Domači oskrba z električno energijo je značilna nizka zanesljivost in nezadovoljiva kakovost električne energije. To je posledica zastarelih električnih omrežij, dotrajanosti opreme, nizke zmogljivosti energetskih pretvornikov, prehodnih procesov pri virih in uporabnikih električne energije, naravnih in podnebnih dejavnikov. V takšnih razmerah so nujno potrebni sistemi za neprekinjeno napajanje, ki zagotavljajo delovanje odjemalcev tako prve kot tudi drugih kategorij.
Za lastnike stanovanj in hiš je pomembno tudi stabilno delovanje električnega omrežja. Ustavitev dela gospodinjskih aparatov ni največja težava. Veliko bolj pomembno je nemoteno delovanje sistemov za vzdrževanje življenja, predvsem ogrevalnega sistema, če je neposredno odvisno od napajanja. Na pomoč priskoči brezprekinjeno napajanje UPS (UPS) - naprava, ki ščiti električne sprejemnike pred izklopom zaradi kopičenja električne energije v baterijah (baterijah) in zagotavljazahtevana kakovost energije (PQ) v samostojnem in omrežnem načinu delovanja.
Preden začrtamo pristop k napajanju bremen brez izpada, je treba vedeti, kakšne okvare lahko pričakujemo od domačih električnih omrežij.
Izpad električne energije v električnih omrežjih
Prenizka napetost je pogost pojav pri napajanju. A ne prevladuje posebej nad povečanim, kar je tudi pogosto. Ponoči je napetost stabilna, podnevi pada, zvečer, ko je večina obremenitev izklopljena, pa narašča.
Nestabilna frekvenca je tudi napaka, čeprav precej redka. Ko je obremenitev omrežja visoka, lahko pade na 45 Hz, kar vodi do znatnega popačenja signala, ki negativno vpliva na delovanje UPS. Nekatere naprave prenizko frekvenco obravnavajo kot nujne primere in lahko hitro izpraznijo baterijo.
Popolne izpade energije niso redke. Električarji ne skrbijo veliko za elektroniko in lahko nenadoma zaprejo zgradbo. Takojšen izpad električne energije je dovolj, da izgubite informacije v računalniku. Ko so omrežja preobremenjena, lahko pride do izpada električne energije. Zato je pomembno, kako zanesljiv UPS sistem zagotavlja neprekinjeno napajanje.
UPS klasifikacija
Razvrščeni so v tri skupine:
- UPS z nizko porabo za priključitev prek električnih vtičnic. Izvedba je namizna ali talna, moč pa se giblje od 0,25 do 3 kW.
- Naprave srednje moči - od 3 do 30 kW - vsebujejo v notranjosti vgrajen blok vtičnic ali pa se vklopijo tudi preko skupinvtičnice v napajalnem omrežju porabnikov iz nadzorne plošče. Naprave so narejene za namestitev tako v pisarnah kot v ločeno opremljenih prostorih.
- UPS visoke moči - od 10 do 800 kW. Nahajajo se v električnih prostorih. Zbirajo se v skupine in ustvarjajo energetske sisteme velike moči - do nekaj tisoč kW.
vrste UPS
Trenutno obstajajo 4 vrste UPS (UPS). Lastnosti, ki so skupne vsem, so:
- filtriranje iz impulzov in hrupa;
- razvijanje valovne oblike;
- stabilizacija napetosti (ne vsi modeli);
- naj bo baterija napolnjena;
- Ko se baterija UPS-a izprazni, bo najprej sprožil alarm in nato izklopil porabnika.
Off-line UPS
Načelo delovanja naprav te modifikacije je oskrba potrošnika iz obstoječega omrežja in takojšen preklop na avtonomno rezervno napajanje v izrednih razmerah (4-12 ms). So enostavnejši in cenejši od drugih vrst.
UPS običajno preklopi na notranjo baterijo.
Pri delovanju iz električnega omrežja naprava z impulzi duši hrup in vzdržuje napetost na dani ravni. Del energije se porabi za polnjenje baterije. V primeru delovanja omrežja v nestandardnem načinu porabnik preklopi na baterijsko delovanje. Vsak model UPS na svoj način določa potrebo po preklopu v ta način. Življenjska doba baterije je odvisna od lastnosti baterije in porabe energije bremena. V primeru izpraznitve rezervnega napajanjadobi se ukaz za izklop potrošnika. Če omrežna napetost doseže normalno raven, UPS preklopi na normalno omrežno delovanje in začne se polnjenje baterije.
Line Interactive
Line Interactive ups so opremljeni s stabilizatorji, ki delujejo neprekinjeno in zagotavljajo redko povezavo baterije.
Naprava sodeluje z omrežjem tako, da nadzoruje amplitudo in obliko omrežne napetosti.
Ko se napetost zmanjša ali poveča, enota popravi svojo vrednost s preklopom pip avtotransformatorja. Na ta način se ohranja njegova nominalna vrednost. Če je parameter izven dosega in preklopno območje ni več zadostno, UPS preklopi na rezervno baterijo. Ko prejmete popačen signal, lahko enoto odklopite iz glavnega napajanja. Obstajajo modeli, ki popravljajo valovno obliko napetosti brez preklopa na delovanje baterije.
Feroresonant UPS
Naprava vsebuje feroresonančni transformator, ki deluje kot regulator napetosti. Njegova prednost je kopičenje energije v magnetnem polju, ki se sprosti med preklopom v 8-16 ms. To obdobje zadostuje, da UPS preide v nov način delovanja.
Transformator opravlja dodatno funkcijo filtra hrupa. Popačenje vhodne napetosti ne vpliva na izhodno valovno obliko, ki ostane sinusoidna.
UPS z dvojno pretvorbo
Naprava za dvojno pretvorbo energijedeluje na principu popravljanja omrežne napetosti, nato pa jo spet spremeni v stabilizirano spremenljivko. Tukaj je uporabljen močnejši usmernik, ki ne samo polni baterije, ampak tudi napaja pretvornik s stabilizirano enosmerno napetostjo.
Iz izhoda naprave se obremenitvi dovaja izmenična stabilizirana napetost.
Kadar dvojna pretvorba ne zadošča za popravljanje omrežne napetosti, se dodatno polnjenje napaja iz baterije v pretvornik. Preklapljanje ne pride, vendar je način že drugačen.
Ko pretvornik odpove, preklopi na omrežno delovanje preko bypassa. Izbira UPS z dvojno pretvorbo za zasebno uporabo je zaradi velikih izgub energije neracionalna. To vrsto zaščite uporabljajo organizacije, kjer je potrebna visoka zanesljivost opreme.
Vrste sistemov
Sistemi za neprekinjeno napajanje so lahko centralizirani ali porazdeljeni. V prvem primeru deluje en UPS za celotno stavbo ali ločeno nadstropje, ki je kos vsem obremenitvam.
Distribuirani sistemi za neprekinjeno napajanje vključujejo več zaščitnih naprav, od katerih vsaka deluje na enem računalniku ali drugem kosu opreme. So precej učinkoviti.
Prednosti porazdeljenega sistema so naslednje:
- UPS je izbran posebej za eno napravo, ki je najpomembnejša ali deluje v težkih okoljih.
- Sistem lahkopostopoma nadgrajevati, začenši z zaščito strežnika in prehodom na delovne postaje.
- Neuspešen UPS lahko zamenjate z drugimi, manj pomembnimi elementi sistema.
- UPS z nizko porabo ni treba namestiti in vzdrževati s strani posebnega osebja.
- Možnost priključitve na običajno električno vtičnico prek vtičnic.
- UPS se uporabljajo neodvisno.
Centralizirani sistemi za neprekinjeno napajanje vključujejo UPS visoke ravni, ki bolje ščitijo opremo. Kljub visoki ceni so doseženi skupni prihranki, saj je ena naprava cenejša od več. Toda za preproste računalnike bo sistem stal več, saj njegovo vzdrževanje zahteva visoko usposobljeno osebje ali storitve specializiranih podjetij, ki nameščajo in vzdržujejo sisteme za neprekinjeno napajanje.
Potreben je v naslednjih primerih:
- računalniki so glavna obremenitev omrežja;
- nekatere organizacije potrebujejo zelo zanesljive sisteme, kot so banke;
- potrošniki se bistveno razlikujejo po moči: računalniški sistem, zasilna razsvetljava, komunikacije, varnostni sistem.
Na kaj paziti pri izbiri UPS-a?
Pri izbiri sistema za neprekinjeno napajanje je treba upoštevati več pomembnih dejavnikov. Naštejemo glavne.
Od česa je oprema zaščitena?
Najprej je potrebno izmeriti napetost v električnem omrežju. Najmanjše trajanje cikla bo en dan. On je najboljodraža delovanje električnega omrežja. Če morate delati ob vikendih, morate dobiti informacije o tedenskem ciklusu, podnevi in ponoči.
Pomembno je določiti največjo in minimalno napetost ter moč in frekvenco impulza v omrežju. Instrument je lahko digitalni osciloskop ali snemalnik.
Za uporabnika je najlažje izmeriti napetost, med katero po njegovem mnenju napetost doseže maksimum in minimum. Ne prezrite vikenda.
Če ima najemodajalec zmogljivo opremo, morate izmeriti napetost v domačem omrežju, ko je ta vklopljena in izklopljena. Ugotoviti morate, kako pogosto je napajanje doma izklopljeno in iz katerih razlogov. Pomembno je, da je v stanovanju ozemljitvena žica. V tem primeru bi morali ugotoviti, kako varno je povezan z vodilom za talne plošče.
Vrsta zaščitene opreme
Sestavljanje seznama opreme, ki zahteva uporabo UPS. V tem primeru morate poznati moč, ki jo porabi vsaka naprava. Dovolj je določiti njegovo nazivno vrednost, ki je v tehničnih specifikacijah. Nekatera oprema včasih porabi največjo energijo, nekajkrat večjo od nazivne vrednosti. Zanj bi morali nastaviti rezervo moči.
obdobje avtonomije
Tukaj je pomembno določiti, za kakšno obdobje je mogoče varno shraniti podatke ali dokončati potrebne tehnološke operacije (prenos informacij, shranjevanje datotek, prejemanje sporočil).
Bistveno osebje
Odvisno od zahtevnosti zahtevanega sistemadoločeno osebje strokovnjakov za njegovo delovanje. To je treba pojasniti za pravilen izračun vseh stroškov. Cena zaščitnega sistema ne sme presegati 10% stroškov glavne opreme.
UPS za dom
Za povprečno kočo je priročen sistem za neprekinjeno napajanje UPS (UPS) z zmogljivostjo približno 15 kW. Za avtonomno delovanje 2-3 ure potrebujete 4 baterije s skupno zmogljivostjo 2000 Ah. Omogočajo vam akumulacijo električne energije za približno 7 kWh.
V hiši so najpomembnejši sistem ogrevanja in gospodinjski aparati z računalnikom. Cena UPS je odvisna od moči, števila baterij in proizvajalca. Za kotel lahko kupite vir 360 W po ceni 7 tisoč. Za celotno hišo boste potrebovali UPS moč do 15 kW, katerega cena je več kot 70 tisoč rubljev.
Poleg pretvornikov so potrebne tudi baterije, ki jih je treba občasno menjati. UPS za dom stane okroglo vsoto. Sistemi za neprekinjeno napajanje so še posebej dragi.
Kljub temu lahko prihranite pri popravilu druge opreme. Poleg tega obstajajo alternativne možnosti z uporabo generatorjev. Včasih se lahko izognete namestitvi napetostnih stabilizatorjev, ki so kos številnim nalogam, vključno s pravilnim izklopom opreme.
Sodobni UPS-ji so opremljeni z jasnim vmesnikom. Na zaslonu lahko spremljate delovanje sistema, kjer so glavni parametri vhodna in izhodna napetost, poraba energije, shema delovanja, napolnjenost baterije.
Kateri UPS izbrati, je odvisno od potreb uporabnika. Domači računalnik ima morda dovolj energije za čas izklopa. Za neprekinjeno delovanje kotla 8-9 ur potrebujete zaščitno napravo 1 kW s tremi baterijami po 65 Ah.
Sklep
Sistemi za neprekinjeno napajanje so zasnovani tako, da zagotavljajo avtonomno delovanje električnih naprav in elektronske opreme za kratek čas. Glavni indikator je moč UPS in zmogljivost baterije. Priporočljivo je izbrati opremo, ki vsebuje napetostni stabilizator.
Življenjska doba baterije je odvisna od lastnosti baterije in moči, ki jo porabi breme. V primeru izpraznitve rezervnega vira energije se izda ukaz za izklop porabnika. Če omrežna napetost doseže normalno raven, UPS preklopi na normalno omrežno delovanje in začne polniti baterijo.
