Domaće napajanje karakterizira niska pouzdanost i nezadovoljavajuća kvaliteta električne energije. Razlog tome su zastarjele električne mreže, istrošenost opreme, slaba učinkovitost pretvarača energije, prolazni procesi na izvorima i korisnicima električne energije, prirodni i klimatski čimbenici. U takvim uvjetima hitno su potrebni sustavi neprekidnog napajanja kako bi se osigurao rad potrošača i prve i ostalih kategorija.
Za vlasnike stanova i kuća važan je i stabilan rad električne mreže. Zaustavljanje rada kućanskih aparata nije najveća nevolja. Mnogo je važnije nesmetano funkcioniranje sustava za održavanje života, posebice sustava grijanja, ako izravno ovisi o opskrbi električnom energijom. U pomoć dolazi besprekidno napajanje UPS (UPS) - uređaj koji štiti električne prijemnike od gašenja uslijed nakupljanja električne energije u baterijama (baterijama) i jamčipotrebna kvaliteta energije (PQ) u samostalnom i mrežnom načinu rada.
Prije nego što nacrtate pristup napajanju opterećenja bez kvara, treba znati kakve se kvarove mogu očekivati od domaćih energetskih mreža.
Nestanak struje u električnim mrežama
Podnapon je česta pojava u napajanju. Ali ne prevladava osobito nad povećanim, što je također uobičajeno. Noću je napon stabilan, danju opada, a navečer, kada je većina opterećenja isključena, raste.
Nestabilna frekvencija je također kvar, iako prilično rijedak. Kada je opterećenje mreže veliko, može pasti na 45 Hz, što dovodi do značajnog izobličenja signala što negativno utječe na rad UPS-a. Neki uređaji tretiraju underclocking kao hitan slučaj i mogu brzo isprazniti bateriju.
Potpuna zamračenja nisu neuobičajena. Električari ne mare puno za elektroniku i mogu iznenada zatvoriti zgradu. Trenutačni nestanak struje dovoljan je za gubitak informacija na računalu. Do nestanka struje može doći kada su mreže preopterećene. Stoga je važno koliko pouzdano UPS sustav pruža neprekidnu snagu.
UPS klasifikacija
Grupirani su u tri grupe:
- UPS male snage za spajanje preko električnih utičnica. Izvedba je stolna ili podna, a snaga se kreće od 0,25 do 3 kW.
- Uređaji srednje snage - od 3 do 30 kW - sadrže blok utičnica ugrađenih u unutrašnjost, ili se također uključuju kroz grupeutičnice u napojnoj mreži potrošača s kontrolne ploče. Uređaji su napravljeni za smještaj kako u uredima tako iu odvojeno opremljenim prostorijama.
- UPS velike snage - od 10 do 800 kW. Nalaze se u električnim prostorijama. Skupljaju se u grupe i stvaraju energetske sustave velike snage - do nekoliko tisuća kW.
vrste UPS-a
Trenutno postoje 4 vrste UPS-a (UPS). Svojstva zajednička za sve su:
- filtriranje od impulsa i buke;
- otklanjanje valnog oblika;
- stabilizacija napona (ne svi modeli);
- drži bateriju napunjenu;
- Kada se baterija UPS-a isprazni, prvo će dati alarm, a zatim isključiti potrošača.
Off-line UPS
Princip rada uređaja ove modifikacije je opskrba potrošača iz postojeće mreže i trenutni prelazak na autonomno rezervno napajanje u hitnim situacijama (4-12 ms). Jednostavnije su i jeftinije od ostalih vrsta.
UPS normalno prelazi na internu bateriju.
Kada radi iz mreže, uređaj potiskuje buku impulsima i održava napon na zadanoj razini. Dio energije troši se na punjenje baterije. U slučaju rada mreže u nestandardnom načinu rada, potrošač prelazi na rad na baterije. Svaki UPS model na svoj način određuje potrebu za prelaskom na ovaj način rada. Vijek trajanja baterije ovisi o karakteristikama baterije i potrošnji energije opterećenja. U slučaju pražnjenja rezervnog napajanjadaje se naredba za isključivanje potrošača. Ako mrežni napon dosegne normalnu razinu, UPS se prebacuje na normalan mrežni rad i počinje punjenje baterije.
Line Interactive
Line interaktivni ups opremljeni su stabilizatorima, koji rade kontinuirano i pružaju rijetko povezivanje baterije.
Uređaj komunicira s mrežom kontrolirajući amplitudu i oblik mrežnog napona.
Kada se napon smanji ili poveća, jedinica ispravlja svoju vrijednost prebacivanjem slavina autotransformatora. Na taj se način održava njegova nominalna vrijednost. Ako je parametar izvan raspona i raspon uključivanja više nije dovoljan, UPS se prebacuje na rezervno napajanje iz baterije. Jedinica se može isključiti iz glavnog napajanja kada se primi izobličeni signal. Postoje modeli koji ispravljaju valni oblik napona bez prelaska na baterijski rad.
Feroresonant UPS
Uređaj sadrži ferorezonantni transformator koji djeluje kao regulator napona. Njegova prednost je akumulacija energije u magnetskom polju, koja se oslobađa tijekom prebacivanja unutar 8-16 ms. Ovaj vremenski period je dovoljan da UPS uđe u novi način rada.
Transformator obavlja dodatnu funkciju filtera buke. Izobličenje ulaznog napona ne utječe na izlazni valni oblik, koji ostaje sinusoidan.
UPS s dvostrukom konverzijom
Uređaj za dvostruku pretvorbu energijeradi na principu ispravljanja mrežnog napona, a zatim ga opet pretvara u stabiliziranu varijablu. Ovdje se koristi snažniji ispravljač koji ne samo da puni bateriju, već i opskrbljuje pretvarač stabiliziranim istosmjernim naponom.
Iz izlaza uređaja, naizmjenični stabilizirani napon se dovodi do opterećenja.
Kada dvostruka konverzija nije dovoljna za ispravljanje mrežnog napona, dodatno punjenje se dovodi iz baterije u pretvarač. Prebacivanje se ne događa, ali način je već drugačiji.
Kada inverter pokvari, prebacuje se na mrežni rad preko premosnice. Izbor UPS-a s dvostrukom pretvorbom za privatnu uporabu je neracionalan zbog velikih gubitaka energije. Ovu vrstu zaštite koriste organizacije gdje je potrebna visoka pouzdanost opreme.
Vrste sustava
Sustavi neprekidnog napajanja mogu biti centralizirani ili distribuirani. U prvom slučaju, jedan UPS radi za cijelu zgradu ili zaseban kat, koji može podnijeti sva opterećenja.
Distribuirani sustavi neprekidnog napajanja uključuju nekoliko zaštitnih uređaja, od kojih svaki radi na jednom računalu ili drugom komadu opreme. Prilično su učinkoviti.
Prednosti distribuiranog sustava su sljedeće:
- UPS je odabran posebno za jedan uređaj koji je najvažniji ili koji radi u teškim okruženjima.
- Sustav možepostupno se nadograđuju, počevši od zaštite poslužitelja i prelazeći na radne stanice.
- Neispravan UPS može se zamijeniti drugim, manje važnim elementima sustava.
- UPS male snage ne mora instalirati i održavati posebno osoblje.
- Mogućnost spajanja na konvencionalnu utičnicu putem utičnica.
- UPS se primjenjuju neovisno.
Centralizirani sustavi neprekidnog napajanja uključuju UPS visoke razine, koji bolje štite opremu. Unatoč njihovoj visokoj cijeni, postižu se ukupne uštede, jer je jedan uređaj jeftiniji od nekoliko. Ali za jednostavna računala, sustav će koštati više, jer njegovo održavanje zahtijeva visoko kvalificirano osoblje ili usluge specijaliziranih tvrtki koje instaliraju i održavaju sustave neprekidnog napajanja.
Potreban je u sljedećim slučajevima:
- računala su glavno opterećenje mreže;
- neke organizacije trebaju vrlo pouzdane sustave poput banaka;
- potrošači se značajno razlikuju u snazi: računalni sustav, rasvjeta u slučaju nužde, komunikacije, sigurnosni sustav.
Na što obratiti pažnju pri odabiru UPS-a?
Prilikom odabira sustava neprekinutog napajanja potrebno je uzeti u obzir nekoliko važnih čimbenika. Navodimo glavne.
Od čega je oprema zaštićena?
Prije svega potrebno je izmjeriti napon u električnoj mreži. Minimalni ciklus u trajanju bit će jedan dan. On je najvišeodražava rad električne mreže. Ako morate raditi vikendom, trebate dobiti informacije o tjednom ciklusu, danju i noću.
Važno je odrediti maksimalni i minimalni napon, kao i snagu i frekvenciju impulsa u mreži. Instrument može biti digitalni osciloskop ili snimač.
Korisniku je najlakši način mjerenja napona, pri čemu, po njegovom mišljenju, napon doseže maksimum i minimum. Nemojte zanemariti vikend.
Ako stanodavac ima moćnu opremu, morate izmjeriti napon u kućnoj mreži kada je uključena i isključena. Trebali biste saznati koliko često je napajanje isključeno iz električne mreže kod kuće i iz kojih razloga. Važno je u stanu imati žicu za uzemljenje. U ovom slučaju, trebali biste saznati koliko je sigurno spojen na sabirnicu podne ploče.
Vrsta zaštićene opreme
Sastavljanje popisa opreme koja zahtijeva korištenje UPS-a. U tom slučaju morate znati snagu koju troši svaki uređaj. Dovoljno je odrediti njegovu nominalnu vrijednost, koja je u tehničkim specifikacijama. Neka oprema ponekad troši maksimalnu energiju, nekoliko puta veću od nominalne vrijednosti. Trebali biste postaviti rezervu snage za to.
Razdoblje autonomije
Ovdje je važno odrediti za koje je razdoblje moguće sigurno pohraniti podatke ili izvršiti potrebne tehnološke operacije (prijenos informacija, spremanje datoteka, primanje poruka).
Osnovno osoblje
Ovisno o složenosti potrebnog sustavaodređeno osoblje stručnjaka za njegov rad. To se mora razjasniti kako bi se ispravno izračunali svi troškovi. Cijena zaštitnog sustava ne smije prelaziti 10% cijene glavne opreme.
UPS za dom
Za prosječnu vikendicu prikladan je sustav neprekinutog napajanja UPS (UPS) kapaciteta oko 15 kW. Za autonomni rad 2-3 sata potrebne su vam 4 baterije ukupnog kapaciteta 2000 Ah. Omogućuju vam akumulaciju električne energije od oko 7 kWh.
U kući su najvažniji sustav grijanja i kućanski aparati s računalom. Cijena UPS-a ovisi o snazi, broju baterija i proizvođaču. Za bojler možete kupiti izvor od 360 W po cijeni od 7 tisuća. Za cijelu kuću trebat će vam UPS snage do 15 kW, čija je cijena veća od 70 tisuća rubalja.
Osim pretvarača, potrebne su i baterije koje je potrebno povremeno mijenjati. UPS za dom košta okrugli iznos. Sustavi neprekinutog napajanja posebno su skupi.
Unatoč tome, možete uštedjeti na popravku druge opreme. Osim toga, postoje alternativne opcije pomoću generatora. Ponekad se možete izvući instaliranjem stabilizatora napona, koji se nose s mnogim zadacima, uključujući ispravno gašenje opreme.
Moderni UPS-ovi opremljeni su jasnim sučeljem. Na zaslonu možete pratiti rad sustava, gdje su glavni parametri ulazni i izlazni napon, potrošnja energije, shema rada, napunjenost baterije.
Koji UPS odabrati ovisi o potrebama korisnika. Kućno računalo može imati dovoljno snage za vrijeme isključivanja. Za nesmetani rad kotla 8-9 sati trebat će vam zaštitni uređaj od 1 kW s tri baterije od 65 Ah.
Zaključak
Sustavi besprekidnog napajanja osmišljeni su da omoguće samostalan rad električnih uređaja i elektroničke opreme za kratko vrijeme. Glavni pokazatelj je snaga UPS-a i kapacitet baterije. Preporučljivo je odabrati opremu koja sadrži stabilizator napona.
Trajanje baterije ovisi o karakteristikama baterije i snazi koju troši opterećenje. U slučaju pražnjenja rezervnog izvora napajanja daje se naredba za isključivanje potrošača. Ako mrežni napon dosegne normalnu razinu, UPS se prebacuje na normalan mrežni rad i počinje puniti bateriju.
