Sadzīves elektroapgādei ir raksturīga zema uzticamība un neapmierinoša elektroenerģijas kvalitāte. Tas ir saistīts ar novecojušiem elektrotīkliem, iekārtu nolietojumu, zemu enerģijas pārveidotāju veiktspēju, pārejošiem procesiem pie elektroenerģijas avotiem un lietotājiem, dabas un klimatiskajiem faktoriem. Šādos apstākļos ir steidzami nepieciešamas nepārtrauktās barošanas sistēmas, lai nodrošinātu gan pirmās, gan citu kategoriju patērētāju darbību.
Dzīvokļu un māju īpašniekiem svarīga ir arī stabila elektrotīkla darbība. Sadzīves tehnikas darba apturēšana nav lielākā no nepatikšanām. Daudz svarīgāka ir dzīvības uzturēšanas sistēmu, jo īpaši apkures sistēmas, netraucēta darbība, ja tā ir tieši atkarīga no barošanas avota. Talkā nāk nepārtrauktās barošanas bloks UPS (UPS) - ierīce, kas pasargā elektriskos uztvērējus no izslēgšanas elektrības uzkrāšanās dēļ akumulatoros (baterijās) un garantēnepieciešamo strāvas kvalitāti (PQ) autonomajos un tīkla darbības režīmos.
Pirms izdomāt pieeju slodžu barošanai bez atteicēm, jāzina, kāda veida atteices var sagaidīt no sadzīves elektrotīkliem.
Strāvas padeves traucējumi elektrotīklos
Nepietiekams spriegums ir bieži sastopams strāvas padeves gadījums. Bet tas īpaši nedominē pār palielināto, kas arī ir izplatīts. Naktī spriegums ir stabils, dienā tas samazinās, un vakarā, kad lielākā daļa slodžu ir izslēgta, tas palielinās.
Nestabila frekvence ir arī kļūme, lai gan diezgan reti. Ja tīkla slodze ir liela, tā var samazināties līdz 45 Hz, kas izraisa ievērojamus signāla kropļojumus, kas negatīvi ietekmē UPS darbību. Dažas ierīces uzskata, ka nepietiekams pulkstenis ir ārkārtas situācija, un tas var ātri izlādēt akumulatoru.
Pilnīga aptumšošana nav nekas neparasts. Elektriķi nerūpējas par elektroniku un var pēkšņi slēgt ēku. Ar tūlītēju strāvas padeves pārtraukumu pietiek, lai datorā pazaudētu informāciju. Ja tīkli ir pārslogoti, var rasties strāvas padeves pārtraukumi. Tāpēc ir svarīgi, cik uzticami UPS sistēma nodrošina nepārtrauktu jaudu.
UPS klasifikācija
Tie ir sagrupēti trīs grupās:
- Maza jaudas UPS savienošanai ar elektrības kontaktligzdām. Izpilde ir darbvirsma vai grīda, un jauda svārstās no 0,25 līdz 3 kW.
- Vidējas jaudas ierīces - no 3 līdz 30 kW - satur ligzdu bloku, kas iebūvēts iekšpusē, vai arī tiek ieslēgtas caur grupāmkontaktligzdas patērētāju barošanas tīklā no vadības paneļa. Ierīces ir izgatavotas izvietošanai gan birojos, gan atsevišķās aprīkotās telpās.
- Augstas jaudas UPS - no 10 līdz 800 kW. Tie atrodas elektriskajās telpās. Tie tiek savākti grupās un izveidoti energosistēmas ar lielu jaudu - līdz vairākiem tūkstošiem kW.
UPS veidi
Pašlaik ir 4 veidu UPS (UPS). Visiem kopīgās īpašības ir:
- impulsu un trokšņu filtrēšana;
- viļņu formas deformācija;
- sprieguma stabilizācija (ne visi modeļi);
- turiet akumulatoru uzlādētu;
- Kad UPS akumulators izlādējas, tas vispirms izsauks trauksmes signālu un pēc tam izslēgs patērētāju.
Bezsaistes UPS
Šīs modifikācijas ierīču darbības princips ir apgādāt patērētāju no esošā tīkla un momentāni pārslēgties uz autonomu rezerves barošanu avārijas situācijās (4-12 ms). Tie ir vienkāršāki un lētāki nekā citi veidi.
UPS parasti pārslēdzas uz iekšējo akumulatoru.
Darbojoties no elektrotīkla, ierīce ar impulsiem nomāc troksni un uztur spriegumu noteiktā līmenī. Daļa enerģijas tiek tērēta akumulatora uzlādēšanai. Tīkla darbības gadījumā nestandarta režīmā patērētājs pārslēdzas uz akumulatora darbību. Katrs UPS modelis savā veidā nosaka nepieciešamību pārslēgties uz šo režīmu. Akumulatora darbības laiks ir atkarīgs no akumulatora īpašībām un slodzes enerģijas patēriņa. Rezerves barošanas avota izlādes gadījumātiek dota komanda izslēgt patērētāju. Ja tīkla spriegums sasniedz normālu līmeni, UPS pārslēdzas uz normālu tīkla darbību un sākas akumulatora uzlāde.
Interaktīvā līnija
Līnijas interaktīvie ups ir aprīkoti ar stabilizatoriem, kas darbojas nepārtraukti un nodrošina retu akumulatora pieslēgšanu.
Ierīce mijiedarbojas ar tīklu, kontrolējot tīkla sprieguma amplitūdu un formu.
Kad spriegums samazinās vai palielinās, iekārta koriģē savu vērtību, pārslēdzot autotransformatora krānus. Tādā veidā tiek saglabāta tā nominālvērtība. Ja parametrs ir ārpus diapazona un pārslēgšanas diapazons vairs nav pietiekams, UPS pārslēdzas uz akumulatora rezerves režīmu. Ierīci var atvienot no galvenā strāvas padeves, kad tiek saņemts izkropļots signāls. Ir modeļi, kas koriģē sprieguma viļņu formu, nepārslēdzoties uz akumulatora darbību.
Ferrorezonējoša UPS
Ierīce satur ferorezonanses transformatoru, kas darbojas kā sprieguma regulators. Tās priekšrocība ir enerģijas uzkrāšanās magnētiskajā laukā, kas tiek atbrīvota pārslēgšanas laikā 8-16 ms laikā. Šis laika posms ir pietiekams, lai UPS pārietu uz jaunu darbības režīmu.
Transformators veic papildu trokšņu filtra funkciju. Ieejas sprieguma kropļojumi neietekmē izejas viļņu formu, kas paliek sinusoidāla.
Dubultās konversijas UPS
Dubulta enerģijas pārveidošanas ierīcedarbojas pēc tīkla sprieguma iztaisnošanas principa un pēc tam atkal pārvērš to par stabilizētu mainīgo. Šeit tiek izmantots jaudīgāks taisngriezis, kas ne tikai uzlādē akumulatoru, bet arī apgādā invertoru ar stabilizētu līdzstrāvas spriegumu.
No ierīces izejas slodzei tiek piegādāts mainīgs stabilizēts spriegums.
Ja ar dubultu pārveidošanu nepietiek, lai koriģētu tīkla spriegumu, no akumulatora uz invertoru tiek piegādāta papildu uzlāde. Pārslēgšanās nenotiek, bet režīms jau ir atšķirīgs.
Kad invertors sabojājas, tas pārslēdzas uz elektrotīkla darbību, izmantojot apvedceļu. Dubultās konversijas UPS izvēle privātai lietošanai ir neracionāla lielo enerģijas zudumu dēļ. Šāda veida aizsardzību izmanto organizācijas, kurās nepieciešama augsta aprīkojuma uzticamība.
Sistēmu veidi
Nepārtrauktās barošanas sistēmas var būt centralizētas vai sadalītas. Pirmajā gadījumā uz visu ēku vai atsevišķu stāvu darbojas viens UPS, kas spēj izturēt visas slodzes.
Sadalītās nepārtrauktās barošanas sistēmās ir vairākas aizsardzības ierīces, no kurām katra darbojas vienā datorā vai citā iekārtā. Tie ir diezgan efektīvi.
Sadalītās sistēmas priekšrocības ir šādas:
- UPS ir īpaši atlasīta vienai ierīcei, kas ir vissvarīgākā vai darbojas skarbos apstākļos.
- Sistēma varpakāpeniski veidot, sākot ar servera aizsardzību un pārejot uz darbstacijām.
- Neizdevušos UPS var aizstāt ar citiem, mazāk svarīgiem sistēmas elementiem.
- Maza jaudas UPS nav jāuzstāda un jāuztur speciāliem darbiniekiem.
- Iespēja pieslēgties parastajai strāvas kontaktligzdai, izmantojot kontaktligzdas.
- UPS tiek lietotas neatkarīgi.
Centralizētās nepārtrauktās barošanas sistēmas ietver augsta līmeņa UPS, kas labāk aizsargā aprīkojumu. Neskatoties uz to augstajām izmaksām, tiek panākts kopējais izmaksu ietaupījums, jo viena ierīce ir lētāka nekā vairākas. Bet vienkāršiem datoriem sistēma maksās vairāk, jo tās uzturēšanai ir nepieciešams augsti kvalificēts personāls vai specializētu firmu pakalpojumi, kas uzstāda un uztur nepārtrauktas barošanas sistēmas.
Tas ir nepieciešams šādos gadījumos:
- datori ir galvenā tīkla slodze;
- dažām organizācijām ir vajadzīgas ļoti uzticamas sistēmas, piemēram, bankām;
- patērētāji būtiski atšķiras jaudas ziņā: datorsistēma, avārijas apgaismojums, sakari, drošības sistēma.
Kam pievērst uzmanību, izvēloties UPS?
Izvēloties nepārtrauktās barošanas sistēmu, jāņem vērā vairāki svarīgi faktori. Mēs uzskaitām galvenos.
No kā aprīkojums ir aizsargāts?
Vispirms ir nepieciešams izmērīt spriegumu elektrotīklā. Minimālais cikla ilgums būs diena. Viņš ir visvairākatspoguļo elektrotīkla darbību. Ja jums ir jāstrādā nedēļas nogalēs, jums ir jāiegūst informācija par nedēļas ciklu, dienas un nakts laikā.
Ir svarīgi noteikt maksimālo un minimālo spriegumu, kā arī jaudu un impulsu frekvenci tīklā. Instruments var būt digitālais osciloskops vai ierakstītājs.
Lietotājam vienkāršākais veids ir izmērīt spriegumu, kura laikā, viņaprāt, spriegums sasniedz maksimumu un minimumu. Neignorējiet nedēļas nogali.
Ja saimniekam ir jaudīgs aprīkojums, jāmēra spriegums mājas tīklā, kad tas tiek ieslēgts un izslēgts. Jānoskaidro, cik bieži mājās tiek atslēgta strāva un kādu iemeslu dēļ. Ir svarīgi, lai dzīvoklī būtu zemējuma vads. Šādā gadījumā jums vajadzētu noskaidrot, cik droši tas ir savienots ar grīdas dēļa kopni.
Aizsargātā aprīkojuma veids
Iekārtu saraksta sastādīšana, kam nepieciešams izmantot UPS. Šajā gadījumā jums jāzina katras ierīces patērētā jauda. Pietiek noteikt tā nominālvērtību, kas ir tehniskajās specifikācijās. Dažas iekārtas dažreiz patērē maksimālo enerģiju, vairākas reizes vairāk nekā nominālvērtība. Jums ir jāiestata jaudas rezerve.
Autonomijas periods
Šeit ir svarīgi noteikt, uz kādu periodu iespējams droši uzglabāt datus vai veikt nepieciešamās tehnoloģiskās darbības (informācijas pārsūtīšana, failu saglabāšana, ziņojumu saņemšana).
Essential Personāls
Atkarībā no nepieciešamās sistēmas sarežģītībasnoteiktu speciālistu sastāvu tās darbībai. Tas ir jāprecizē, lai pareizi aprēķinātu visas izmaksas. Aizsardzības sistēmas cena nedrīkst pārsniegt 10% no galvenā aprīkojuma izmaksām.
UPS mājām
Vidējai mājai ir ērta nepārtrauktās barošanas sistēmas UPS (UPS) ar jaudu aptuveni 15 kW. Lai nodrošinātu autonomu darbību 2-3 stundas, nepieciešami 4 akumulatori ar kopējo jaudu 2000 Ah. Tie ļauj uzkrāt elektroenerģiju aptuveni 7 kWh.
Mājai svarīgākā ir apkures sistēma un sadzīves tehnika ar datoru. UPS izmaksas ir atkarīgas no jaudas, akumulatoru skaita un ražotāja. Apkures katlam varat iegādāties 360 W avotu par cenu 7 tūkstoši. Visai mājai būs nepieciešama UPS jauda līdz 15 kW, kuras cena ir vairāk nekā 70 tūkstoši rubļu.
Papildus pārveidotājiem ir nepieciešamas baterijas, kuras periodiski jāmaina. UPS mājām maksā apaļu summu. Nepārtrauktās barošanas sistēmas ir īpaši dārgas.
Neskatoties uz to, jūs varat ietaupīt uz citu iekārtu remontu. Turklāt ir alternatīvas iespējas, izmantojot ģeneratorus. Dažreiz jūs varat izvairīties no sprieguma stabilizatoru uzstādīšanas, kas tiek galā ar daudziem uzdevumiem, tostarp pareizu aprīkojuma izslēgšanu.
Mūsdienu UPS ir aprīkoti ar skaidru saskarni. Displejā var pārraudzīt sistēmas darbību, kur galvenie parametri ir ieejas un izejas spriegums, enerģijas patēriņš, darbības shēma, akumulatora uzlāde.
Kādu UPS izvēlēties, ir atkarīgs no lietotāja vajadzībām. Mājas datoram var būt pietiekami daudz jaudas tā izslēgšanas laikā. Lai katls darbotos nepārtraukti 8-9 stundas, jums būs nepieciešama 1 kW aizsargierīce ar trim 65 Ah akumulatoriem.
Secinājums
Nepārtrauktās barošanas sistēmas ir paredzētas, lai nodrošinātu elektrisko ierīču un elektronisko iekārtu autonomu darbību uz īsu laiku. Galvenais indikators ir UPS jauda un akumulatora jauda. Ieteicams izvēlēties aprīkojumu, kas satur sprieguma stabilizatoru.
Akumulatora darbības laiks ir atkarīgs no akumulatora īpašībām un slodzes patērētās jaudas. Rezerves barošanas avota izlādes gadījumā tiek dota komanda izslēgt patērētāju. Ja tīkla spriegums sasniedz normālu līmeni, UPS pārslēdzas uz normālu tīkla darbību un sāk uzlādēt akumulatoru.
