Основные критерии выбора ИБП «Штиль»

Перед тем, как выбрать ИБП, рекомендуется обратить внимание на следующие аспекты:

• тип и возможные неполадки питающей сети;
• особенности подключаемой техники и требования к качеству электроснабжения;
• мощность нагрузки на ИБП в автономном режиме;
• планируемая длительность работы от батарей;
• условия окружающей среды на месте инсталляции ИБП.

После уточнения этих основополагающих факторов подбор ИБП осуществляется с учетом следующих параметров устройства:

• род тока и количество фаз;
• форма выходного сигнала и время переключения на аккумуляторы;
• мощность;
• длительность автономной работы и возможность подключения внешних батарей;
• конструктив корпуса и габаритные размеры;
• наличие мониторинга и поддерживаемые протоколы связи.

ИБП по роду тока

По роду тока источники бесперебойного питания делятся на предназначенные для потребителей:

• постоянного тока (DС),
• переменного тока (AC).

Во втором случае необходимо уточнить количество фаз питающей сети. В бытовом секторе преимущественно однофазные сети (220 В), в промышленном – трехфазные (380 В).

ГК «Штиль» − ведущий отечественный производитель систем электропитания − предлагает широкий выбор высококачественных источников бесперебойного питания постоянного и переменного тока, рассчитанных на напряжение:

• 12, 24, 48, 60 В − для ИБП DC;
• 220/380 − для ИБП AC.

Кроме того, в линейке ИБП переменного тока «Штиль» представлены устройства топологии «3 в 1» (трехфазный вход − однофазный выход), позволяющие подключать любое однофазное оборудование с равномерной загрузкой трех питающих фаз.

Специально для электроснабжения крупных объектов разработаны устройства бесперебойного питания (УБП) серии PS220, допускающие одновременное подключение потребителей с напряжением 220 В и потребителей с напряжением =48 В.

Схемы построения ИБП

Существуют три основные схемы построения источников бесперебойного питания:

• резервные (off-line),
• линейно-интерактивные (line-interactive),
• ИБП с двойным преобразованием (on-line).

Они различаются принципом функционирования, формой выходного напряжения (возможностью его стабилизации), а также временем перехода на работу от батарей.

ИБП, представленные в ассортименте ГК «Штиль», выполнены по современной технологии «on-line», принцип которой заключается в преобразовании переменного тока в постоянный и его последующей регенерации обратно в переменный. При таком режиме аккумуляторные батареи включены в работу постоянно, следовательно, переход нагрузки на питание от аккумуляторов происходит мгновенно, что недоступно для резервных и линейно-интерактивных ИБП, имеющих время переключения: до 20 мс - для первых и до 8 мс – для вторых.

Другие преимущества, характерные для ИБП с двойным преобразованием энергии производства ГК «Штиль»:

• идеальная синусоида выходного напряжения;
• эффективная фильтрация шумов и помех;
• широкий диапазон входного напряжения (90-295 В – для однофазных, 228-478 − для трехфазных);
• малый коэффициент нелинейных искажений тока − до 2,5 % при линейной нагрузке;
• высокий КПД − до 96 % при работе от входной сети;
• значения выходного и входного коэффициента мощности, равные 0,9 и 0,99 соответственно.

Вышеуказанные плюсы делают on-line ИБП «Штиль» оптимальным выбором для защиты любого, в особенности чувствительного, оборудования от максимального количества сетевых перепадов и помех.

Мощность

Мощность потребителей электроэнергии − один из главных параметров при выборе источника бесперебойного питания. Подключение нагрузки c мощностью, превышающей номинал ИБП, может привести как к отключению электропитания, так и к выходу из строя дорогостоящей аппаратуры.

Следовательно, верно рассчитанная мощность – залог стабильной и долговечной работы ИБП!

Необходимо учитывать, что в технической документации обычно указывается активная мощность оборудования в ваттах (Вт или W), кроме которой существует полная мощность, измеряемая в вольт-амперах (ВА или VA) и рассчитываемая по формуле: VA = W / P, где:

VA − полная мощность, в ВА;

W− активная мощность, в Вт;

P − коэффициент мощности, зависящий от вида нагрузки (в руководстве по эксплуатации может обозначаться как cosφили PF (Power Factor)).

Для правильного подбора ИБП необходимо учитывать мощность электроприемников в ваттах и вольт-амперах, что особенно актуально при подключении устройств с наличием индуктивности: в таких установках полная и активная мощность существенно различаются!

Выбирать ИБП по предельному значению мощности не рекомендуется! Запас, равный 20-30 %, гарантирует корректное функционирование устройства и возможность дозагрузки в процессе эксплуатации.

Для трехфазного ИБП максимальная нагрузка на каждую фазу должна составлять не более 1/3 от номинальной!

Если к источнику бесперебойного питания планируется подключение оборудования, имеющего в своем составе электродвигатель (насос, компрессор), то необходимо учесть наличие пусковых токов, превышающих в момент пуска номинальные значения в 3-8 раз:

Кроме устройств с электромоторами, пусковые токи присутствуют и у аппаратов, содержащих инерционные элементы или индуктивности. Обычные лампы освещения при включении имеют пиковые токи, значительно превышающие рабочие. Поэтому в случаях использования ИБП для защиты крупных светотехнических объектов необходимо учесть, что скачки мощности при запуске системы достаточно велики.

ИБП производства ГК «Штиль» имеют широкий мощностной ряд, позволяющий подобрать актуальную модель для решения большинства электрических задач.

• Однофазные on-line ИБП – от 1 до 20 кВА (серии ST, SR, STR)
• Трехфазные on-line ИБП – от 10 до 500 кВА ( серии ST, SM)
• ИБП постоянного тока – от 60 до 480 Вт (серия PS) 
• УБП для оборудования АСУ ТП – от 1 до 11 кВА (серия PS220) 

Время автономной работы ИБП

Продолжительность резервирования электроэнергии зависит от двух основных факторов:

• мощности нагрузки,
• емкости аккумуляторных батарей (АКБ).

Важно понимать, что один и тот же ИБП при разных нагрузках имеет различную продолжительность автономной работы!

Правильное определение длительности автономной работы позволяет подключенному к ИБП оборудованию стабильно функционировать на промежутке времени, необходимом либо для безопасного завершения рабочих процессов, либо для устранения неисправности питающей сети. Ошибки при выборе влекут за собой преждевременный разряд батарей и отключение защищаемой техники.

Обычно производители ИБП указывают период автономной работы в технической документации. Рассчитать его можно самостоятельно, уточнив следующие параметры:

V - номинальное напряжение батарей, в В;

C - емкость одной батареи, в А*ч;

P - мощность подключенной нагрузки, в Вт;

КПД - коэффициент полезного действия ИБП, при работе в автономном режиме;

К_ДЕ - коэффициент доступной емкости, зависит от температуры и режима разряда;

К_ГР - коэффициент глубины разряда.

КПД, К_ДЕ и К_ГР прописываются в технических характеристиках ИБП и аккумуляторных батарей, допускается использование усредненных значений, К_ГР для большинства АКБ = 0,8 - 0,9, К_ДЕ:

• при одночасовом режиме разряда и 20 °С – 0,7;
• при двухчасовом режиме разряда и 20 °С – 0,85;
• при десятичасовом режиме разряда и 20 °С – 1,0.

Время автономной работы V * C * КПД * К_ДЕ * К_ГР * nP, где n – количество АКБ.

Из формулы видно, что на автономную работу ИБП не оказывает влияние мощность самого устройства, следовательно, для повышения времени резервирования необходимо подбирать модель не с большим количеством Вт мощности, а обладающую большой суммарной емкостью АКБ!

При выборе и эксплуатации ИБП нужно учитывать два важных аспекта, связанных со временем работы в автономном режиме:

• при разряде батареи большим током за малый промежуток времени отдается только определенная часть емкости (точные значения данной величины отображают разрядные кривые аккумуляторов);
• емкость АКБ снижается в течение всего срока службы, следовательно, падает и длительность резервирования электропитания, поэтому важна своевременная замена батарей!

Конструктивно АКБ могут располагаться как в корпусе ИБП, так и за его пределами. Источники бесперебойного питания, оснащенные встроенными аккумуляторами, не предназначены для длительной работы в условиях отсутствия электроэнергии. Их основное назначение – обеспечение корректного выключения аппаратуры, например, персональных компьютеров или небольших серверов. Устройства, рассчитанные на работу с внешними батареями, более универсальны и имеют широкую сферу применения: от защиты газовых котлов и IT-оборудования до построения промышленных систем бесперебойного питания. Их автономность можно наращивать, подключая дополнительные аккумуляторные блоки.

В номенклатуре ГК «Штиль» представлены источники бесперебойного питания как со встроенными АКБ, так и не оснащенные батареями, но поддерживающие внешнее подключение широкого модельного ряда аккумуляторов.

Время автономной работы для ИБП «Штиль» со встроенными АКБ:

ST-SL* (3:1 Ф) – поддерживает подключение внешних АБ небольшой емкости.

Типы корпусов ИБП

По типу корпуса источники бесперебойного питания можно разделить на:

• ИБП с корпусами для навесного размещения;
• ИБП с корпусами для напольного размещения (Tower);
• ИБП для монтажа в стойку (Rackmount).

Корпуса первого типа не являются распространенным решением и характерны для маломощных, компактных ИБП.

Корпуса напольного исполнения предполагают расположение устройства на горизонтальной поверхности и представляют собой:

• единый блок с силовой частью и аккумуляторными батареями (для ИБП малых и средних мощностей);
• шкаф, в котором находятся силовые преобразовательные модули и аппаратура управления, коммутации и защиты (для мощных промышленных ИБП). Обычно концепция данного оборудования позволяет производить замену силовых модулей без отключения устройства от сети!

Корпуса типа Rackmount предназначены для стандартных 19-дюймовых шкафов или стоек. Они удобны тем, что позволяют устанавливать ИБП в одной металлической конструкции с защищаемой техникой.

При выборе конкретной модели ИБП необходимо удостовериться, что габаритные размеры устройства соответствуют площади помещения, где планируется его установка (минимум между верхней частью ИБП и потолком – 50 см).

ИБП нежелательно устанавливать во влажных, пыльных и плохо проветриваемых помещениях. Температурный диапазон, обеспечивающий оптимальный режим работы аккумуляторных батарей: от +15 °C до +25 °C.

При работе мощных ИБП выделяется большое количество тепла, и во избежание перегрева место инсталляции рекомендуется оснащать системами охлаждения воздуха.

Корпуса источников бесперебойного питания «Штиль» постоянного тока (серия PS) представляют собой либо отсеки для навесного вертикального размещения, либо моноблоки для установки на плоской поверхности – у более мощных моделей. Разработаны корпуса и в 19-дюймовом исполнении.

Однофазные ИБП «Штиль» переменного тока имеют три исполнения:

• для напольной установки (серия ST),
• для монтажа в стойку (серия SR),
• универсальный корпус (серия STR), допускающий как напольное, так и стоечное размещение.

Трехфазные ИБП «Штиль» мощностью от 10 до 40 кВА представлены моделями с корпусами напольного исполнения. Более мощные трехфазные ИБП «Штиль» (до 500 кВА) выпускаются в вертикальных шкафах.

При использовании совместно с ИБП внешних аккумуляторных батарей ГК «Штиль» предлагает:

• для ИБП постоянного тока:
  • настенные, напольные и стоечные аккумуляторные модули;

• для однофазных ИБП:

• для трехфазных ИБП:

Мониторинг ИБП

При выборе источника бесперебойного питания, помимо вышеуказанных аспектов (мощность, топология, время резервирования и т. д.), стоит обратить вынимание на оснащенность конкретного устройства программным обеспечением и прочими средствами организации удаленного управления и мониторинга (USB-разъемы, «сухие» контакты).

Для самого простого решения – прямого соединение ИБП с ПК, на котором установлено необходимое для синхронизации ПО, – достаточно коммуникационных портов USB/RS-232 и соединительного кабеля (в случае несовпадения интерфейсов для ПК потребуется соответствующий переходник).

Недостаток вышеуказанного варианта – низкая скорость обмена информацией. В первую очередь он подходит для бытового использования, а также для применения в офисах и на небольших предприятиях для информационного обмена с одиночным ИБП.

В промышленном секторе более удобной является система с применением специальных адаптеров (например, SNMP\HTTP или Modbus), позволяющих интегрировать ИБП в компьютерную сеть напрямую (возможно как проводное, так и беспроводное подключение). В таком случае получать информацию о параметрах и управлять системой электропитания можно с любого сетевого ПК, имеющего специализированное ПО, совместимое с протоколом связи адаптера.

Существуют системы мониторинга, построенные с применением технологий GSM. Архитектура таких систем в простых случаях позволяет обойтись без использования персонального компьютера: SMS-сообщения о состоянии ИБП автоматически отправляются на указанный номер мобильного телефона.

Для более сложных схем мониторинга с применением SMS-серверов и специализированных адаптеров наличие ПК обязательно!

Специалистами ГК «Штиль» разработаны платы расширения интерфейсов (серия IC), предназначенные для организации удаленного и локального мониторинга источников бесперебойного питания. Они устанавливаются во внутренние слоты, предусмотренные во всех моделях ИБП «Штиль» переменного тока.

Карты IC (от англ. Interface Card) поддерживают все современные интерфейсы (USB, «сухие» контакты, Ethernet, RS-485) и протоколы мониторинга (SNMP, Modbus), благодаря чему ИБП, оснащенный данной картой, легко интегрируется в любую систему сбора и обработки информации.

Для одновременного контроля множества территориально разнесенных ИБП ГК «Штиль» предлагает программное решение собственной разработки – систему дистанционного контроля и управления, предоставляющую много возможностей по управлению бесперебойным питанием:

• настройку и контроль основных параметров ИБП;
• оперативное получение аварийных сообщений;
• формирование баз данных и создание отчетов, по полученным сведениям;
• построение графиков, таблиц и диаграмм.

Этот продукт объединяет в общую информационную среду до 500 объектов (в том числе ИБП сторонних производителей) и позволяет работать с собранными данными нескольким операторам одновременно!