Введение
Проблема организации систем бесперебойного питания или автономного энергоснабжения становится для очень многих организаций все более актуальной. Наличие частых сбоев в функционировании магистральных энергосетей, высокие тарифы на электричество и тепло, значительная цена подключения являются далеко не полным перечнем обстоятельств, которые побуждают организации в существенной степени рассчитывать на собственные силы.
И тут на первый план должна выйти проблема оптимального формирования необходимых систем, поскольку даже незначительные просчеты при выборе их элементов и при их реализации способны вызвать серьезные технические сбои, влекущие за собой большие финансовые убытки.
Значительное возрастание энергопотребления, которое наблюдается в последние годы, постепенно превращается в одну из самых насущных проблем начала двадцать первого века. Существенное влияние на развитие данной отрицательной тенденции оказывают энергетически очень затратные информационные системы различных организаций, а именно, такие системы постоянно разрастаются, усложняются и, по этой причине, требуют все больше и больше энергии.
В тех государствах, в которых информационные технологии уже давно превратились в неотъемлемую часть бизнеса, а суммарная потребляемая мощность решений, типа центров обработки данных, может превышать тысячи ГВт. Поэтому проблемой их экономичности уже начали заниматься на самом высоком уровне. Например, президентом Соединенных Штатов был подписан законопроект, который возложил на Агентство по защите окружающей среды обязанность осуществить разработку и выработать предложения по снижению потребления электроэнергии такими центрами.
В Российской Федерации органы власти пока не очень сильно обеспокоены объемами потребляемой информационными системами электрической энергии. Однако, все российские владельцы больших компаний, связанных с информационными технологиями, уже тоже ощутили актуальность проблемы энергоснабжения.
Энергозащитные комплексы информационных систем
Система бесперебойного энергоснабжения может быть реализована согласно одной из следующих стандартных структур:
- Распределенной, то есть, локальной структуры.
- Централизованной структуры.
Распределенная система бесперебойного электропитания предполагает, что одно устройство или определенная их группа должны получать питание от отдельного (локального) источника бесперебойного питания. Распределенная система обладает следующими достоинствами:
- Такая система может быть создана без изменений существующей электрической сети, то есть, при помощи «розеточных» источников бесперебойного питания, которые включаются непосредственно в розетку источника бесперебойного питания малой мощности.
- Нарастить уровень потребляемой мощности и изменить конфигурацию можно довольно простыми методами.
- В случае отказа одного из источников бесперебойного питания будет отключена только малая часть системы, а последствия отказа могут быт устранены простой заменой отказавшего источника.
- Для того чтобы разместить источники бесперебойного питания не требуется выделение специального помещения.
К числу недостатков распределенной системы необходимо отнести следующие аспекты:
- Заявленная мощность источников бесперебойного питания может использоваться недостаточно эффективно из-за невозможности обеспечить номинальную загрузку всех источников.
- Время автономной работы такой системы является не одинаковым для всех нагрузок.
- Когда подключается дополнительная нагрузка или, когда случается короткое замыкании в цепи нагрузки одного источника бесперебойного питания, то может дать о себе знать недостаточная перегрузочная способность системы. Хотя, следует отметить, что данный недостаток не считается слишком существенным и проявляется достаточно редко.
- Когда используются резервные или линейно-интерактивные источники бесперебойного питания, то даже при сбалансированной симметричной нагрузке в нейтральном проводнике могут возникнуть токи, величины которых превосходят значения токов в фазных проводниках. Такое явление может привести к перегрузке нейтрального проводника и ухудшению электромагнитной совместимости.
Архитектурная организация централизованной системы базируется на одном или нескольких достаточно мощных источниках бесперебойного питания. Централизованная система обладает следующими достоинствами:
- Возможность эффективного использования установленной мощности источника бесперебойного питания и емкости батарей.
- Наличие устойчивости к перегрузкам.
- Наличие возможности увеличить время автономной работы за счет отключения менее ответственных потребителей согласно так называемому плану «деградации» системы.
- Возможность исключить перегрузку нейтрального проводника на участке от ввода до источника бесперебойного питания.
К числу недостатков централизованной системы необходимо причислить следующие обстоятельства:
- Как правило, наличие более высокой стоимости в сравнении с распределенной системой.
- Достаточно высокий уровень вероятности общего отказа из-за неисправности распределительной сети бесперебойного электроснабжения или самого источника бесперебойного питания.
В обособленном виде каждая из рассмотренных систем используется довольно редко. Типичной областью использования распределенных систем могут считаться офисные здания, в которых в арендуемых помещениях размещены организации относительно небольших размеров, а большое количество персональных компьютеров работают в режиме независимой рабочей станции и часто даже без объединения их в локальную сеть.
Применение для электроснабжения централизованной системы является целесообразным, когда оборудование выполняет общую задачу и состоит из однотипных по назначению и надежности компонентов.
