ИТ, может быть особенно восприимчивым к проблемам с линией электропередачи, и часто необходимо защищать их, иначе могут произойти дорогостоящие перебои в обслуживании или повреждение.Поэтому стоит подумать о системах резервного копирования ИБП.

Основы источника бесперебойного питания

Целью источника бесперебойного питания ИБП является обеспечение питания переменного тока от обычной линии или сетевого подключения, если оно доступно, но в случае сбоев питания источник бесперебойного питания будет использовать альтернативные резервные источники, часто в виде батареи. Используя такие методы, как инверторы, они будут обеспечивать имитацию источника переменного тока для поддержания питания оборудования.

Существует несколько различных типов источников бесперебойного питания, и необходимо выбрать правильный тип для конкретного применения.

Источник бесперебойного питания ИБП отличается от вспомогательного источника питания тем, что ИБП обеспечивает мгновенную или практически мгновенную защиту от перебоев в подаче электроэнергии. Вспомогательному источнику питания может потребоваться некоторое время для его замены.

Часто ИБП обеспечивает замену питания от батарей. У них будет только ограниченное время работы - часто от 5 до 20 минут, но этого должно быть достаточно, чтобы обеспечить упорядоченное выключение системы для предотвращения потери данных или для запуска вспомогательного источника питания.Во многих случаях можно увеличить мощность, чтобы обеспечить защиту в течение более длительных периодов времени. Обычно это достигается за счет использования батарей большего размера или других стратегий, позволяющих обеспечивать питание в течение более длительных периодов времени.

Источники бесперебойного питания, ИБП по номинальной мощности варьируются от небольших систем, которые могут защитить отдельный компьютер, до гораздо более крупных, используемых для защиты целых центров обработки данных и т. Д.

Технологии бесперебойного питания

Существует несколько различных технологий источников бесперебойного питания, которые доступны и могут быть использованы.

Различные типы этих источников питания используются в различных приложениях, некоторые для более высокой мощности, а другие для приложений с более низким энергопотреблением. Выбранный подход зависит от требований.

• Технология резервного или автономного ИБП: Эта форма технологии бесперебойного питания, часто называемая SPS (резервный источник питания), используется для обеспечения недорогого решения для снижения риска потери данных, от сбоев питания. Это один из самых базовых типов.Он обеспечивает защиту от перенапряжения вместе с резервным аккумулятором.

  Защищаемое оборудование обычно подключается непосредственно к входящей линии или к электросети. Для обеспечения защиты от переходных процессов или перенапряжения используются устройства ограничения переходных процессов напряжения, подобные тем, которые используются в обычных штепсельных вилках с защитой от перенапряжения - они подключаются к линии электропередачи.

  Когда входящее напряжение электросети падает ниже заданного уровня, источник бесперебойного питания определяет состояние низкого напряжения и активирует свою внутреннюю схему инвертора постоянного и переменного тока, которая питается от внутренней аккумуляторной батареи.ИБП обычно использует механические переключатели или реле для замены оборудования, которое будет запитываться от нового источника питания. Время переключения может достигать 25 миллисекунд в зависимости от количества времени, которое требуется резервному ИБП для обнаружения потери напряжения в электросети и переключения переключателей.

  Также стоит помнить, что мощность, обеспечиваемая этой формой источника бесперебойного питания, представляет собой прямоугольную форму, а не синусоидальную волну, которая подается от обычной сети.

• Линейно-интерактивная технология ИБП: Эта форма ИБП, источника бесперебойного питания, предназначена для среднего ценового сегмента. Он основан на технологии резервного ИБП с добавлением многоотводного трансформатора переменного напряжения, обеспечивающего защиту от устойчиво пониженного или повышенного напряжения.

  В этой технологии источников бесперебойного питания используется автотрансформатор с выбираемыми ответвлениями для компенсации любых долговременных колебаний напряжения.Изменяя ответвление на трансформаторе, можно поддерживать правильное выходное напряжение. Благодаря этому аккумуляторная мощность сохраняется, так как ИБП может работать от сети или от сети, даже если входная мощность не полностью соответствует нормальным указанным напряжениям.

  Этот вариант технологии ИБП особенно ценен в областях, где линия или сеть не особенно надежны и могут иметь значительные колебания и периодические отключения. Он обеспечивает защиту от любых ситуаций, хотя для длительных отказов может потребоваться дополнительный источник питания, поскольку аккумуляторная батарея вряд ли сможет поддерживать длительные периоды без сетевого питания.

• Технология ИБП с интерактивным или двойным преобразованием: Эта форма источника бесперебойного питания обеспечивает более высокий уровень защиты. Первоначально этот тип источника бесперебойного питания обычно использовался для крупных установок, однако затраты и усовершенствования технологии позволили им быть жизнеспособными для небольших установок.

  В системе ИБП с подключением к сети или с двойным преобразованием используются те же строительные блоки, что и в других формах источников бесперебойного питания.Однако большая разница с онлайн-ИБП заключается в том, что батареи постоянно находятся в цепи, а это означает, что переключатели питания не требуются, а проблемы с отключениями во время переключения устраняются.

  По сути, входящая линия или сетевое питание преобразуется, выпрямляется и подается на батареи. Затем питание для нагрузочного оборудования берется от аккумуляторных батарей / выпрямителя и через инвертор, который восстанавливает напряжение до требуемого входного линейного напряжения.Эта форма ИБП получила свое название двойного преобразования, потому что мощность преобразуется из переменного тока в постоянный, чтобы заряжать батареи, а также питать инвертор постоянного тока в переменный.

  Таким образом можно увидеть, что батареи всегда включены в цепь, а это означает, что переключатели не требуются. Когда происходит потеря мощности, входной выпрямитель не получает питания, и в результате энергия потребляется от батарей. После возобновления подачи питания в сеть выпрямитель будет питать оборудование, а также заряжать батареи.

Эти различные технологии источников бесперебойного питания представляют собой основные из используемых. Существуют и используются другие технологии ИБП, но не так широко, как описано.

Покупка источника бесперебойного питания, ИБП

Хороший ИБП и источник бесперебойного питания - необходимая покупка для многих предприятий, которые полагаются на ПК, серверы и другие электронные устройства, которые должны быть включены 24 часа в сутки, семь дней в неделю.

Однако мысль о покупке источника бесперебойного питания может показаться очень дорогостоящим занятием.

Удивительно небольшие системы ИБП для домашнего использования и малого бизнеса намного дешевле, чем многие могут подумать.

При рассмотрении вопроса о покупке системы ИБП стоит остановиться и подумать о том, что необходимо и какая система ИБП лучше всего соответствует потребностям при данной стоимости

• Требуемый тип резервного ИБП: Важно выбрать правильный тип системы ИБП для конкретного приложения и ожидаемых проблем. Различные типы систем ИБП обеспечивают разные уровни защиты.Мне стоит проанализировать, что необходимо, и, следовательно, иметь возможность выбрать требуемый тип системы резервного копирования США.

  Проблема с ЛЭП	Резервный ИБП	Линейный интерактивный ИБП	ИБП с двойным преобразованием
  Гармонические искажения	✘	✘	✔
  Изменение частоты	✘	✘	✔
  Шум линии электропередачи	✘	✘	✔
  Перенапряжение	✘	✔	✔
  Пониженное напряжение	✘	✔	✔
  Коричневый	✔	✔	✔
  Затемнение	✔	✔	✔
  Скачок	✔	✔	✔

• Мощность ИБП: Необходимо выбрать систему ИБП, которая будет обеспечивать питание, необходимое для питания электронных устройств, которые необходимо защитить и запитать в случае сбоя в электросети. Необходимо сложить энергопотребление всех устройств. Приблизительно, компьютер потребляет около 120 Вт, монитор - около 50 Вт, внешний привод - около 20 Вт, а беспроводной маршрутизатор - около 10 Вт. Для коммерческих систем сервер может потреблять около 1 кВт, хотя некоторые потребляют гораздо меньше, коммутатор в серверной может потреблять до 250 Вт, а устройства хранения - до 500 Вт.

  Необходимо сложить все требования к питанию, а затем добавить запас сверху.Иногда могут возникнуть проблемы с номинальными значениями ВА - они учитывают фазу тока и напряжения. В таком случае добавьте для этого запас.

• Требуемое время работы: Помимо мощности, необходимо учитывать продолжительность времени, в течение которого система ИБП будет поддерживать питание от сети. Время выполнения - ключевой вопрос. Может случиться так, что необходимо поддерживать питание в сети в течение достаточного времени, чтобы выключить компьютер или другую систему надлежащим образом.Возможно, для запуска генератора требуется время. Необходимо определиться с необходимым временем. Чем больше время, тем больше батарея, необходимая для обеспечения питания, и тем выше стоимость.

• Механические аспекты: Также целесообразно рассмотреть механические аспекты системы резервного копирования ИБП. Системы бесперебойного питания могут быть большими, если они должны обеспечивать большие объемы энергии в течение длительного времени, и для них могут потребоваться специальные приспособления.

• Экологические аспекты: Стоит задуматься об экологических аспектах. Если они большие и нуждаются в вентиляторах, они, скорее всего, не понадобятся в офисной среде, так как шум может раздражать. Для оптимальной работы их также может потребоваться поддерживать в определенном температурном диапазоне. Эти факторы необходимо учитывать в процессе принятия решений.

* Не видите то, что вы хотите - просто введите другое описание в поле поиска.

Источники бесперебойного питания используются во многих областях, где бесперебойное питание имеет важное значение. Технология источников бесперебойного питания получила развитие в последние годы, поскольку возросла потребность в надежных источниках питания. Для широкого спектра приложений требуются системы ИБП, но некоторые из основных пользователей - это центры обработки данных и вычислительные центры, а также центры сотовой связи или наземные телекоммуникационные центры, где непрерывность обслуживания имеет важное значение.

Во многих отношениях системы бесперебойного питания остаются незамеченными, поскольку они работают в фоновом режиме, обеспечивая резервное копирование при необходимости и позволяя всем системам, которые они питают, работать надежно.

Другие схемы и схемотехника:
Основы операционных усилителей Схемы операционных усилителей Цепи питания Конструкция транзистора Транзистор Дарлингтона Транзисторные схемы Схемы на полевых транзисторах Условные обозначения схем
Возврат в меню проектирования схем. . .

Как работают системы ИБП (источников бесперебойного питания) ~ Изучение электротехники

ИБП означает источник бесперебойного питания.Система ИБП - это автономный источник переменного тока, который используется для питания чувствительных электронных нагрузок, таких как вычислительные центры, телефонные станции и многие системы управления и мониторинга промышленных процессов. Для этих приложений требуется доступное и качественное питание.

Решение ИБП для чувствительных электрических нагрузок используется для обеспечения интерфейса питания между электросетью и чувствительными нагрузками, обеспечивая напряжение, равное:

1. Отсутствие сбоев в электроснабжении и соблюдение строгих правил

.

допуски, требуемые нагрузками.

2. Доступен в случае отключения электроэнергии в пределах указанных допусков

Системы ИБП удовлетворяют требованиям пунктов 1 и 2 выше в отношении доступности и качества электроэнергии на:

1. Обеспечение нагрузки напряжением, соответствующим строгим допускам, за счет использования

инвертор

2. Обеспечение автономного альтернативного источника за счет использования батареи

3. Приступить к замене электросети без времени на переключение, т.е.е. без прерывания подачи питания на нагрузку за счет использования статического переключателя.

Эти характеристики делают ИБП идеальным источником питания для всех чувствительных приложений, поскольку они обеспечивают качество и доступность электроэнергии независимо от состояния электросети.

Основные компоненты системы ИБП

ИБП состоит из следующих основных компонентов:

1. Выпрямитель / зарядное устройство, вырабатывающее постоянный ток для зарядки аккумулятора и питания инвертора

2.Инвертор, который вырабатывает качественную электроэнергию без каких-либо сбоев в электроснабжении, особенно микроперебоев, и находится в пределах допусков, совместимых с требованиями чувствительных электронных устройств.

3. Батарея, обеспечивающая достаточное время резервного питания для обеспечения безопасности жизни и имущества путем замены электросети по мере необходимости

4. Статический переключатель, полупроводниковое устройство, которое передает нагрузку от

.

инвертор в сеть и обратно, без перебоев в подаче электроэнергии

Типы статических систем ИБП

Типы статических ИБП определены стандартом IEC 62040.Стандарт различает три режима работы ИБП:

1. Пассивный режим ожидания (также называемый автономным)

2. Интерактивная линия

3. Двойное преобразование (также называемое онлайн)

Эти определения касаются работы ИБП по отношению к источнику питания, включая распределительную систему перед ИБП. Стандарт МЭК 62040 определяет следующие термины:

а. Первичная мощность: обычно постоянно доступная мощность, которую обычно обеспечивает

электроэнергетическая компания, но иногда и собственное поколение пользователей

б. Резервная мощность: мощность, предназначенная для замены основного питания в случае

сбой первичного питания

c. Питание байпаса: питание подается через байпас

ИБП, работающий в пассивном режиме ожидания

Принцип работы :

Инвертор подключается параллельно входу переменного тока в режиме ожидания, как показано ниже:

ИБП в пассивном режиме ожидания. Фото: Schneider Electric

Нормальный режим работы

В нормальном режиме работы нагрузка питается от электросети через фильтр, который устраняет определенные помехи и обеспечивает некоторую степень регулирования напряжения (IEC 62040 определяет некоторую форму регулирования мощности).Инвертор работает в пассивном режиме ожидания.

Работа в режиме резервного аккумулятора

В режиме резервного питания от батареи, когда входное напряжение переменного тока выходит за пределы допустимых значений для ИБП или отсутствует электроснабжение, инвертор и аккумулятор включаются, чтобы обеспечить непрерывную подачу питания на нагрузку после очень короткого переключения менее 10 мс. время. ИБП продолжает работать от батареи до тех пор, пока не истечет время резервного питания от батареи или пока сетевое питание не вернется в норму, что приведет к переключению нагрузки обратно на вход переменного тока (нормальный режим).

Заявление

Эта конфигурация представляет собой компромисс между приемлемым уровнем защиты от помех и стоимостью. Его можно использовать только с малыми номинальными мощностями менее 2 кВА.

Ограничения

Этот ИБП работает без реального статического переключателя, поэтому для переключения нагрузки на инвертор требуется определенное время. Это время приемлемо для некоторых индивидуальных приложений, но

несовместимо с характеристиками, требуемыми более сложными, чувствительными системами

(крупные вычислительные центры, телефонные станции и т. д.). Кроме того, частота не регулируется, и нет байпаса.

ИБП в линейно-интерактивном режиме

Инвертор подключается параллельно входу переменного тока в резервной конфигурации, но также заряжает аккумулятор. Таким образом, он взаимодействует с источником входного переменного тока, как показано ниже:

ИБП в линейно-интерактивном режиме. Фото: Schneider Electric

Нормальный режим работы

В нормальном режиме работы на нагрузку подается стабилизированная мощность через параллельное соединение входа переменного тока и инвертора.Инвертор работает, чтобы обеспечить согласование выходного напряжения и / или зарядить аккумулятор. Выходная частота зависит от входной частоты переменного тока.

Работа в режиме резервного аккумулятора

В этом режиме работы, когда входное напряжение переменного тока выходит за указанные допуски для ИБП или отсутствует электроснабжение, инвертор и аккумулятор включаются, чтобы обеспечить непрерывную подачу питания на нагрузку после переключения без прерывания с использованием статического переключателя. который также отключает вход переменного тока, чтобы предотвратить прохождение мощности от инвертора вверх по потоку.ИБП продолжает работать от батареи до тех пор, пока не истечет время резервного питания от батареи или пока сетевое питание не вернется в нормальное состояние, что приведет к переключению нагрузки обратно на вход переменного тока (нормальный режим).

Работа в режиме байпаса

Этот тип ИБП может быть оборудован байпасом. В режиме байпаса, если одна из функций ИБП выходит из строя, нагрузка может быть переключена на вход байпаса переменного тока (подается от сети или в режиме ожидания, в зависимости от установки).

Применение и ограничение

Эта конфигурация ИБП не очень подходит для регулирования чувствительных нагрузок в диапазоне от средней до высокой мощности, поскольку регулирование частоты невозможно.По этой причине он редко используется, кроме как для низких номинальных мощностей.

ИБП, работающий в режиме двойного преобразования (онлайн)

Принцип работы:

В этом типе ИБП инвертор подключается последовательно между входом переменного тока и приложением, как показано ниже:

ИБП в режиме двойного преобразования. Фото: Schneider Electric

Нормальный режим работы

Во время нормальной работы вся мощность, подаваемая на нагрузку, проходит через выпрямитель / зарядное устройство и инвертор, которые вместе выполняют двойное преобразование (переменный ток в постоянный ток в переменный), отсюда и название.

Работа в режиме резервного аккумулятора

В режиме резервного питания от батареи, когда входное напряжение переменного тока выходит за пределы допустимых значений для ИБП или отсутствует сетевое питание, включаются инвертор и аккумулятор, чтобы обеспечить непрерывную подачу питания на нагрузку после переключения без прерывания с использованием статического переключателя. ИБП продолжает работать от батареи до тех пор, пока не истечет время резервного питания от батареи или пока сетевое питание не вернется в нормальное состояние, что приведет к переключению нагрузки обратно на вход переменного тока (нормальный режим).

Работа в режиме байпаса

Этот тип ИБП обычно оборудован статическим байпасом, который иногда называют статическим переключателем. Нагрузка может быть переключена без прерывания на вход байпаса переменного тока (питается от электросети или резервного питания, в зависимости от установки) в случае отказа ИБП, переходных процессов тока нагрузки (бросков тока или тока повреждения) или пиков нагрузки. Наличие байпаса предполагает, что входная и выходная частоты идентичны, и если уровни напряжения не совпадают, требуется байпасный трансформатор.

Для определенных типов нагрузки ИБП должен быть синхронизирован с питанием байпаса, чтобы обеспечить непрерывность питания нагрузки. Кроме того, когда ИБП находится в режиме байпаса, помехи на входе источника переменного тока могут передаваться непосредственно на нагрузку, потому что инвертор больше не вмешивается. Другая линия байпаса, часто называемая байпасом для обслуживания, доступна для целей обслуживания. Он замыкается ручным переключателем.

Источник бесперебойного питания (ИБП) | Sunbird DCIM

Источник бесперебойного питания (ИБП) обеспечивает питание центра обработки данных в случае сбоя питания.Центрам обработки данных нужны ИБП для поддержания работы до тех пор, пока не возобновится подача электроэнергии или не включится система долговременного аварийного питания. ИБП предотвращают колебания мощности и перебои в работе, которые могут вызвать простои, повреждение ИТ-оборудования и привести к дорогостоящим выплатам по соглашению об уровне обслуживания (SLA).

Ключевые компоненты ИБП

Существуют различные типы ИБП, но все они включают следующие компоненты:

• Выпрямитель. Входная мощность переменного тока преобразуется выпрямителем в мощность постоянного тока (DC), которая используется для питания системы накопления энергии.
• Накопитель энергии. В случае сбоя входного питания ИБП имеют систему хранения энергии в виде батарей, маховиков или суперконденсаторов. Система накопления энергии - это то, что позволяет ИБП обеспечивать бесперебойное питание.
• Инвертор. Преобразует мощность постоянного тока от выпрямителя или системы накопления энергии в мощность переменного тока, которая используется нагрузкой.

Типы ИБП

• Режим ожидания / автономный режим. Во время нормальной работы входная мощность подается непосредственно на выходную нагрузку.При обнаружении сбоя питания твердотельный переключатель переключает нагрузку на аккумулятор.
• Линия интерактивная. Аналогичен резервному ИБП, но может регулировать выходную мощность в сценариях повышенного и пониженного напряжения без необходимости переключения на батарею.
• Онлайн / двойное преобразование. Аккумуляторная система всегда подключена и не требует переключения на резервный источник. Нормальная работа потока мощности происходит сначала через выпрямитель, заряд системы накопления энергии и, наконец, через инвертор.

Мониторинг ИБП с помощью программного обеспечения DCIM

Чтобы ваш ИБП был готов к работе в нужный момент, вам нужно контролировать ИБП в нормальном режиме работы. Во-первых, вы хотите убедиться, что ваша нагрузка сбалансирована, если у вас трехфазный ИБП, поскольку несбалансированная нагрузка сократит срок службы ИБП. Во-вторых, индикатор замены батареи является обязательным в вашем контрольном списке для мониторинга, и вы хотите заменить батарею до окончания ее срока службы. Наконец, следите за процентной нагрузкой, чтобы батарея ИБП могла справиться с нагрузкой и обеспечить необходимое время работы в случае потери питания.

Чтобы быть готовым к отключению, следите за состоянием ИБП с помощью программного обеспечения для управления инфраструктурой центра обработки данных (DCIM), чтобы вы первыми узнали об инциденте. Показатель оставшегося времени работы от аккумулятора (индикатор замены аккумулятора) показывает, сколько времени ваши вычислительные устройства могут работать от аккумулятора. Это время, когда вы можете предпринять упреждающие действия, выключив некритичные устройства, чтобы продлить время работы. Лучше всего настроить некритическую группу устройств до того, как произойдет отключение, и вы знаете, какую нагрузку вы можете сбросить.

Источник бесперебойного питания | Машиностроение

Источник бесперебойного питания Источник бесперебойного питания или ИБП - это устройство или система, обеспечивающая непрерывную подачу электроэнергии к определенному важному оборудованию, которое не должно быть отключено или отключено от электроэнергии неожиданно из-за сбоя нормального источника питания. который связан.

Оборудование представляет собой резервный источник, предназначенный для автоматического переключения за несколько циклов или резервного плавающего режима.Он вставляется между основным источником питания, таким как обычный источник питания на электростанциях или от коммерческого источника в других отраслях промышленности, и основным вводом мощности оборудования, которое необходимо защитить, с целью устранения повреждений или последствий временное отключение электроэнергии и кратковременные аномалии.

Обычно они связаны с некоторым вспомогательным оборудованием электростанций, телекоммуникационным оборудованием, компьютерными системами, судовым оборудованием.Другие объекты, требующие такого резервного питания, - это системы посадки в аэропортах и ​​системы управления воздушным движением, где даже кратковременные перебои в подаче электроэнергии могут привести к травмам или смертельному исходу, серьезному нарушению работы или потере данных. Они также связаны с больницами, домами престарелых и аналогичными предприятиями, предоставляющими медицинские учреждения для людей и животных.

Исторически ИБП, вероятно, использовался в регионах, где подача электроэнергии часто прерывается (например, в странах третьего мира и некоторых сельских районах в странах первого мира).Однако это мнение изменилось в последние годы, поскольку количество случаев отключения электроэнергии продолжает расти. В частности, в Северной Америке электрическая сеть испытывает растущую нагрузку, особенно в периоды высокого спроса, например, летом, когда использование кондиционеров находится на пике. Чтобы предотвратить отключение электроэнергии, электроэнергетические компании время от времени используют процесс, называемый сбросом нагрузки. Это снижает количество энергии, передаваемой потребителям, но не устраняет ее полностью.Это падение напряжения также иногда называют провалом напряжения или потерей напряжения. ИБП также защитит оборудование в случае отключения электроэнергии, используя внутренние батареи для коррекции падения напряжения. Самым крупным событием, которое привлекло внимание к необходимости в резервных источниках питания ИБП, было крупное отключение электроэнергии в 2003 году на северо-востоке США и востоке Канады.

В большинстве конструкций источников бесперебойного питания для телекоммуникационного оборудования используется трансформатор вместе с одним или несколькими выпрямителями для преобразования поступающей коммерческой мощности переменного тока в источник постоянного тока низкого напряжения, обычно в диапазоне от 12 до 50 вольт.Одна или несколько аккумуляторных батарей подключены параллельно выпрямителям для поддержания напряжения в случае сбоя питания. Существуют различные устройства для обеспечения того, чтобы батареи, которые находятся на непрерывной подзарядке, могли поддерживаться при подходящем напряжении и состоянии заряда, а также получать ускоренный заряд, если состояние заряда становится слишком низким. Поскольку используется выход постоянного тока с батарейным питанием, этот тип источника бесперебойного питания подходит только в специализированных телекоммуникационных приложениях, где оборудование не требует коммерческого источника питания переменного тока.

Более старые конструкции источников бесперебойного питания, обеспечивающие подачу электроэнергии переменного тока коммерческого качества на оборудование, содержат систему двигатель-генератор с большим маховиком, который поддерживает вращение генератора и выработку электроэнергии, в то время как вспомогательный двигатель запускается в момент отключения электроэнергии. Иногда для запуска мотора используется сам маховик. Эти системы обычно могут выдерживать 30-секундный перерыв до запуска вспомогательного двигателя.

Современные системы бесперебойного питания, используемые с коммерчески доступным компьютерным оборудованием, состоят из: статического (электронного) выпрямителя, статического (электронного) инвертора, статического переключателя и системы накопления энергии.Первичная мощность питает выпрямитель, который преобразует мощность переменного тока в постоянный. Постоянный ток, производимый выпрямителем, подключается к инвертору и к системе хранения, состоящей из батарей или, в некоторых случаях, к системе хранения энергии на основе маховика. Инвертор подключается к интересующему электронному оборудованию (нагрузке). Когда входящая линия питания недоступна или непригодна для использования, выпрямитель отключается, и система хранения передает свою энергию инвертору. Чем больше система накопления энергии или чем ниже уровень мощности, потребляемой оборудованием, подключенным к инвертору, тем дольше ИБП может обеспечивать питание подключенного оборудования.Статический переключатель может использоваться для подачи питания на нагрузку, когда выпрямитель и инвертор выключены, как это бывает во время обслуживания или когда подключенному оборудованию требуется больше энергии, чем может обеспечить инвертор.

ИБП, которые постоянно направляют мощность, необходимую для подключаемого оборудования, через выпрямитель и инвертор, известны как онлайн-системы ИБП с двойным преобразованием. Существуют альтернативы этому типу конфигурации.

Некоторые системы, особенно в области телекоммуникаций, используют постоянный ток (часто 48 В), а не переменный ток для выхода из системы резервного питания.Это экономит этап преобразования и в значительной степени устраняет такие проблемы, как гармоники и коэффициент мощности со стороны нагрузки. Однако это также требует, чтобы все нагрузочное оборудование было оснащено специальными источниками питания, а это означает, что требуются особые методы подключения.

Существует девять стандартных проблем с питанием, с которыми может столкнуться ИБП. Вот они:

1. Сбой питания.
2. Снижение напряжения (пониженное напряжение до нескольких секунд).
3. Скачок напряжения (перенапряжение до нескольких секунд).
4. Пониженное напряжение (длительное понижение напряжения в течение нескольких минут или дней).
5. Длительное перенапряжение в течение нескольких минут или дней.
6. Линейный шум накладывается на форму сигнала мощности.
7. Изменение частоты формы сигнала мощности.
8. Переходный процесс переключения (пониженное или повышенное напряжение до нескольких наносекунд).
9. Гармоники, кратные промышленной частоте, наложенные на форму сигнала мощности.

Некоторые производители относят свои ИБП к уровням 3, 5 или 9, если они могут справиться с первыми 3, 5 или 9 проблемами питания соответственно.Очевидно, что степени защиты варьируются от производителя к производителю.

Обычно считается, особенно в крупных установках, что поступающее коммерческое питание никогда не должно напрямую подключаться к нагрузочному (компьютерному) оборудованию. Доступны несколько типов систем ИБП, чтобы этого не произошло. В одной из схем инвертор работает в горячем резерве, синхронизирован с питанием переменного тока, но не питает нагрузку, что позволяет вывести выпрямитель (ы), инвертор (ы) или батарею из эксплуатации для обслуживания или в случае неисправности.Эта конфигурация считается автономным типом. В продаже имеются мощности от менее 1 киловатта до нескольких киловатт. В то время как большая часть оборудования ИБП будет работать только около 10 минут после сбоя, некоторые телекоммуникационные системы рассчитаны на работу без питания более 24 часов.

• ПРИМЕЧАНИЕ. Не путайте ИБП с резервным генератором, который не обеспечивает защиту от кратковременного отключения электроэнергии или который может привести к кратковременному отключению электроэнергии при включении его в работу вручную или автоматически.Однако такой генератор можно разместить перед ИБП, чтобы обеспечить защиту от длительных отключений.

Технологии коррекции мощности [править | править источник]

Ожидание [править | править источник]

Резервные источники бесперебойного питания запустить в автономном режиме (это означает, что батарея не задействуется до тех пор, пока не произойдет отключение электроэнергии), предлагая защиту уровня 1 только от сбоев питания. Это самая дешевая разновидность источников бесперебойного питания, предназначенная только для домашнего пользователя.(автономный ИБП)

Линейно-интерактивный [править | править источник]

В конструкции ИБП Line Interactive преобразователь питания от батареи в переменный ток (инвертор) всегда подключается к выходу ИБП. Работа инвертора в обратном направлении во время нормального входного переменного тока обеспечивает зарядку аккумулятора.

При пропадании входного питания передаточный переключатель размыкается, и мощность перетекает от батареи к выходу ИБП. Благодаря тому, что инвертор всегда включен и подключен к выходу, эта конструкция обеспечивает дополнительную фильтрацию и снижает переходные процессы переключения по сравнению с топологией резервного ИБП.

Кроме того, конструкция Line Interactive обычно включает в себя переключающий трансформатор. Это добавляет регулирование напряжения за счет регулировки отводов трансформатора при изменении входного напряжения. Регулировка напряжения является важной функцией при низком напряжении, в противном случае ИБП обнаружит сбой питания и переключится в режим питания от батареи. В конце концов аккумулятор может разрядиться и перестать питать нагрузку. Кроме того, более частое использование батареи может сократить срок ее службы или вызвать преждевременный выход батареи из строя.

Возможность корректировать условия низкого или высокого напряжения в сети делает этот тип ИБП доминирующим в диапазоне мощности 0,5–5 кВА.

Дельта-преобразование онлайн [править | править источник]

Преобразование дельты - это разновидность линейной интерактивной технологии. В этой конфигурации основной источник энергии смешивается с мощностью от инвертора. Когда первичная мощность отличается от своего нормального значения, инвертор оживает, чтобы компенсировать разницу. В отличие от технологии Offline, время включения не требуется.В отличие от технологии он-лайн не предлагается непрерывное разделение нагрузки и первичной мощности. Дельта-преобразование обеспечивает защиту от всех аномалий питания, кроме # 7. Дельта-преобразование является эффективным, с КПД системы до 97% в номинальных условиях, когда инвертору не нужно выполнять какие-либо работы по исправлению недостатков в первичном питании. По мере того, как инвертор выполняет больше работы по устранению недостатков в первичной мощности, эффективность падает. На практическом уровне эффективность этой технологии может быть меньше, чем у онлайновых систем.

Двойное преобразование мощности онлайн [править | править источник]

Онлайн-источники бесперебойного питания с двойным преобразованием преобразуют переменный ток в постоянный, а затем снова преобразуют постоянный ток в переменный для питания подключенного оборудования. Батареи напрямую подключаются к уровню постоянного тока. Это эффективно отфильтровывает линейный шум и все другие аномалии от сети переменного тока для защиты уровня 9. Дополнительным преимуществом этой технологии является непрерывность: во всех 9 проблемных условиях система остается в одном и том же рабочем режиме.По сравнению с другими топологиями ИБП есть потери эффективности из-за двойного преобразования всей мощности, необходимой для нагрузки. Технологические усовершенствования привели к КПД 94%, что дает этой технологии некоторые преимущества по сравнению с другими типами, которые предлагают меньше режимов защиты ради повышения эффективности на 1 или 2% в некоторых режимах.

Часть этой статьи была первоначально взята из общедоступной статьи Федерального стандарта 1037C

Источник бесперебойного питания (ИБП) - Сетевая энциклопедия

Определение источника бесперебойного питания (ИБП) в сетевой энциклопедии.

Что такое источник бесперебойного питания (ИБП)?

Источник бесперебойного питания

или ИБП - это устройство, которое может временно обеспечивать питание ключевых компонентов сети в случае общего сбоя питания.

Источник бесперебойного питания (ИБП)

Источники бесперебойного питания (ИБП) обычно используют перезаряжаемые батареи и выполняют следующие операции:

• Уведомление пользователей о неизбежном завершении работы и необходимости сохранить свою работу
• Приостановка служб на серверах для предотвращения установления новых подключений
• Обеспечение мощности, достаточной для выполнения мягкого отключения серверов и других ключевых сетевых компонентов
• Выполнение других действия, указанные в пакетном файле, который запускается автоматически
• Обеспечение кондиционирования линии электропередачи и сглаживание скачков и провалов в потоке мощности

ИБП

для компьютерного сетевого оборудования доступны как в автономном, так и в монтируемом в стойку версиях.Устройства ИБП обычно имеют два значения:

.

• Вольт-ампер (ВА) или киловольт-ампер (кВА), который представляет общую способность ИБП поддерживать подключенное оборудование. Чем больше значение кВА, тем большее количество и мощность подключенного оборудования оно может поддерживать. ИБП варьируются от 1 или 2 кВА для серверных компьютерных сетей до шкафных 500 кВА для больниц. Блоки ИБП также могут быть указаны в ваттах (Вт): 1 ВА = 1 Вт и 1 кВА = 1 кВт.
• Время, в течение которого агрегат может поддерживать выработку максимальной мощности. Обычно для сетевых ИБП требуется от 5 до 15 минут. Вы можете использовать дополнительные аккумуляторные батареи с некоторыми устройствами, чтобы продлить доступное время безотказной работы.

Технологии источников бесперебойного питания

• Offline : автономный / резервный источник бесперебойного питания предлагает только самые основные функции, обеспечивая защиту от перенапряжения и резервное питание от батареи.
• Линейно-интерактивный : Линейно-интерактивный источник бесперебойного питания аналогичен по работе автономному ИБП , но с добавлением многоотводного автотрансформатора переменного напряжения.Это особый тип трансформатора, который может добавлять или убирать катушки с проводом, тем самым увеличивая или уменьшая магнитное поле и выходное напряжение трансформатора.
• Онлайн : В онлайн-источнике бесперебойного питания батареи всегда подключены к инвертору, поэтому переключатели мощности не требуются. Когда происходит потеря мощности, выпрямитель просто выпадает из цепи, и батареи поддерживают стабильную и неизменную мощность. Когда питание восстанавливается, выпрямитель продолжает нести большую часть нагрузки и начинает заряжать батареи, хотя зарядный ток может быть ограничен, чтобы предотвратить перегрев аккумуляторов мощным выпрямителем и выкипание электролита.Основным преимуществом ИБП, подключенного к сети, является его способность обеспечивать «электрический брандмауэр» между входящей сетью питания и чувствительным электронным оборудованием.

Линейно-интерактивный источник бесперебойного питания: зеленая линия показывает поток электроэнергии. Типичное время защиты: 5–30 минут.

Проверьте свой источник бесперебойного питания

Всегда проверяйте ИБП после его установки. В противном случае вы можете пожалеть о сбое электричества в вашем районе!

Может ли ваш источник бесперебойного питания удовлетворить ваши потребности в электроэнергии?

Чем больше нагрузка, подключенная к ИБП, тем короче интервал времени, в течение которого блок может продолжать питание подключенных устройств во время отключения электроэнергии.Убедитесь, что ваш источник бесперебойного питания может поддерживать ваши потребности в электроэнергии в течение времени, необходимого для правильного выключения вашей системы.

Зачем вам нужен источник бесперебойного питания (ИБП)?

Источники бесперебойного питания объяснили

Что такое источник бесперебойного питания (ИБП)?

Что делает ИБП?

Источник бесперебойного питания - это система питания, которая обеспечивает электроэнергией через резервную батарею, когда электрическая мощность пропадает или падает ниже необходимого уровня.ИБП обеспечит достаточную мощность компьютерных систем для правильного выключения или для включения другого резервного источника питания, например генератора. Когда когда-либо происходит отключение или сбой питания, важно, чтобы ваши данные и оборудование были защищены.

Как работает источник бесперебойного питания?

Существует три различных метода защиты от перенапряжения: резервный, линейно-интерактивный и двойное преобразование.

Резервный ИБП

Резервный ИБП - это наиболее распространенный тип ИБП.Это часто называют «автономным ИБП». Резервный ИБП переключается на резервную батарею во время проблем с питанием, таких как падение напряжения, скачок напряжения или отключение электроэнергии.

Резервный ИБП часто является лучшим решением для домашней электроники, такой как системы безопасности, телевизоры, компьютеры и другая бытовая электроника.

Линейно-интерактивный ИБП

Линейно-интерактивный ИБП корректирует колебания напряжения, взаимодействуя с линией питания переменного тока. В этой конфигурации исправления незначительных колебаний могут быть выполнены без переключения на питание от батареи.

Линейно-интерактивный ИБП может обеспечивать питание во время таких событий, как перенапряжение, падение напряжения, скачок или отключение электроэнергии.

Этот тип ИБП может использоваться для серверов начального уровня и другой бытовой электроники и сетевого оборудования.

Онлайн-ИБП (двойное преобразование)

В онлайн-ИБП инвертор обеспечивает непрерывный поток энергии от батареи. Этот поток мощности является постоянным и почти идеальным независимо от состояния входящего питания. Мощность преобразуется в мощность постоянного тока, поэтому оборудование никогда не получает питание непосредственно от розетки переменного тока.

Эти системы - лучший и самый продвинутый вариант для критически важного ИТ-оборудования. Центры обработки данных, высокопроизводительные серверы и современное сетевое оборудование будут защищены от повреждений, вызванных скачками напряжения или отключениями электроэнергии.

Как выбрать источник бесперебойного питания

Конкретный тип ИБП, который вам понадобится, будет зависеть от трех различных факторов: типа оборудования, которое у вас есть, необходимой вам мощности и количества времени работы, которое вам понадобится, когда произойдет сбой питания.

Тип оборудования

Первый фактор - это тип оборудования, для которого выполняется резервное копирование. В большинстве случаев бытовой электроники, такой как домашние компьютеры и системы безопасности, будет достаточно линейного интерактивного или резервного ИБП.

Если вам требуется резервное питание для более крупных систем, таких как центр обработки данных или высокопроизводительный сервер, вам следует рассмотреть возможность использования онлайн-ИБП с двойным преобразованием.

Вместимость

Второй фактор, который следует учитывать, - это нагрузка или мощность, которую вы хотите, чтобы ваш ИБП поддерживал.Составьте список оборудования, которое будет поддерживаться ИБП, и сложите мощность, необходимую для каждого компонента. Это поможет вам определить общую требуемую мощность ИБП.

Время выполнения

Время работы - это время, в течение которого ИБП может обеспечивать питание устройств, подключенных к ИБП, во время энергетического события, такого как отключение электроэнергии. Например, вам нужно достаточно времени для отключения устройств или вам нужно немного больше времени, чтобы другой источник питания, такой как резервный генератор, успел подействовать.

Если у вас есть дополнительные вопросы о том, какой ИБП или система защиты электропитания может вам подойти, не стесняйтесь обращаться к одному из наших консультантов по продажам по телефону 844.610.5300. или заполните форму ниже.

Запросить дополнительную информацию об ИБП в вашем офисе

Источники:
PC Mag
CyberPower

Мониторинг источников бесперебойного питания - отслеживание состояния ИБП

Ваша система удаленного мониторинга должна иметь адекватное управление состоянием батареи.В конце концов, ваш удаленный мониторинг всегда должен быть последней ошибкой на любом удаленном сайте.

Источник бесперебойного питания (ИБП) или неограниченный источник питания - это резервный источник питания, который активируется при выходе из строя основного источника. Несмотря на свою сложность, ИБП имеет очень простую конструкцию. Каждый ИБП имеет:

• входов питания (для потребления коммерческой энергии во время нормальной работы)
• выходов питания (для подключения защищенного оборудования)
• резервных батарей (для предотвращения прерывания питания защищенного оборудования во время перебоев в подаче электроэнергии)
• a система управления, которая быстро переключается на резервное питание от батареи при выходе из строя основного источника электроэнергии.

Слово «бесперебойный» означает, что источник питания будет действовать достаточно быстро, чтобы предотвратить потерю питания механизма при отключении основного источника питания.Это означает, что система ИБП должна быть способна активировать резервное питание в течение 25 мс после потери мощности.

ИБП, который по своей природе является резервным. Он обеспечивает важный защитный барьер от потери данных и дорогостоящего повреждения оборудования.

В бытовых приложениях у ИБП может быть достаточно заряда батареи только на несколько минут. Назначение такого короткого резервного источника питания состоит только в том, чтобы обеспечить безопасное отключение подключенного компьютерного оборудования.

Однако в телекоммуникационных сетях или центрах обработки данных батареи ИБП могут работать несколько часов и более.Если коммерческие сбои в подаче электроэнергии, скорее всего, будут редкими и кратковременными, ИБП может быть только резервным источником питания на удаленном объекте. Однако, по крайней мере, один дизельный или пропановый генератор также присутствует для обеспечения резервного питания.

В этом приложении резервного питания от батареи BVM («Монитор напряжения батареи») 48 собирает уровни напряжения с 24 аккумуляторных элементов ИБП. Он использует локальную сеть для сообщения о ловушках SNMP и размещает собственный интерфейс веб-браузера для мониторинга состояния приложений ИБП.

К сожалению, многие сетевые менеджеры не могут должным образом контролировать свои системы ИБП.

Это в первую очередь связано с тем, что большинство современных систем ИБП для использования в промышленных приложениях имеют встроенный веб-интерфейс. Основное назначение этого интерфейса - отслеживание производительности. Хотя это можно было бы назвать «мониторингом», один жизненно важный провал не позволяет ему быть «надлежащим мониторингом».

Использование собственного интерфейса ИБП для мониторинга времени безотказной работы устраняет причину такого мониторинга. Если ИБП выйдет из строя, то же самое произойдет и с интерфейсом мониторинга, на который вы полагались.

Вместо этого лучшим в отрасли является развертывание относительно недорогих внешних устройств мониторинга.Доступны небольшие устройства мониторинга (1 RU или меньше) для сбора важной информации о состоянии практически от любой аккумуляторной системы.

Эти устройства мониторинга, широко известные как RTU, будут отправлять оповещения жизненно важному персоналу через локальную сеть, голосовое сообщение телефона, последовательное соединение, T1, оптоволокно или другой доступный транспорт.

Таким образом, организации могут отслеживать и регистрировать напряжение на уровне элементов, обеспечивая хорошую оценку общего состояния аккумуляторной батареи.

Еще лучше, RTU будут контролировать гораздо больше, чем просто ИБП.Практически каждая имеющаяся у вас телекоммуникационная, транспортная и коммутационная аппаратура также выиграет от внешнего мониторинга.

При использовании RTU для мониторинга батарей в энергосистеме также очень важно помнить, что RTU также нуждается в электроэнергии, чтобы сообщать вам о сигналах тревоги. Поскольку ваша система мониторинга всегда должна выходить из строя последней, вы должны сопротивляться желанию подключить RTU к источнику питания с помощью системы ИБП. Если вы сделаете это и ИБП выйдет из строя, у вас не будет возможности узнать об этом, пока сайт не станет полностью темным.

Хороший RTU будет содержать собственный внутренний ИБП с резервными батареями, достаточными для продолжения работы в течение как минимум нескольких часов после сбоя питания. Некоторые из высококачественных RTU прослужат до 10 часов.

Независимо от того, какой RTU вы решите использовать, вы получите много времени работы от батарей ИБП.

Реальные примеры мониторинга ИБП

Мы видели, как клиенты развертывают системы мониторинга ИБП на десятках объектов, чтобы защитить элементы батареи от дорогостоящих повреждений.Применяемые ими системы мониторинга аккумуляторов охватывают как VRLA (свинцово-кислотные батареи с регулируемым клапаном), так и залитые батареи.

Эти клиенты отслеживают несколько аспектов работы своих батарей ИБП.

1. Плавающее напряжение должно поддерживать постоянный уровень 54 вольт. Если этот уровень поднимется слишком высоко, аккумуляторная батарея высохнет. Если он упадет слишком низко, будут накапливаться сульфатные отложения, и в конечном итоге клетки выйдут из строя.
2. Температура окружающей среды на объекте должна оставаться около идеального уровня 77 ° F.более высокая температура разрушает элемент, а более низкая температура снижает емкость аккумуляторных элементов.
3. Перезарядка на уровне 20 ампер на 100 ампер емкости аккумулятора также тщательно контролируется.
4. Контроль напряжения для предотвращения глубокого разряда - это, пожалуй, самая важная роль решения для контроля батарей ИБП. Например, если вы разрядите батареи при напряжении 44 В, а они упадут до 42 В, вы повредите батареи.

Другие способы повышения надежности вашей сети

Мониторинг пропанового / дизельного баков

Мониторинг пропановых баков может избавить вас от хлопот, связанных с нехваткой топлива.В зависимости от ваших пропановых баллонов плавающий датчик может быть всем, что вам нужно для предупреждений о низком уровне топлива. Однако, если пропан является вашим основным источником топлива, вам, вероятно, понадобится более продвинутый аналоговый датчик, который может отслеживать показатели использования. Оба типа датчиков баллона с пропаном позволяют заказывать больше пропана для баллона до того, как он закончится.

Мониторинг генераторов

Генераторы являются важной частью любой надежной телекоммуникационной сети. Генераторы обычно являются третьей линией защиты от перебоев в подаче электроэнергии (после коммерческих электростанций и аккумуляторных батарей).Меньше всего вам нужно, чтобы ваши генераторы выходили из строя, когда вы теряете основные источники энергии для сайта.