Причины использования и состав источников бесперебойного питания
Источник бесперебойного питания – это техническое средство, у которого имеются минимум два ввода от первичных источников электрического тока, а также один или несколько выводов, обеспечивающих процесс перехода питания нагрузки с одного источника на другой для непрерывного питания потребителей в случае ухудшения качества электрической энергии на входе от первичного источника или отключения.
Система бесперебойного питания – это совокупность устройств, функциональные возможности которых заключаются в обеспечении бесперебойного питания потребителей.
Источники бесперебойного питания активно развивались параллельно с компьютерами и прочими высокотехнологичными устройствами с целью обеспечения надежного питания данного оборудования. Наиболее распространены конструкции в виде отдельных устройств, состоящие из аккумулятора и преобразователя постоянного тока в переменный. Мощность современных источников бесперебойного питания может достигать более 1000 киловатт.
Характеристики и параметры современных электрических сетей не являются стабильными по субъективным и объективным причинам. Искажения, возникающие в сетях, по-разному влияют на работу электрических приборов и в некоторых случаях могут стать причиной их вывода из строя, без возможности восстановления. Самым требовательным к стабильности питания является медицинское оборудование (системы жизнеобеспечения), банковские компьютерные системы, системы управления производством, офисные локально-вычислительные сети и т.п. Таким образом, использование бесперебойных источников питания обусловлено тем, что они могут:
- Обеспечить высокое качество питания от генератора или основного источника.
- Улучшить степень надежности все питающей системы в случае применения параллельных систем и систем резервирования.
- Обеспечить питание нагрузки при пропадании основной сети.
- Обеспечить условия для независимого управления системой электропитания.
Стандартный источник бесперебойного питания состоит из трех основных элементов: выпрямитель, инвертор и комплект батарей. Задача выпрямителя заключается в преобразовании переменного напряжения питающей сети в постоянное, которое необходимо для питания инвертора и заряда батарей. Батареи используются для хранения электрической энергии и питания инвертора в течении некоторого времени. Инвертор преобразовывает наколенный батареями запас переменного электрического тока в постоянный, то есть, обеспечивает питание нагрузки фильтрованным, стабильным и регулируемым напряжением. В состав источника бесперебойного питания также могут входить дополнительные устройства такие, как автоматический и ручной байпас.
Классификация и основные характеристики источников бесперебойного питания
Для классификации источников бесперебойного питания используются два основных признака: мощность, топология. По мощности источники бесперебойного питания делятся на источники малой (до 3000 ВА), малой и средней (от 3 до 5 КВа), средней (5-10 КВа) и большой (от 10 до 1000 КВа) мощности. По топологии различают резервные, линейно-интерактивные источники бесперебойного питания, а также источники с двойным преобразованием энергии.
Резервные источники бесперебойного питания представляют собой самые простые бесперебойники, использующиеся для ликвидации электромагнитных помех и высоковольтных импульсов. Линейно-интерактивные бесперебойники являются моделями со стабилизаторами напряжения, при помощи которых регулируется уровень входного напряжения. Данные устройства являются оптимальным решением для использования в быту в плане соотношения цена/качество. Источники с двойным преобразованием напряжения - профессиональные бесперебойники большой мощности и самым высоким уровнем надежности. Они применяются для защиты серверов, узлов связи, рабочих станций, медицинского оборудования и т.п. Принцип их работы заключается в следующем: переменный ток на входе преобразуется в постоянный, затем инвертор преобразует его в переменный и подает к нагрузке.
К основным характеристикам бесперебойных источников питания относятся:
- Выходное напряжение, которое измеряется в вольтах.
- Время перехода источника на питание от аккумуляторных батарей.
- Время автономной работы, которое определяется мощность оборудования, подключенного к источнику, и емкостью.
- Ширина диапазона сетевого напряжения, при котором источник в состоянии стабилизировать напряжение, без перехода на аккумуляторные батареи.
- Срок службы аккумуляторных батарей (измеряется в годах).
- Выходная мощность, которая измеряется в ваттах или вольт-амперах
