Kodumaist toiteallikat iseloomustab madal töökindlus ja ebarahuldav elektrikvaliteet. Selle põhjuseks on vananenud elektrivõrgud, seadmete kulumine, energiamuundurite madal jõudlus, mööduvad protsessid elektrienergia allikates ja kasutajates, looduslikud ja kliimategurid. Sellistes tingimustes on hädasti vaja katkematuid toitesüsteeme, et tagada nii esimese kui ka teiste kategooriate tarbijate töö.
Korterite ja majaomanike jaoks on oluline ka elektrivõrgu stabiilne töö. Kodumasinate töö seiskamine pole suurim häda. Palju olulisem on päästesüsteemide, eelkõige küttesüsteemi tõrgeteta toimimine, kui see sõltub otseselt toiteallikast. Appi tuleb katkematu toiteallika UPS (UPS) - seade, mis kaitseb elektrivastuvõtjaid akudesse (patareidesse) akumuleeruva elektri väljalülitamise eest ja annab garantiidnõutav toitekvaliteet (PQ) eraldiseisvas ja võrgu töörežiimis.
Enne koormuseta tõrgeteta toiteallika kaardistamist peaksite teadma, milliseid tõrkeid võib oodata kodumaistest elektrivõrkudest.
Toitekatkestused elektrivõrkudes
Toiteallikas esineb sageli alapinget. Kuid see ei domineeri eriti suurenenud üle, mis on samuti tavaline. Öösel on pinge stabiilne, päeval langeb ja õhtul, kui suurem osa koormustest on välja lülitatud, tõuseb.
Ebastabiilne sagedus on samuti rike, kuigi üsna haruldane. Kui võrgu koormus on suur, võib see langeda 45 Hz-ni, mis toob kaasa olulisi signaalimoonutusi, mis mõjutavad negatiivselt UPSi tööd. Mõned seadmed käsitlevad alatakitamist hädaolukorrana ja võivad aku kiiresti tühjendada.
Täielikud elektrikatkestused ei ole haruldased. Elektrikud elektroonikast eriti ei hooli ja võivad ootamatult hoone kinni panna. Arvuti teabe kadumiseks piisab kohesest elektrikatkestusest. Kui võrgud on ülekoormatud, võivad tekkida elektrikatkestused. Seetõttu on oluline, kui usaldusväärselt UPS-süsteem katkematut toidet tarnib.
UPS-i klassifikatsioon
Need on rühmitatud kolme rühma:
- Madala võimsusega UPS ühendamiseks pistikupesade kaudu. Teostus toimub lauaarvutis või põrandal ja võimsus on vahemikus 0,25 kuni 3 kW.
- Keskmise võimsusega seadmed - 3 kuni 30 kW - sisaldavad sisseehitatud pistikupesade plokki või lülitatakse sisse ka rühmade kaudupistikupesad tarbijate toitevõrgus juhtpaneelilt. Seadmed on valmistatud paigutamiseks nii kontoritesse kui ka eraldi sisustatud ruumidesse.
- Suure võimsusega UPS - 10 kuni 800 kW. Need asuvad elektriruumides. Neid kogutakse rühmadesse ja luuakse suure võimsusega energiasüsteeme - kuni mitu tuhat kW.
UPS-i tüübid
Praegu on 4 tüüpi UPS-e (UPS). Kõigile ühised omadused on:
- impulsside ja müra filtreerimine;
- lainekuju moonutamine;
- pinge stabiliseerimine (mitte kõik mudelid);
- hoidke akut laetuna;
- Kui UPS-i aku saab tühjaks, annab see esm alt häire ja seejärel lülitab tarbija välja.
Võrguühenduseta UPS
Selle modifikatsiooni seadmete tööpõhimõte on varustada tarbijat olemasolevast võrgust ja lülituda hädaolukordades koheselt autonoomsele varutoitele (4-12 ms). Need on lihtsamad ja odavamad kui muud tüüpi.
UPS lülitub tavaliselt sisemisele akule.
Toitevõrgust töötades summutab seade impulssidega müra ja hoiab pinget etteantud tasemel. Osa energiast kulub aku laadimisele. Võrgu töötamise korral mittestandardses režiimis lülitub tarbija akurežiimile. Iga UPS-i mudel määrab omal moel vajaduse sellele režiimile lülituda. Aku eluiga sõltub aku omadustest ja koormuse energiatarbimisest. Varutoiteallika tühjenemise korralantakse käsk tarbija välja lülitada. Kui võrgupinge jõuab normaalsele tasemele, lülitub UPS tavapärasele võrgurežiimile ja algab aku laadimine.
Interaktiivne liin
Interaktiivsed liinid on varustatud stabilisaatoritega, mis töötavad pidev alt ja pakuvad harva akuühendust.
Seade suhtleb võrguga, reguleerides võrgupinge amplituudi ja kuju.
Pinge vähenemisel või suurenemisel korrigeerib seade oma väärtust, lülitades automaattransformaatori kraane. Nii säilib selle nimiväärtus. Kui parameeter on vahemikust väljas ja lülitusvahemikust enam ei piisa, lülitub UPS akuvarundusele. Moonutatud signaali vastuvõtmisel saab seadme vooluvõrgust lahti ühendada. On mudeleid, mis korrigeerivad pinge lainekuju ilma akutoitele lülitumata.
Ferroresonant UPS
Seade sisaldab ferroresonantstrafot, mis toimib pingeregulaatorina. Selle eeliseks on energia akumuleerumine magnetväljas, mis vabaneb ümberlülitumisel 8-16 ms jooksul. See ajavahemik on piisav UPS-i uude töörežiimi sisenemiseks.
Trafo täidab mürafiltri lisafunktsiooni. Sisendpinge moonutused ei mõjuta väljundlainekuju, mis jääb siinuskujuliseks.
topeltkonversioon UPS
Topeltenergia muundamise seadetöötab võrgupinge alaldamise põhimõttel ja muudab selle seejärel taas stabiliseeritud muutujaks. Siin kasutatakse võimsamat alaldit, mis mitte ainult ei laadi akut, vaid varustab inverterit ka stabiliseeritud alalispingega.
Seadme väljundist antakse koormusele vahelduv stabiliseeritud pinge.
Kui topeltmuundamisest võrgupinge korrigeerimiseks ei piisa, antakse akult inverterile lisalaadimine. Ümberlülitamist ei toimu, kuid režiim on juba erinev.
Kui muundur ebaõnnestub, lülitub see möödaviigu kaudu vooluvõrku. Topeltkonversiooniga UPS-i valik erakasutuseks on suurte energiakadude tõttu ebaratsionaalne. Seda tüüpi kaitset kasutavad organisatsioonid, kus on vaja seadmete suurt töökindlust.
Süsteemide tüübid
Katkematu toitesüsteemid võivad olla tsentraliseeritud või hajutatud. Esimesel juhul töötab kogu hoone või eraldi korruse peale üks UPS, mis talub kõiki koormusi.
Hajutatud katkematu toitesüsteemid sisaldavad mitmeid kaitseseadmeid, millest igaüks töötab ühes arvutis või muus seadmes. Need on üsna tõhusad.
Hajutatud süsteemi eelised on järgmised:
- UPS on valitud spetsiaalselt ühe seadme jaoks, mis on kõige olulisem või töötab karmides keskkondades.
- Süsteem suudabjärk-järgult üles ehitada, alustades serveri kaitsest ja liikudes tööjaamadesse.
- Ebaõnnestunud UPS-i saab asendada muude süsteemi vähemtähtsate elementidega.
- Madala võimsusega UPS-i ei pea paigaldama ega hooldama eripersonal.
- Võimalus ühendada pistikupesade kaudu tavapärase pistikupesaga.
- UPS-id rakendatakse iseseisv alt.
Tsentraliseeritud katkematu toitesüsteemide hulka kuuluvad kõrgetasemelised UPS-id, mis kaitsevad seadmeid paremini. Vaatamata nende kõrgele maksumusele saavutatakse üldine kulude kokkuhoid, kuna üks seade on odavam kui mitu. Kuid lihtsate arvutite puhul maksab süsteem rohkem, kuna selle hooldus nõuab kõrgelt kvalifitseeritud töötajaid või katkematuid toitesüsteeme paigaldavate ja hooldavate spetsialiseerunud ettevõtete teenuseid.
See on nõutav järgmistel juhtudel:
- arvutid on võrgu peamine koormus;
- mõned organisatsioonid vajavad väga usaldusväärseid süsteeme, nagu pangad;
- tarbijad erinevad oluliselt võimsuse poolest: arvutisüsteem, turvavalgustus, side, turvasüsteem.
Mida otsida UPSi valimisel?
Katkematu toitesüsteemi valimisel tuleb arvestada mitmete oluliste teguritega. Loetleme peamised.
Mille eest on seade kaitstud?
Kõigepe alt on vaja mõõta pinget elektrivõrgus. Tsükli minimaalne kestus on päev. Ta on kõige rohkempeegeldab elektrivõrgu toimimist. Kui peate töötama nädalavahetustel, peate hankima teavet nädalase tsükli kohta, nii päeval kui öösel.
Oluline on määrata võrgus maksimaalne ja minimaalne pinge, samuti võimsus ja impulsi sagedus. Instrument võib olla digitaalne ostsilloskoop või salvesti.
Lihtsaim viis kasutaja jaoks on pinge mõõtmine, mille käigus saavutab pinge tema hinnangul maksimumi ja miinimumi. Ärge ignoreerige nädalavahetust.
Kui üürileandjal on võimsad seadmed, peate mõõtma pinget koduvõrgus selle sisse- ja väljalülitamisel. Peaksite uurima, kui sageli ja mis põhjustel vool kodus vooluvõrgust välja lülitatakse. Oluline on, et korteris oleks maandusjuhe. Sel juhul peaksite välja selgitama, kui kindl alt see on põrandalaua siiniga ühendatud.
Kaitstud seadmete tüüp
UPS-i kasutamist nõudvate seadmete loendi koostamine. Sel juhul peate teadma iga seadme tarbitud võimsust. Piisab selle nimiväärtuse määramisest, mis on tehnilistes kirjeldustes. Mõned seadmed tarbivad mõnikord maksimaalselt energiat, mitu korda rohkem kui nimiväärtus. Peaksite selle jaoks määrama võimsusreservi.
Autonoomiaperiood
Siin on oluline kindlaks teha, millise perioodi jooksul on võimalik andmeid turvaliselt salvestada või vajalikke tehnoloogilisi toiminguid teha (teabe edastamine, failide salvestamine, sõnumite vastuvõtmine).
Essential Personal
Sõltub nõutava süsteemi keerukusestselle toimimiseks teatud spetsialistide personal. Kõikide kulude korrektseks arvutamiseks tuleb see selgitada. Kaitsesüsteemi hind ei tohiks ületada 10% põhivarustuse maksumusest.
UPS koju
Keskmise suvila jaoks on mugav umbes 15 kW võimsusega katkematu toitesüsteem UPS (UPS). Autonoomse töö tagamiseks 2-3 tunniks on vaja 4 akut kogumahutavusega 2000 Ah. Need võimaldavad teil koguda elektrit umbes 7 kWh.
Majas on kõige olulisem küttesüsteem ja kodumasinad koos arvutiga. UPS-i maksumus sõltub võimsusest, akude arvust ja tootjast. Katla jaoks saate osta 360 W allika hinnaga 7 tuhat. Kogu maja jaoks on vaja UPS-i võimsust kuni 15 kW, mille hind on üle 70 tuhande rubla.
Lisaks muunduritele on vaja patareisid, mida tuleb perioodiliselt vahetada. UPS kodu jaoks maksab ümmargune summa. Katkematu toitesüsteemid on eriti kulukad.
Sellele vaatamata saate säästa muude seadmete remondilt. Lisaks on generaatorite abil alternatiivseid võimalusi. Mõnikord võite pääseda pingestabilisaatorite paigaldamisest, mis saavad hakkama paljude ülesannetega, sealhulgas seadmete õige seiskamisega.
Kaasaegsed UPS-id on varustatud selge liidesega. Ekraanil saate jälgida süsteemi tööd, kus peamisteks parameetriteks on sisend- ja väljundpinge, voolutarve, tööskeem, aku laetus.
Millist UPS-i valida, sõltub kasutaja vajadustest. Koduarvutil võib selle seiskamise ajaks piisav alt toidet olla. Katla katkematuks tööks 8-9 tunni jooksul vajate 1 kW kaitseseadet kolme 65 Ah akuga.
Järeldus
Katkematu toitesüsteemid on loodud elektriseadmete ja elektroonikaseadmete autonoomse töö tagamiseks lühikese aja jooksul. Peamine indikaator on UPS-i võimsus ja aku mahutavus. Soovitatav on valida pingestabilisaatorit sisaldavad seadmed.
Aku tööiga sõltub aku omadustest ja koormuse poolt tarbitavast võimsusest. Varuvooluallika tühjenemise korral antakse käsk tarbija välja lülitada. Kui võrgupinge jõuab normaalsele tasemele, lülitub UPS tavapärasele võrgurežiimile ja hakkab akut laadima.
