Параметры электрической сети не являются стабильными по целому ряду объективных и субъективных причин. Отклонения величины или формы подаваемого напряжения принято называть искажениями или помехами. Эти искажения по-разному влияют на работу электроприборов и даже могут вывести оборудование из строя. Поскольку само по себе современное электронное оборудование достаточно дорого и наиболее подвержено губительному воздействию помех по входному напряжению, в некоторых случаях возникает необходимость защитить это оборудование от подобного рода воздействий. Наиболее требовательным к стабильности параметров электропитания является оборудование, применяемое для медицинских систем жизнеобеспечения, компьютерные системы банков, страховых компаний, офисные ЛВС и системы управления производством.


OFF-LINE (Stand-By)


Недостатки этих устройств:



  • отсутствие хорошей фильтрации и стабилизации характеристик электросигнала в «нормальном режиме»;
  • наличие времени перехода на аккумулятор (~ 5 мсек) при возникновении аварийной ситуации.

LINE-INTERACTIVE
(ГИБРИДНЫЕ, FERRORESONANT, TRIPORT и т.п.)


Дельта-технология


Система с «Дельта-преобразованием» состоит из двух инверторов (Дельта-инвертор — устройство №1 и основной инвертор — устройство №2), выполненных по специальной 4-х квадрантной схеме и системы управления и регулирования. Оба инвертора соединены с общей батареей и в зависимости от состояния напряжения в магистрали принимают на себя функции или инвертора, или выпрямителя.


Так, например, если в магистрали происходит падение напряжения, то устройство 2 работает как инвертор, а устройство 1 как выпрямитель. И на оборот, при увеличении напряжения устройство 1 берет на себя функции инвертора, а устройство 2 выпрямителя. Данная система работает в режиме автоматического регулирования как выходного напряжения, так и входного коэффициента мощности. Особенностью данной схемы является тот факт, что процессу преобразования подвергается только та часть электрической энергии, которую необходимо преобразовывать для получения на нагрузке качественных параметров.


В случае аварии электросети, основной инвертор получает энергию от аккумуляторной батареи, и схема работает по тому же принципу, что при классическом двойном преобразовании.


Таким образом, система с «Дельта-преобразованием», имеет почти все достоинства традиционной схемы двойного преобразования, но при этом обладает большей эффективностью.


Достоинства: высокий КПД (до 97%) в широком диапазоне нагрузок, низкое тепловыделение в силу малых энергопотерь, коэффициент входной мощности — практически равен единице в широком диапазоне изменения нагрузки.


ON-LINE



  • во-первых, наилучшим образом фильтруются все виды сетевых помех;
  • во-вторых, помехи, создаваемые нагрузкой, не попадают во внешнюю сеть;

    Типовое значение времени переключения на аккумулятор у классов OFF-LINE и LINE-INTERACTIVE составляет 4-5 мсек. (согласно рекламным материалам). Однако следует иметь в виду, что это время реакции действительно лишь при «обрыве входной линии», а при другом искажении входных параметров это время может увеличиваться более чем в 5 раз. По различным данным современные компьютеры способны сохранять данные при отсутствии входного напряжения в течение 15 — 20 мсек., но с более длительными перерывами приходится считаться, особенно критичным время переключения становится, когда компьютеры объедены в локальную вычислительную сеть.

















































































































































    Вид помехи Последствия для компьютеров Устройства защиты Степень защиты
    Power Surges
    Всплески напряжения
    Сброс оперативной памяти. Возникновение ошибок. Выход из строя аппаратуры. Мерцание освещения Сетевые фильтры частично
    Стабилизаторы да
    ИБП OFF-LINE ИБП нет
    LINE-INTERACTIVE частично
    ИБП ON-LINE да
    High voltage Spikes
    Высоковольтные выбросы
    Сброс оперативной памяти. Выход из строя элементов аппаратуры. Сетевые фильтры да
    Стабилизаторы да
    ИБП OFF-LINE да
    ИБП LINE-INTERACTIVE да
    ИБП DELTA CONVERSION да
    ИБП ON-LINE да
    Power Sags
    Провалы напряжения (кратковременные)
    Сброс оперативной памяти. Возникновение ошибок. Выход из строя аппаратуры. Мерцание освещения Сетевые фильтры нет
    Стабилизаторы да
    ИБП OFF-LINE частично
    ИБП LINE-INTERACTIVE частично
    ИБП DELTA CONVERSION да
    ИБП ON-LINE да
    Electrical Line Noice
    Высокочастотный шум
    Возникновение ошибок. Сброс оперативной памяти. «Зависание» компьютерных систем. Выход из строя накопителей. Сетевые фильтры нет
    Стабилизаторы частично
    ИБП OFF-LINE частично
    ИБП LINE-INTERACTIVE частично
    ИБП DELTA CONVERSION да
    ИБП ON-LINE да
    Frequency Variations
    Выбег частоты
    «Зависание» компьютерных систем. Выход из строя накопителей. Потеря данных. Сетевые фильтры нет
    Стабилизаторы нет
    ИБП OFF-LINE нет
    ИБП LINE-INTERACTIVE частично
    ИБП DELTA CONVERSION частично
    ИБП ON-LINE да
    Browmout
    Подсадка напряжения (длительные)
    Потеря данных. Выход из стоя аппаратуры. Сетевые фильтры нет
    Стабилизаторы частично
    ИБП OFF-LINE частично
    ИБП LINE-INTERACTIVE частично
    ИБП DELTA CONVERSION да
    ИБП ON-LINE да
    Power Failure
    Пропадание напряжения
    Потеря данных. Непредсказуемые последствия. Сетевые фильтры нет
    Стабилизаторы нет
    ИБП OFF-LINE да
    ИБП LINE-INTERACTIVE да
    ИБП DELTA CONVERSION да
    ИБП ON-LINE да

    Классификация систем бесперебойного питания
    по топологии


    По топологии принято различать следующие основные три категории систем гарантированного электропитания:



    • Распределенная;
    • Централизованная;
    • Комбинированная.

    Распределенная система гарантированного питания


    К достоинствам этой системы следует отнести:



      Недостатки данной системы очевидны:



      • Достаточно высокая стоимость защиты одного места (в сравнении с централизованной системой) при невысоком классе защиты.
      • Сложность в управлении.

        Во многих случаях для построения системы гарантированного электропитания выбор распределенной системы бывает предопределен имеющимся уже в наличии оборудованием, которое приобреталось спонтанно и у разных поставщиков.


        Централизованная система
        гарантированного электропитания


        Достоинства:



        • Высокая надежность
        • Простота обслуживания
        • Все оборудование находится в одном месте
        • Используется минимальное количество документации, ЗИП. Легко обеспечить быстрое обслуживание оборудования при минимальном количестве персонала, исключается доступ случайных людей к оборудованию
        • Гибкость системы позволяет увеличивать время автономной работы привилегированных потребителей за счет отключения второстепенных.

        Недостатки:



        • Необходимость в единовременной инвестиции
        • Необходимость в специальном обучении эксплуатирующего персонала