Бесперебойники и их типы

В соответствии с ГОСТ 13109-97 параметры электрической сети должны удовлетворять следующим нормам: напряжение 220 В ± 5 % (предельные отклонения ± 10 %); частота 50 Гц ± 0,2 Гц (предельные отклонения ± 0,4 Гц); коэффициент нелинейных искажений формы напряжения менее 8 % (длительно) и менее 12 % (кратковременно). Однако практически все жители нашей страны регулярно сталкиваются со случаями неполадок электрической сети и их плачевными последствиями. Неполадки электрической сети могут быть следующие: пропадание напряжения; длительные и кратковременные скачки напряжения; длительные или кратковременные просадки напряжения; высокочастотный шум; отклонение частоты; высоковольтные выбросы. Результатами неполадок электрической сети являются: выход из строя или некорректная работа электрического оборудования; потеря данных. Для того, чтобы защитить электрические приборы от поломки, успеть сохранить данные, обеспечить непрерывную работу электрического оборудования в случае неполадок в электрической сети используют источники бесперебойного питания.

Источник бесперебойного питания (ИБП, UPS, Uninterruptible Power Supply) – это автоматическое электронное устройство с блоком аккумуляторных батарей предназначенное для кратковременного питания электрического оборудования при исчезновении питания сети или выходе параметров сети за допустимые пределы.

Различают 3 типа ИБП: резервного типа (Off-Line или Standby), линейно-интерактивный (Line-Interactive), с двойным преобразованием (On-Line).

ИБП резервного типа (Off-Line или Standby).

При пропадании напряжения или выходе напряжения за допустимые пределы, ИБП переключается на питание нагрузки от аккумуляторной батареи. В случае возобновления питания электрической сети или возвращения значений напряжения в допустимый предел, ИБП переключается на питание нагрузки напрямую от сети, а также подзаряжает аккумуляторную батарею.

Применение ИБП Off-Line: компактные ИБП Off-Line используют для кратковременного питания компьютера и его компонентов (5-15 минут); ИБП Off-Line для долговременного питания (от 1 часа и более) применяют для электроснабжения котлов, насосов, систем освещения, сигнализации, видионаблюдения или любой другой электрической нагрузки (частные дома, гостиницы, магазины, школы).

Преимущества ИБП Off-Line: простота конструкции; дешевизна; экономичность работы (высокий КПД). Недостатки ИБП Off-Line: нет стабилизации напряжения и частоты; долгое время переключения (более 4 мс); нет достаточной фильтрации помех и выбросов.

ИБП линейно-интерактивный (Line-Interactive).

Алгоритм работы ИБП Line-Interactive схож с алгоритмом ИБП Off-Line. Но в отличии от ИБП Off-Line, он имеет на входе автоматический регулятор напряжения (AVR) который представляет из себя автотрансформатор с переключаемыми обмотками. При помощи AVR в определенном диапазоне обеспечивается стабилизация входного напряжения без переключения ИБП Line-Interactive в автономный режим как у ИБП Off-Line. Что существенно увеличивает срок жизни аккумуляторных батарей и позволяет неограниченное время питать нагрузку, работая на пониженных или повышенных напряжениях входящей сети.

Применение ИБП Line-Interactive: компактные ИБП Line-Interactive используют для кратковременного питания компьютера и его компонентов (5-15 минут).

Преимущества ИБП Line-Interactive: простота конструкции, стабилизация входного напряжения, дешевизна, экономичность работы. Недостатки ИБП Line-Interactive: недостаточная стабилизация напряжения, нет стаабилизации частоты, долгое время переключения (более 4 мс); нет достаточной фильтрации помех и выбросов.

ИБП с двойным преобразованием напряжения (On-Line).

В ИБП On-Line входящее напряжение сначала выпрямляется и преобразуется в постоянное, а затем при помощи инвертора преобразуется опять в переменное с идеальными параметрами. Поскольку между выпрямителем и инвертором в цепь включена аккумуляторная батарея, то в случае пропадания напряжения на входе инвертор начинает питаться от аккумулятора без задержек на переключение. В случае выхода ИБП On-Line из строя или возникновения неполадок, питание нагрузки осуществляется напрямую от входящей сети через байпас.

Применение ИБП On-Line: электрическое питание оборудования предъявляющего высокие требования к качеству напряжения.

Преимущества ИБП On-Line: стабилизация входного напряжения и частоты, отсутствие задержки переключения на питание от аккумуляторных батарей, чистая синусоида на выходе, максимальная фильтрация входного напряжения. Недостатки ИБП On-Line: высокие энергетические затраты на двойное преобразование (низкий КПД: 80-90%); высокая стоимость