Промышленные системы бесперебойного питания. Часть 2

Как мы упоминали в прошлой статье, главной задачей систем бесперебойного питания является повышение надёжности электроснабжения, и чаще всего применяется в требовательных к качеству сети устройствах и системах: в ИТ-инфраструктуре, телекоммуникационных системах, системах хранения данных, медицинском оборудовании, в банковском секторе и транспорте. Конечно же не существует универсального решения, и каждая задача требует индивидуального подхода, но всё же можно выделить основные типы ИБП:

  • резервные ИБП (off-line, back ups),
  • линейно-интерактивные
  • онлайн ИБП (on-line, ИБП с двойным преобразованием энергии).

В этой статье мы рассмотрим первый тип ИБП.

Резервные ИБП

Резервные ИБП состоят из:

  • зарядного устройства,
  • накопителя энергии – аккумуляторных батарей (АКБ),
  • инвертора и байпаса

Структурная схема резервного ИБП

В случае, когда входная сеть присутствует и её качество соответствует нормам, то ИБП через байпас питает оборудование напрямую от входа и выступает в роли сетевого фильтра. Как только входное напряжение пропадает или выходит из диапазона допустимых значений, резервный ИБП с помощью байпаса переключается на синхронный с входной сетью по фазе инвертор, а в случае если инвертор находится в режиме ожидания переводит его в рабочий режим. Обратное переключение на входную сеть происходит автоматически по восстановлению её параметров. В данном типе ИБП ключевую функцию выполняет байпас, следящий за параметрами как входной, так и резервной линий, синхронизируя их. Типовое быстродействие данного типа ИБП – до одного периода входной сети (для промышленной сети 50 Гц это 20 миллисекунд). В режиме ожидания, когда присутствует входная сеть, зарядное устройство заряжает накопитель энергии – АКБ, а инвертор преобразует постоянное напряжение с АКБ в переменное, при этом постоянно стремится соответствовать входной сети по фазе, частоте и амплитуде.

Основным достоинством вышеописанного типа ИБП является его невысокая стоимость и низкие потери при работе от входной сети.

К недостаткам можно отнести:

  • перебой электропитания в момент переключения байпаса на инвертор и обратно, в случае если инвертор находится в режиме ожидания
  • отсутствие какой-либо коррекции напряжения и частоты при работе от входной сети
  • отсутствие возможности анализа неисправности входной сети (например, кратковременное отсутствие входной сети приведёт к переключению на работу от инвертора и соответственно от АКБ, что повлечёт повышенный износ последних)
  • отсутствие гальванической развязки при работе от входной сети
  • низкий уровень защиты от высоковольтных выбросов и электромагнитных помех при работе от входной сети

Основная сфера применения резервных ИБП – защита данных в персональных ПК и серверах, аварийное питание в критичных к завершению транзакций систем хранения и передачи данных.

Также не стоит применять резервные ИБП в системах, содержащих двигатели и компрессоры – котлы систем отопления, кондиционеры, холодильники.

Инвертор однофазный ИНК 3,5 КВА

Инвертор напряжения ИНК-3500 обеспечит ваше телекоммуникационное оборудование, промышленные приборы и устройства с потребляемой мощностью до 3,5 кВА электроэнергией высокого качества напряжением 220\230 вольт переменного тока везде, где имеются источники постоянного тока с номинальным выходным напряжением 220 В (аккумуляторные батареи, СПТ — сети постоянного тока). Также инвертор ИНК5-3500 может использоваться в составе системы бесперебойного питания. Инвертор ИНК5-3500 предназначен как для автономной, так и для параллельной работы (до 6 приборов) для увеличения мощности или повышения надежности (схема с резервированием N+1), полностью совместим с инверторами и системами беспребойного питания ЗАО «ММП Ирбис».

Инвертор напряжения ИНК5-3500 представляет собой импульсный преобразователь напряжения, выполненный в виде 19″ модуля для установки в стойку или шкаф. На передней панели инвертора расположены выключатель, светодиодные индикаторы работы и аварии, ЖК-индикатор и органы управления, выходной разъем IEC320 для подключения нагрузки, разъемы для подключения источника постоянного тока (например АБ) и кабелей синхронизации.

ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ НАЗНАЧЕНИЕ:

Инвертор с выходной мощностью 3500 ВА \ 2500 Вт ориентирован на питание электронного и электротехнического оборудования, а также создания современных интеллектуальных систем электроснабжения. Используется в системах бесперебойного питания дорогостоящего и ответственного в применении оборудования с высокими требованиями к качеству электропитания:

  • В системах питания средств связи;
  • В системах ветроэнергетики и фотоэнергетики;
  • В системах питания асинхронных двигателей;
  • Для насосов с однофазным и трёхфазным питанием;
  • Для питания электрооборудования в районах отсутствия электроснабжения;
  • Для электроснабжения транспорта;
  • Для получения трёхфазной сети из однофазной.

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ

Инвертор представляет собой функционально законченный модуль для установки в 19-и дюймовую стойку. Выполнен в металлическом корпусе с габаритными размерами (В х Ш х Г) – 44,36 х 482,6 х 378 мм.
Электронные защиты:

  • От перегрузок по току;
  • От короткого замыкания на выходе (без ограничения по времени);
  • От неправильной полярности;
  • От недопустимого значения входного напряжения;
  • От перегрева.

ПРЕИМУЩЕСТВА

  • Низкий уровень акустического шума благодаря интеллектуальному алгоритму управления вентиляторами охлаждения.
  • Высокая перегрузочная способность для пуска электродвигателей.
  • Простота монтажа и демонтажа.
  • Возможность «горячей» замены.
  • Первый пуск инвертора без предварительной настройки.
  • Удалённый мониторинг и управление по цифровому интерфейсу RS485, Ethernet.
  • Параллельная работа с активным распределением мощности (до 16 модулей без внешнего контроллера).
  • Совместная работа с внешним статическим байпасом в режиме синхронизации с промышленной сетью.
  • Низкие пульсации входного тока для увеличения срока службы батарей. Высокая надёжность.
  • Расчётное время наработки между отказами 200 000ч.
  • Жидкокристаллический индикатор на передней панели для контроля и настройки параметров.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Сферы применения Транспорт / Энергетика
Функционал Гальваническая развязка / Преобразование напряжения
Номинальное входное напряжение, В 220 DC
Номинальное выходное напряжение, В 220 AC
Тип корпуса для установки в 19″ стойку/шкаф
Число фаз 1
Номинальная мощность нагрузки, КВА 3,5
Номинальная мощность нагрузки, КВт 2,5
Допустимая перегрузка 50% — 7 с, 20% — 30 с, 5% — длительно
Рабочий диапазон входного линейного напряжения, В -40…+85
Диапазон входного напряжения, В 190 — 380
Действующее значение пульсаций,
создаваемых инвертором в цепи постоянного тока, мВ
<=100
Псофометрическое значение пульсаций,
создаваемых инвертором в цепи постоянного тока, мВ
<=10
Максимальный входной ток, А 15,2
Стабилизация выходного напряжения, % ±1
Максимальный ток нагрузки RMS, А 11,3
Возможность параллельной работы до 6 шт.
Номинальная выходная частота, Гц 50
Стабилизация выходной частоты, % ±1
Допустимый коэффициент амплитуды кривой
переменного тока нагрузки (пик-фактор)
<3:1
КПД, % >=91
Диапазон изменения нагрузки, % 0-100
Коэффициент нелинейных искажений для активной нагрузки, % <2
Коэффициент нелинейных искажений для компьютерной нагрузки, % <4
Коэффициент нелинейных искажений
выходного фазного напряжения для несимметричной нагрузки, %
1,5
Электрическая прочность между входом и выходом, кВ 2,5
Электрическая прочность между входом и корпусом, кВ 2,5
Электрическая прочность между выходом и корпусом, кВ 2,5
Сопротивление изоляции между входом и выходом, МОм >=20 (при нормальных климатических условиях)
Сопротивление изоляции между входом и корпусом, МОм >=20 (при нормальных климатических условиях)
Диапазон температуры окружающей среды, °С +5…+40
Диапазон температуры окружающей среды при
транспортировке и хранении, °С
-40…+85
Относительная влажность воздуха, % 0-90
Вид охлаждения принудительное воздушное
Наработка на отказ (MTBF), ч 200 000
Масса, кг 6,8
Высота 1U
Ширина 19″
Габаритные размеры (ШхВхГ), мм 482,6 х 43,6 х 380
Габаритные размеры в упаковке (ШхВхГ), мм 520 х 50 х 440
Гарантийный срок, мес 12
Срок службы, лет 20

Список файлов

Хотите заказать инвертор? Есть вопросы?

Промышленные системы бесперебойного питания. Часть 1

Глава первая — Введение

В современном мире любой аспект жизни человека так или иначе связан с электричеством. Его наличие воспринимается человеком как данность, а его отсутствие является как минимум неприятностью. С детской скамьи мы привыкли пользоваться электричеством интуитивно, просто вставляя электрические приборы в розетку. Однако, для наличия в этой самой розетке заветных 220 вольт постоянно в любую погоду на улице: будь то дождь, снег, ураган или гроза, существует комплекс мер, направленных на безотказное электроснабжение. Так в РФ существует Единая национальная (общероссийская) электрическая сеть (ЕНЭС), которая состоит из различных линий электропередач от высоковольтных до промышленных, комплекса оборудования и производственно-технологических объектов, предназначенных для технического обслуживания и эксплуатации указанных объектов электросетевого хозяйства, трансформаторные подстанции, распределительные устройства и другие.

Надёжность электроснабжения.

Каждая часть этой сети имеет свою степень надёжности. Существуют объекты бытового, промышленного, аграрного и прочих секторов, надёжность которых подвержена внешним факторам, таким как: атмосферные явления, техногенные происшествия, износ оборудования. Основными вспомогательными элементами систем для повышения надёжности электроснабжения таких потребителей являются: дизельные и бензиновые генераторные установки (ДГУ) и источники или системы бесперебойного питания (ИБП).

ДГУ является универсальным способом энергоснабжения со своими плюсами и минусами, но ключевой недостаток такой системы — невозможность мгновенного восстановления электроснабжения. Связано это с тем что двигатель нецелесообразно держать заведённым всё время, а на его запуск требуется время, которое исчисляется секундами. Второй существенный минус – это невозможность увеличения или уменьшение мощности установки. Это возможно только путём установки новой ДГУ или модернизацией текущей: установки более мощного двигателя и генератора.

Дизельные и бензиновые генераторные установки

ДГУ является универсальным способом энергоснабжения со своими плюсами и минусами, но ключевой недостаток такой системы — невозможность мгновенного восстановления электроснабжения. Связано это с тем что двигатель нецелесообразно держать заведённым всё время, а на его запуск требуется время, которое исчисляется секундами. Второй существенный минус – это невозможность увеличения или уменьшение мощности установки. Это возможно только путём установки новой ДГУ или модернизацией текущей: установки более мощного двигателя и генератора.

Источники бесперебойного питания

ИБП уже является более дорогим решением: его эксплуатация является более затратной как в материальном плане, так и в кадровом. Но плюсов у такого решения тоже хватает — это и мгновенное переключение на резервное энергоснабжение, и возможность построения распределённой системы. Современные модульные системы позволяют распределить все узлы системы и линейно масштабировать по мере необходимости. Также такие системы имеют интерфейсы, позволяющие как считывать с устройства показатели системы для диагностики и управления, так и устанавливать определённые режимы что позволяет добиться максимальной эффективности системы. Помимо всего в ИБП присутствуют средства защиты от короткого замыкания, перегрева АКБ. Такие системы применяют и для защиты от помех и бросков в электросети и поддержания параметров питания в допустимых пределах при их выходе из безопасных для оборудования пределов. Многие модели при помощи программного обеспечения могут автоматически завершать работу ИТ-оборудования при продолжительном отсутствии питающей сети, а также перезапускать его при её восстановлении.

Традиционно, ИБП наиболее востребованы в таких системах как: телекоммуникационные системы, системы хранения данных, медицинское оборудование, банковский сектор и транспорт. Для каждой области применения характерны требования, предъявляемые к техническим параметрам ИБП, которые кардинально могут отличаться для различных областей применения. Именно поэтому невозможно предложить один универсальный ИБП, который мог бы вытеснить другие типы.

Инверторная система ИРБИС