Наиболее совершенные On-Line ИБП выполняют до четырех преобразований:
переменное сетевое напряжение -- в постоянное;
постоянное -- в постоянное напряжение промежуточной шины;
напряжения батарей в напряжение промежуточной шины;
напряжения промежуточной шины -- в выходное переменное напряжение.
ИБП такого типа снабжены входными и выходными фильтрами, разделительными трансформаторами. Они допускают широкий диапазон изменения входного напряжения без отбора мощности батарей. Более того, снижением мощности нагрузки можно понизить минимальный уровень напряжения перехода на питание от батарей (до 120 В), что существенно для успешной работы в сети с хронически пониженным напряжением.
Современные On-Line системы способны работать в качестве преобразователей частоты для питания оборудования не соответствующего отечественным стандартам, например, 60 Гц.
Для нормирования степени защиты электронных устройств разработаны тесты, которые моделируют сетевые процессы и позволяют измерить степень защиты нагрузки. Тестирование может осуществляться по спецификации Института Инженеров-электриков IEEE-587. Каждой категории защиты соответствуют определенные условия теста (см. табл. t003).
3.2. ИБП CHLORIDE POWER ELECTRONICS
Ни одна сеть не обладает иммунитетом к проблемам, связанным с питанием. Если сеть не защищена от таких опасностей, как шум линии, отключение питания, скачки и падения напряжения -- вы рискуете столкнуться с потерями информации, производительности и оборудования.
Этот риск сам по себе достаточен для того, чтобы убедить любого руководителя в необходимости защиты электропитания. Никогда не забывайте старую истину: "Предупреждение лучше лечения". Это относится не только к здоровью, но и к состоянию сети.
В ИБП Chloride Power Electronics две архитектуры объединены так называемым интеллектуальным ключом. Выбор одного из описанных выше режимов работы ИБП означает отказ от преимуществ другого. С этим связано появление гибридных моделей, способных работать в нескольких режимах. Цифровой режим Line-Interactive обеспечивает высокую надежность при максимально низких эксплуатационных затратах. Режим двойного преобразования -- наивысшую степень защиты и показатели качества электроэнергии.
ИБП Chloride Power Electronics осуществляют:
автоматический контроль за рабочими характеристиками;
управление инверторами на высокой частоте;
программное управление нагрузками;
выдачу сообщения о корректирующих действиях при восстановлении оптимальных условий работы.
Общие сведения об ИБП Chloride Power Electronics представлены в табл. t005.
Модель Synthesis
ИБП Synthesis (рис. p021), структурная схема которого представлена на рис. p046, включает:
входной преобразователь 1;
батарею аккумуляторов 2;
инвертор 3;
преобразователь 4;
переключатели S1...S5;
предохранители F1...F3.
ИБП имеет два входа. Управление может осуществляться программно и в ручном режиме. В автоматическом режиме схема управления изменяет структуру в соответствии с парами нагрузки. Нагрузка может питаться через: основной вход -- преобразователи 1, 3 или батарея -- преобразователь 3; дополнительный вход -преобразователь 4 (переменного тока в переменный).
Ручной сервисный переключатель S1 и синхронные тиристорные S2...S5 позволяют изменять архитектуру источника без перерывов питания. Входной преобразователь выполняет функции выпрямителя и зарядного устройства.
При отключении питания по одному из входов источник питает нагрузку от батарей. Наличие двух входных линий позволяет использовать ИБП Synthesis совместно с автономными источниками без доработок.
Например, дизель-генератор с автоматическим запуском (см. гл. 4.1) может подключаться к основному входу. При отключении сетевого напряжения по дополнительному входу, источник будет питать нагрузку на время запуска и выхода на режим генератора. После появления устойчивого напряжения от генератора на основном входе источник переключит нагрузку на генератор. Система двойного преобразования надежно защищает нагрузку от девиации частоты -- основного недостатка дизель-генераторных установок.
Технические характеристики ИБП Synthesis представлены в табл. t006. Здесь представлены однофазные и трехфазные ИБП от 6 до 20 кВА. Отличительной особенностью моделей Synthesis является высокий коэффициент мощности на входе.
Аккумуляторная батарея, как сердце каждого ИБП -ответственный элемент. Герметизированные батареи, которыми оборудован Synthesis, не нуждаются в обслуживании, но требуют бережного отношения (см. гл.2). Использование автоматического управления зарядными характеристиками позволяет максимально увеличить срок службы батареи (до 30%). Автоматика осуществляет:
температурно-компенсированный заряд батареи;
автоматическое тестирование батареи;
контроль циклов заряда-разряда;
регулирование напряжения окончания заряда в зависимости от длительности разряда;
расчет времени автономной работы в зависимости от реальных условий.
Наращивание мощности может осуществляться двумя путями:
параллельным подключением дополнительных ИБП;
модернизацией имеющегося ИБП (см. стр. 106).
Модель EDP-90
Отличительной особенностью ИБП серии EDP-90 является широкий диапазон мощностей и возможность подключения нелинейной нагрузки. Это возможно благодаря использованию дополнительных фильтров. Тщательная фильтрация напряжения позволяет нормировать характеристики напряжения до 19 гармоники. В результате гарантируется коэффициент мощности до 0,9 при работе с нелинейной нагрузкой.
ИБП серии EDP-90 устойчиво работают с дизель-генераторами. Этому способствует как эффективная фильтрация, так и структурные особенности источников.
Структурная схема ИБП EDP-90 представлена на рис. p044. Она включает:
входной преобразователь 1;
батарею аккумуляторов 2;
инвертор 3;
синхронный переключатель 4;
переключатели S1...S4;
предохранители F1...F3.
В отличие от структуры Synthesis (рис. p046) EDP-90 содержит статический трехвходовой ключ. Он позволяет синхронно переключать структуру ИБП при подключенной нагрузке большой мощности без фазовых скачков. При больших мощностях такие скачки наиболее опасны.
Степень защиты нагрузки
Если условия подачи электроэнергии нестабильны, например, если оборудование подвергается постоянным отключениям (десятки раз в год) или сеть выполнена более 10 лет назад -- в такой ситуации следует продумать повышение степени защиты (количество и тип защищаемых компонентов сети), а также выбор модели развертываемых ИБП. Высокий уровень защиты также необходим в случае, когда повседневная жизнь организации в значительной степени зависит от работы сети.
Каждый ИБП должен обеспечивать необходимый уровень защиты питания. Уровень защиты конкретного оборудования зависит от качества энергоснабжения и возможных затрат, которые компания понесет в случае снижения производительности или выхода из строя дорогостоящего оборудования. Повышение надежности систем бесперебойного питания обеспечивают:
параллельное резервирование устройств;
диспетчерская система технического контроля и обслуживания.
Важным аспектом, который необходимо учитывать при установке ИБП, является выбор производителя, предоставляющего техническую поддержку отвечающую вашим потребностям.
Необходимо изначально получить ответ на вопрос какие затраты повлечет модернизация программного обеспечения и какие типы поддержки доступны?
Интеллектуальные ИБП
ИБП -- весьма важные компоненты любой сети; но мало установить ИБП, необходим еще и контроль над правильностью их работы. Если ИБП больше десятка, то необходим эффективный способ их контроля и управления. Администраторы сетей должны постоянно проверять заряд батарей, а также контролировать температуру и качество проводки.
