Партнеры-Системы бесперебойного питаниz-Оборудование Liebert

Агрегаты бесперебойного питания компании Liebert

Система бесперебойного питания (СБП)	Входной изолирующий трансформатор
Агрегаты бесперебойного питания (АБП)	Выходной изолирующий трансформатор
Дизель-генераторные установки (ДГУ)	КПД
Off-Line (Standby)	“Нормальный” режим работы
Line-Interactive	“Аварийный” (“автономный”) режим работы
“Бустер” (booster)	“Виртуальная” батарея
On-Line	Критичная нагрузка
Bypass (“обход”)	Коэффициент нелинейных искажений (КНИ)
Активная мощность	THD-фильтр
Полная мощность	Cell Saver
Power Factor (коэффициент мощности)	Последовательное резервирование
Неполадки в электросети	Параллельное резервирование
Выпрямитель	Крест-фактор нагрузки
Преобразователь (инвертор)

Off-Line (Standby)

Схема построения АБП, при которой в “нормальном” режиме работы питание нагрузки осуществляется входным сетевым напряжением, а резервное устройство активизируется только при возникновении аварии сетевого напряжения (см. рисунки). Отличительной особенностью схемы Off-Line является наличие атоматического переключателя, коммутирующего нагрузку. Преимущества схемы Off-Line заключаются в ее простоте и экономичности, а недостатки - в отсутствии стабилизации входного напряжения при работе в “нормальном” режиме и наличии некоторого времени переключения (~4 мс) при переходе в

“аварийный” режим работы. АБП, работающие по схеме Off-Line, используют для питания персональных компьютеров или рабочих станций локальных вычислительных сетей.

Line-Interactive

Схема построения АБП, аналогичная Off-Line, но имеющая отличие, заключающееся в наличии ступенчатого стабилизатора (“бустера”), построенного на основе автотрансформатора. По сравнению с Off-Line системы, работающие по схеме Line-Interactive, способны выдерживать долговременные глубокие “подсадки” и “проседания” входного сетевого напряжения (одна из наиболее распространенных неполадок отечественных электросетей) без перехода на аккумуляторные батареи. Преимущества режима Line -Interactive заключаются в простоте реализации и экономичности, а недостатки - в наличии некоторого времени переключения (~4 мс) при переходе на “аварийный” режим. Считается, что схема Line-Interactive является удачным компромиссом между дорогостоящими системами         

On-Line и примитивными Off-Line. АБП, работающие по схеме Line-Interactive, используют для питания персональных компьютеров, рабочих станций и файловых серверов локальных вычислительных сетей, офисного и другого оборудования, критичного к неполадкам в электросети.

"Бустер" (booster)

Ступенчатый автоматический регулятор напряжения, созданный на основе автотрансформатора (см. рисунки). Используется в АБП, работающих по схеме Line-Interactive. Большинство фирм-производителей применяют только повышающий “бустер”, имеющий одну или несколько ступенек повышения. Однако встречаются модели АБП, оснащенные универсальным регулятором, работающим как на повышение (boost), так и на понижение (buck) напряжения.

On-Line

Схема построения АБП, при которой в “нормальном” режиме работы входное переменное напряжение трансформируется в постоянное с помощью выпрямителя, а затем снова в переменное с помощью преобразователя (инвертора). При возникновении аварии сетевого напряжения питание преобразователя осуществляет аккумуляторная батарея, подключенная постоянно к его входу (см. рисунки). Основные преимущества АБП со схемой On-Line заключаются в полной фильтрации и сглаживании любых колебаний входного напряжения и высоковольтных импульсов на входе АБП и нулевым временем переключения в “аварийный” режим без каких-либо переходных процессов на выходе. Примером АБП, построенных по схеме On-Line,

могут служить модели Series7400 производства Liebert. К недостаткам схемы On-Line относятся относительная сложность и более высокая стоимость, а также наличие дополнительных энергозатрат на двойное преобразование, снижающих общее КПД системы. АБП, работающие по схеме On-Line, используют для питания файловых серверов и рабочих станций локальных вычислительных сетей, а также любого другого оборудования, предъявляющего повышенные требования к качеству сетевого электропитания. Считается, что схема On-Line являвляется самым совершенным на сегодняшний день решением, позволяющим полностью защитить нагрузку от всех существующих неполадок электропитания.

Bypass ("обход")

Дополнительный режим работы, применяемый в АБП, построенных по схеме On-Line с двойным преобразованием напряжения, и заключающийся в обходе схемы двойного преобразования и питании критичной нагрузки отфильтрованным входным сетевым напряжением.

Различают автоматический и ручной режимы Bypass. Автоматический переход в режим Bypass производится устройством управления АБП в случае перегрузки по его выходу или при неполадках в его жизненно важных узлах. Таким образом, критичная нагрузка защищается не только от неполадок питающего напряжения, но и от неполадок в самом АБП. Ручное переключение в режим Bypass предусмотрено для возможности проведения сервисного обслуживания АБП или его замены в “горячем” режиме, т.е. не прерывая питания критичной нагрузки.

Активная мощность

Полезная мощность, отбираемая любой нагрузкой из электросети, в том числе и АБП, и идущая на дальнейшее преобразование в любой другой вид энергии (механическую, тепловую, электрическую, электромагнитную и др.). Вычисляется как интеграл произведения мгновенных значений входного тока и напряжения, усредненный за период следования (см. рисунок). Единица измерения: W (Ватт).

Полная мощность

Кажущаяся суммарная мощность, потребляемая нагрузкой (например, АБП) и учитывающая активную и реактивную составляющие мощности, а также отклонение формы тока и напряжения от гармонической. Вычисляется как произведение среднеквадратичных значений входного тока и напряжения (см. рисунок). Единица измерения: VA (Вольт * Ампер).

Power Factor (коэффициент мощности)

Комплексный показатель, характеризующий линейные и нелинейные искажения, вносимые нагрузкой (например, АБП) в электросеть. Вычисляется как отношение активной мощности к полной (см. рисунок). Типовыми значениями коэффиента мощности являются: 1 - идеальное значение; 0.95 - хороший показатель; 0.9 - удовлетворительный показатель; 0.8 - плохой показатель; 0.7 - компьютерное оборудование; 0.65 - двухполупериодный выпрямитель. При наличии только гармонических искажений коэффициент мощности равен косинусу угла сдвига между током и напряжением и бывает двух видов: опережающий и отстающий. А при наличии только нелинейных искажений тока коэффициент мощности равен доли мощности первой гармоники тока в общей активной мощности, потребляемой в нагрузку.

Неполадки в электросети

Любые отклонения параметров питающего напряжения от установленных стандартом значений. На территории России ГОСТ 13109-87 определяет следующие параметры сетевого напряжения: напряжение 220В + 10%; частота 50 Гц + 1 Гц; коэффициент нелинейных искажений формы напряжения < 8% (длительно) и < 12% (кратковременно). К основным неполадкам сетевого питания можно отнести: аварию сетевого напряжения (полное пропадание напряжения); долговременные и кратковременные подсадки и всплески напряжения; высоковольтные импульсные помехи; высокочастотный шум; выбег частоты. Наиболее распространенным видом неполадок в больших городах являются долговременные подсадки напряжения, а в сельской местности еще и аварии сетевого напряжения и высоковольтные импульсные помехи.

Устройство, преобразующее переменное напряжение электросети в постоянное. Однофазные АБП оснащаются одно- или двухполупериодными выпрямителями, а трехфазные АБП - 6-ти или 12-ти полупериодными выпрямителями.

Преобразователь (инвертор)

Устройство, преобразующее постоянное напряжение в переменное.

Различают следующие основные типы преобразователей (см. рисунки): инверторы, генерирующие напряжение прямоугольной формы, инверторы с пошаговой аппроксимацией и инвертот с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). Наибольшая степень приближения к идеально гармонической форме выходного напряжения достигается при использовании преобразователей с ШИМ. Кроме того, “интеллектуальные” инверторы автоматически корректируют форму выходного напряжения при работе с нелинейной нагрузкой, манипулируя шириной отдельных импульсных составляющих.

Входной изолирующий трансформатор

Трансформатор, стоящий во входной цепи АБП между электросетью и выпрямителем и осуществляющий гальваническую развязку между входом и выходом, применяется при необходимости полной гальванической изоляции любых силовых цепей АБП от входной электросети. Рекомендуется к применению при использовании негерметичных аккумуляторных батарей с жидким электролитом, когда существует вероятность его утечки и короткого замыкания на землю.

Выходной изолирующий трансформатор

Трансформатор, стоящий в выходной цепи АБП между преобразователем и нагрузкой и обеспечивающий гальваническую развязку между входом и выходом. В некоторых АБП используется выходной изолирующий трансформатор, охватывающий одновременно и основную схему АБП и цепь Bypass (см. рисунок).

КПД

Режим работы АБП, при котором критичная нагрузка питается энергией напряжения электросети, а аккумуляторные батареи находятся в режиме подзарядки.

Режим работы АБП, при котором критичная нагрузка питается энергией аккумуляторных батарей, преобразованной в переменное напряжение.

Технология, при которой основная батарея включается в работу при авариях сетевого напряжения длительностью более 1...2 сек. При кратковременных авариях используется энергия конденсатора большой емкости (“виртуальной” батареи), подключенного параллельно батарее. Это приводит к уменьшению случаев кратковременного использования основной батареи и увеличению срока ее службы.

Критичная нагрузка

Нагрузка, критичная к неполадкам в электросети и требующая использования АБП. Такой нагрузкой являются файловые серверы, рабочие станции, персональные компьютеры, телекоммуникационное и офисное оборудование и др.

Показатель, характеризующий степень отличия формы напряжения или тока от идеальной синусоидальной формы. Типовыми значениями КНИ являются: 0% - синусоида; 3% - форма, близкая к синусоидальной; 5% - форма, приближенная к синусоидальной (отклонения формы уже заметны на глаз); до 21% - сигнал трапециедальной или ступенчатой формы; 43% - сигнал прямоугольной формы.

Устройство, устанавливаемое во входной цепи АБП и предназначенное для уменьшения коэффициента нелинейных искажений его входного тока. Входным устройством любого мощного АБП, построенного по схеме On-Line, является выпрямитель (нелинейный элемент), потребляющий большой импульсный ток. Таким образом, мощный АБП становится источником загрязнения электросети, приводящим к значительным искажениям формы напряжения. Для ослабления данного влияния применяется THD-фильтр.  

Основными компонентами Cell Saver являются: использование плавного стабилизатора с широким диапазоном стабилизации входного напряжения (чем реже АБП переходит на батареи, тем они дольше служат); автоматический подбор оптимального зарядного тока батарей (герметичные батареи очень чувствительны к величине зарядного тока); технология “виртуальной” батареи (основная батарея включается в работу при авариях сетевого напряжения длительностью более 1...2 сек).

Последовательное резервировани

Схема, состоящая из двух или более модулей АБП и предназначенная для повышения надежности всей системы в целом. При этом один из АБП является основным, а все остальные - резервными. Обязательным условием является наличие так называемого раздельного входа Bypass у каждого модуля АБП.

. Их подключение осуществляется в соответствии с приведенным рисунком. При нормальной работе основного АБП он полностью осуществляет питание нагрузки, а при выходе из строя автоматически переключается в режим Bypass, и нагрузку питает резервный АБП. В схеме последовательного резервирования допускается использование как раздельных, так и единых батарейных комплектов для всех модулей АБП. Она предусмотрена в сериях “AP200”, “AP400”, “AP4300”, “7200”, “7400”, “600T” (Liebert).

Параллельное резервирование

Схема, состоящая из двух или более модулей АБП, соединенных параллельно по входу и повыходу для повышения надежности всей системы в целом. Обязательным условием является наличие дополнительного блока, осуществляющего синхронизацию фаз выходного напряжения.

. При исправной работе всех модулей АБП нагрузка пропорционально распределяется между ними. При выходе из строя одного из АБП нагрузку питают оставшиеся модули. В схеме параллельного резервирования допускается использование как отдельных, так и единого батарейного комплекта для всех модулей АБП. Она предусмотрена в сериях “7200”, “7400” и “600T” (Liebert).

Показатель, характеризующий способность АБП питать нелинейную нагрузку, потребляющую импульсный (нелинейный) ток. Равен отношению амплитуды импульсного тока в нелинейной нагрузке к амплитуде тока гармонической формы при эквивалентной потребляемой мощности (см. рисунки). АБП производства Liebert способны питать нелинейную нагрузку с крест-фактором, доходящим до 3:1.

© 1998 DeltaCommunications
    deltacomm@emts.ru