Поиск

8 (495) 665-15-44
МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ТЕЛЕФОН

Основные понятия и термины, используемые в ИБП

Основные понятия и термины, используемые в ИБП
Система бесперебойного питания (СБП) - автоматическое устройство, обеспечивающее нормальное питание нагрузки при полном обесточивании внешней электросети в результате аварии или недопустимо высоком отклонении параметров сетевого напряжения от номинальных значений. Существуют два основных типа СБП: источники бесперебойного питания и генераторные установки.
 
Источник бесперебойного питания (ИБП, UPS) - устройство, использующее для аварийного питания нагрузки энергию аккумуляторных батарей.
 
ИБП резервного типа (резервный ИБП, Off-Line или Stand-by) - источник бесперебойного питания, выполненный по схеме с коммутирующим устройством, которое в нормальном режиме работы обеспечивает подключение нагрузки непосредственно к внешней питающей электросети, а в аварийном переводит ее на питание от аккумуляторных батарей. Достоинством ИБП резервного типа является его простота и, как следствие, невысокая стоимость, а недостатком - ненулевое время переключения (~4 мс) на питание от батарей и более интенсивная их эксплуатация, так как источник переводится в аварийный режим при любых неполадках в электросети. ИБП резервного типа, как правило, имеют небольшую мощность и применяются для обеспечения гарантированного электропитания отдельных устройств (персональных компьютеров, рабочих станций, офисного оборудования)
 
Линейно-интерактивный ИБП (Line-Interactive UPS) - источник бесперебойного питания, выполненный по схеме с коммутирующим устройством (Off-Line), дополненной стабилизатором входного напряжения (бустером) на основе автотрансформатора с переключаемыми обмотками. Основное преимущество линейно-интерактивного ИБП по сравнению с источником бесперебойного питания резервного типа заключается в том, что он способен обеспечить нормальное питание нагрузки при повышенном или пониженном напряжении электросети (наиболее распространенный вид неполадок в линиях электроснабжения) без перехода в аварийный режим. В итоге продлевается срок службы аккумуляторных батарей. Недостатком линейно-интерактивной схемы является ненулевое время переключения (~4 мс) нагрузки на питание от батарей.
 
По эффективности линейно-интерактивные ИБП занимают промежуточное положение между простыми и относительно дешевыми резервными источниками (Off-Line) и высокоэффективными, но дорогостоящими ИБП с двойным преобразованием энергии (On-Line). Как правило, линейно-интерактивные ИБП применяют для обеспечения гарантированного питания персональных компьютеров, рабочих станций, файловых серверов, узлов локальных вычислительных сетей и офисного оборудования.
 
ИБП с двойным преобразованием энергии (ИБП двойного преобразования, On-Line UPS) - источник бесперебойного питания, в котором поступающее на вход переменное сетевое напряжение сначала преобразуется выпрямителем в постоянное, а затем с помощью инвертора снова в переменное. Аккумуляторная батарея постоянно подключена к выходу выпрямителя и входу инвертора и питает последний в аварийном режиме. Такая схема построения ИБП позволяет обеспечить практически идеальное питание нагрузки при любых неполадках в сети (включая фильтрацию высоковольтных импульсов) и характеризуется нулевым временем переключения в аварийный режим без возникновения переходных процессов на выходе устройства.
 
К недостаткам схемы с двойным преобразованием энергии следует отнести ее сравнительную сложность, более высокую стоимость, а также снижение общего КПД системы из-за потерь при двукратном преобразовании напряжения. On-Line ИБП применяют в тех случаях, когда по тем или иным причинам предъявляются повышенные требования к качеству электропитания нагрузки, каковой могут быть узлы локальных вычислительных сетей (сетевое оборудование, файловые серверы, рабочие станции), оборудование вычислительных залов, системы управления технологическим процессом.
 
Bypass (байпас) - режим питания нагрузки отфильтрованным напряжением электросети в обход основной схемы ИБП. Переключение в режим Bypass, поддерживаемый внутренней схемой ИБП или специальным внешним модулем, может выполняться автоматически или вручную. ИБП, имеющий соответствующую встроенную схему, автоматически переходит в режим Bypass по команде устройства управления при перегрузке выходных цепей или при обнаружении неисправности в жизненно важных узлах. Таким образом нагрузка защищается не только от сбоев в питающей электросети, но и от неполадок в самом ИБП. Возможность ручного включения режима Bypass предусматривается на случай проведения профилактического обслуживания ИБП или замены его узлов без обесточивания нагрузки.
 
Активная мощность - полезная мощность, отбираемая нагрузкой, в том числе и ИБП, из электросети и преобразуемая в энергию любого иного вида (механическую, тепловую, электрическую, электромагнитную и др.). Единица измерения Вт (Ватт).
 
Полная мощность - кажущаяся потребляемая нагрузкой (например, ИБП) суммарная мощность с учетом активной и реактивной ее составляющих, а также отклонения формы тока и напряжения от гармонической. Единица измерения: ВА (Вольт х Ампер).
 
Коэффициент мощности (Power Factor) - комплексный показатель, характеризующий линейные и нелинейные искажения формы тока и напряжения в электросети, обусловленные влиянием нагрузки (например, ИБП). Вычисляется как отношение поглощаемой нагрузкой активной мощности к полной.
 
Неполадки в электросети  - любые отклонения параметров питающего напряжения от установленных стандартом значений. На территории России определены в качестве стандартных следующие параметры электросети:
  • напряжение - 220 В ±10%;
  • частота - 50 Гц ±1 Гц;
  • коэффициент нелинейных искажений формы напряжения - менее 8% в течение длительного промежутка времени и менее 12% кратковременно.
 Основные неполадки сетевого питания:
  • полное пропадание напряжения в сети (авария в сети);
  • долговременные и кратковременные проседания и всплески напряжения;
  • высоковольтные импульсные помехи;
  • высокочастотный шум;
  • отклонение частоты за пределы допустимых значений.
 
Наиболее распространенным видом неполадок в городах являются долговременные проседания напряжения, а в сельской местности к ним добавляются аварии в электросети и высоковольтные импульсные помехи.
 
Выпрямитель - устройство, преобразующее переменное напряжение электросети в постоянное. Однофазные ИБП оснащаются двух- или четырех импульсными выпрямителями, а трехфазные ИБП - шести- и двенадцати импульсными, а так же IGBT выпрямителями.
 
Инвертор - устройство, преобразующее постоянное напряжение в переменное. В зависимости от используемого принципа преобразования различают три основных типа инверторов:
  • инверторы, генерирующие напряжение прямоугольной формы
  • инверторы с пошаговой аппроксимацией
  • инверторы с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ).
Последние обеспечивают наиболее близкую к гармонической форму выходного напряжения. Кроме того, манипулируя шириной отдельных импульсных составляющих ШИМ-сигнала, «интеллектуальные» инверторы, применяемые в моделях ИБП JOVYTEC и JOVYSTAR компании JOVYATLAS, автоматически корректируют форму выходного напряжения при работе с нелинейной нагрузкой.
 
Входной изолирующий трансформатор ИБП - трансформатор, включаемый во входную цепь ИБП для обеспечения гальванической развязки его внутренних узлов и входной электросети. Применяется во избежание короткого замыкания цепей ИБП, комплектуемого негерметичной аккумуляторной батареей с жидким электролитом, если существует вероятность его утечки. Также применяется при необходимости гальванической развязки цепи Bypass.
 
Выходной изолирующий трансформатор ИБП - трансформатор, включаемый во выходную цепь ИБП для обеспечения гальванической развязки между самим ИБП и его нагрузкой. В трехфазных системах применяется трансформатор «треугольник-звезда». Он образует выходную нейтраль нагрузки, полностью изолированную от входной нейтрали ИБП. Таким образом, удается полностью защититься от помех по входной нейтрали, широко распространенных в промышленных районах. Выходными изолирующими трансформаторами оснащены все ИБП JOVYATLAS моделей JOVYSTAR.
 
Коэффициент полезного действия (КПД) -  коэффициент полезного действия, определяемый как отношение выходной мощности устройства к потребляемой им от сети. Выпускаемые компанией JOVYATLAS ИБП с двойным преобразованием (On-Line) имеют достаточно высокие значения КПД, укладывающиеся в диапазон 92-95%.
  
Нормальный режим работы ИБП -  режим работы ИБП, при котором нагрузка питается за счет энергии, отбираемой из электросети, а аккумуляторные батареи отключены или подзаряжаются.
 
Аварийный (автономный) режим работы ИБП - режим работы ИБП, при котором нагрузка питается энергией аккумуляторных батарей, преобразованной в переменное напряжение.
 
Виртуальная батарея - конденсатор большой емкости, подключаемый параллельно аккумуляторной батарее ИБП и выполняющий ее функции при непродолжительных (длительностью не более 1-2 сек.) неполадках в электросети. В результате уменьшается число случаев кратковременного использования основной батареи и увеличивается срок ее службы. Применение виртуальной батареи в сочетании с технологией температурной компенсации зарядного тока - одно из наиболее эффективных решений, позволяющих продлить жизненный цикл аккумуляторных батарей. Подобное решение реализовано в ИБП серий JOVYSTAR компании JOVYATLAS.
 
Критичная нагрузка - нагрузка, чувствительная к неполадкам в электросети, грозящим выходом оборудования из строя, нарушением технологического процесса или утратой важной информации. Чтобы предотвратить подобные случаи, для питания такой нагрузки (файловых серверов, рабочих станций, персональных компьютеров, телекоммуникационного и офисного оборудования, медицинского оборудования, станков  и др.) следует применять ИБП.
 
Коэффициент нелинейных искажений (КНИ) - показатель, характеризующий степень отличия формы напряжения или тока от синусоидальной. Типовые значения КНИ:
  • 0% - синусоидальная форма сигнала;
  • 3% - форма сигнала отлична от синусоидальной, но искажения не заметны на глаз;
  • 5% - отклонение формы сигнала от синусоидальной заметно на глаз;
  • до 21% - сигнал имеет трапецеидальную или ступенчатую форму;
  • 43% - сигнал имеет прямоугольную форму.
 
THD-фильтр - устройство, устанавливаемое во входной цепи ИБП для уменьшения ее влияния на форму напряжения в питающей электросети. Поскольку входным узлом любого мощного ИБП, построенного по схеме с двойным преобразованием (On-Line), является выпрямитель, элемент нелинейный и потребляющий большой импульсный ток, такой ИБП становится причиной «загрязнения» электросети. Применение THD-фильтра позволяет в существенной мере ослабить подобное «загрязнение». Системы бесперебойного питания серии JOVYSTAR компании JOVYATLAS комплектуются фильтрами, уменьшающими КНИ входного тока до 3-10%.
 
Температурная компенсация зарядного тока батарей - технология, применяемая ведущими производителями ИБП, в т.ч. компаний JOVYATLAS, для продления срока службы аккумуляторных батарей. Как известно, герметичные батареи крайне чувствительны к величине зарядного тока, оптимальное значение которого зависит от температуры окружающей среды. Технология температурной компенсации зарядного тока позволяет автоматически корректировать режим заряда батарей в соответствии с изменениями внешних условий и тем самым продлить жизненный цикл аккумуляторов в несколько раз.
 
Последовательное резервирование - техническое решение, направленное на повышение надежности системы питания нагрузки путем последовательного соединения нескольких ИБП, один из которых является основным, а другие - резервными. Для соединения по такой схеме каждый ИБП должен иметь отдельный вход цепи Bypass. В то время как основной ИБП питает нагрузку, резервные источники работают в холостом режиме, потребляя минимальную мощность. При обнаружении признаков неисправности внутренних узлов основной ИБП переключается в режим Bypass, и всю нагрузку берет на себя следующий по схеме резервный источник питания.
 
ИБП, соединенные по схеме с последовательным резервированием, могут иметь собственные аккумуляторы или подключаться к единой батарейной емкости для увеличения времени работы системы в автономном режиме. По такой схеме можно включать все ИБП серии JOVYSTAR компании JOVYATLAS.
 
Параллельное резервирование, наращивание мощности системы - техническое решение, направленное либо на повышение надежности (аппаратное резервирование), либо на увеличение общей выходной мощности системы (масштабирование). Оно предусматривает параллельное соединение нескольких ИБП одинаковой мощности с объединением их входов и выходов. Работоспособность такой системы обеспечивается специальной схемой синхронизации фаз выходного напряжения. В случае аппаратного резервирования при исправности всех соединенных параллельно ИБП нагрузка равномерно распределяется между ними, а в случае выхода из строя одного из источников - перераспределяется между исправными.
 
В схеме с параллельным резервированием допускается применение как отдельных аккумуляторов для каждого ИБП, так и общего комплекта батарей. ИБП серии JOVYSTAR производства компании JOVYATLAS разработаны с учетом возможности их объединения по параллельной схеме.
 
Крест-фактор нагрузки (Crest Factor) - показатель, характеризующий способность ИБП питать нелинейную нагрузку, потребляющую импульсный (нелинейный) ток. Определяется как отношение амплитуды импульсного тока в нелинейной нагрузке Im (нелин.) к амплитуде тока гармонической формы Im (лин.) при эквивалентной потребляемой мощности. ИБП компании JOVYATLAS способны питать нелинейную нагрузку с крест-фактором до 3:1.
  • Обслуживание и поддержка
  • Партнеры и заказчики
  • Сертификаты
  • История компании
  • Как выбрать ИБП?
  • Инновационные технологии
Все права защищены ©2012