База технических знаний https://n-power.ru ru Выделение водорода аккумуляторами https://n-power.ru/tpost/pvrx4rch81-videlenie-vodoroda-akkumulyatorami https://n-power.ru/tpost/pvrx4rch81-videlenie-vodoroda-akkumulyatorami?amp=true Fri, 09 May 2025 12:57:00 +0300 Основные требования к вентиляции для безопасной эксплуатации свинцово-кислотных аккумуляторов 

Выделение водорода аккумуляторами

Наши клиенты часто задают вопрос про выделение водорода аккумуляторами.

Отвечаем:

В паспорте п.1.5. сказано: "Запрещается эксплуатация в герметичных шкафах без постоянно включенной вентиляции".

В п.5.3. уточняется: "Заряжайте АКБ в хорошо вентилируемом помещении. При заряде АКБ будет выделять легковоспламеняющийся газ, который может легко вызвать взрыв при контакте с огнем".

Требования к вентиляции присутствуют в стандарте IEC 62485-2:2010:

Q = 0.05 * N * Iгаз * Сrt * 10^-3

Q — расход воздуха (м3/ч);

N — кол-во элементов;

Сrt — емкость, Iгаз принимается равным 5 (в буферном) и 20 (в ускоренном заряде).

Пример расчета для 80 АКБ 115Ач:

Q в буферном = 0.05 * 6*80 * 5 * 115 * 10^-3 = 13.8м3/ч

Q в ускоренном = 0.05 * 6*80 * 20 * 115 * 10^-3 = 55.2м3/ч

В этом же стандарте приведены расчеты минимального вентиляционного отверстия при естественной вентиляции.

Важно: все инженерные расчеты данного рода носят рекомендательный характер. Они не являются сферой деятельности нашей компании. Мы лишь поставляем, вводим в эксплуатацию и обслуживаем ИБП с АКБ. При обнаружении недостатков места установки при проведении ПНР наши инженеры обратят внимание на герметичные помещения, контейнеры, шкафы и впишут в акт. Однако, вся ответственность за эксплуатацию лежит на заказчике.
]]> FAQ по ИБП – часто задаваемые вопросы https://n-power.ru/tpost/0af73v86f1-faq-po-ibp-chasto-zadavaemie-voprosi https://n-power.ru/tpost/0af73v86f1-faq-po-ibp-chasto-zadavaemie-voprosi?amp=true Thu, 10 Jul 2014 13:17:00 +0400 Источники бесперебойного питания (ИБП) — важное оборудование для защиты техники. Ниже собраны ответы на самые частые вопросы по ИБП, которые помогут вам сделать правильный выбор.

FAQ по ИБП – часто задаваемые вопросы

Сферы применения ИБП

Нужен ли источник бесперебойного питания для квартиры?
Это одно из самых из самых распространенных применений ИБП. В квартирах и малых офисах в основном применяются небольшие ИБП мощностью 1–3 кВА. Обычно с их помощью локально защищают следующую нагрузку: Персональные компьютеры, вычислительная техника. Аудиосистемы класса HiFi, требующие стабильного синусоидального питания. Домашние кинотеатры, видеопроекционное оборудование. Инженерные системы: «умный дом» (MBS), сигнализации, видеонаблюдение и др. Мощные ИБП для квартиры используются редко. Однако, есть случаи применения блоков 4–20 кВА в квартирах большой площади. В этом случае централизованно защищается вся нагрузка. За исключением, может быть таких энергоемких систем, как электроплиты, «теплые полы», кондиционеры и др. Для выбора модели ИБП и его мощности см. таблицу «Защита жилых домов — коттеджей». Почему мощные ИБП редко используются в квартирах (малых офисах). Это обусловлен двумя проблемами: Требуется свободное место для установки агрегата с большим весом. Необходима система вентиляции и охлаждения (большие ИБП критичны к правильному расчёту СВК). Примечание: Нередки случаи размещения ИБП в тесных помещениях (например, кладовках). В результате постоянного перегрева, пользователи сталкиваются с выходом из строя стандартных батарей каждые 1–2 года вместо положенных 5–7 лет. При температурах 30–40°C АКБ сохнут, трескаются, вздуваются. Это самый чувствительный к перегреву элемент ИБП.
Нужно ли защищать холодильник? Нужно ли защищать кондиционер?
Использовать ИБП для холодильника ─ это то же самое, что купить дорогой спортивный автомобиль (ИБП) и возить на нем кирпичи (холодильник) [© А.Фрибус]. Но если говорить серьезно, то обычный холодильник способен самостоятельно сохранять холод в течение 3–5 часов, если его, к тому же, не открывать. Однако, технология не стоит на месте. Появились данные в рекламных буклетах по современным бытовым холодильникам, способным поддерживать «автономное сохранение холода в течение 30 часов». Тем не менее, большое количество «энтузиастов» регулярно подключают холодильник к ИБП. Хорошо, если правильно подбирают модель с запасом по мощности (при правильном расчёте любой холодильник будет работать от ИБП без проблем). Если же нет, то сталкиваются с такими проблемами, как неработоспособность холодильника или даже выход ИБП из строя (переход на байпас). Основные проблемы, которые необходимо учитывать: Компрессоры холодильника имеет пусковые токи. Это нужно учесть при выборе мощности. Форма напряжения на выходе ИБП должна быть чисто синусоидальной. Иначе двигатель не будет работать. Не подойдут ни ступенчатая, ни аппроксиматичная форма сигнала. Кондиционер ─ это тоже холодильная установка. Все вышесказанное может быть отнесено и к кондиционеру.
Порекомендуйте, пожалуйста ИБП для защиты офиса
Современный офис оснащен множеством ответственных устройств, подлежащих полной или частичной защите. Например, персональные компьютеры, рабочие станции, файловые серверы, телекоммуникационное оборудование, сетевые устройства ЛВС, офисная АТС, телефоны, факсы, охранно-пожарные сигнализации, устройства видеонаблюдения и др. Трудно перечислить все виды критичного оборудования в офисе. Здесь и освещение, и полиграфическое оборудование, и прочее специализированное, зависящее от профиля организации (медицинское, ювелирное, игровое, электротехническое, научное), а также жизнеобеспечение микроэкологических систем (аквариумы, зимние сады и др.). Источник бесперебойного питания для офиса может быть как локальным для индивидуальной или групповой защиты перечисленного оборудования, так и централизованным для защиты офиса или административного здания целиком.
Как выбрать ИБП для котла? Как выбрать ИБП для отопления?
В свое время мы подготовили обзорную статью на эту тему: «Типовые решения по защите загородного дома от неполадок в электропитании». Первый ее раздел посвящен защите газовых котлов, циркуляционных насосов и поддержанию системы отопления загородного дома при длительных перебоях в электроснабжении. Важные замечания: Многие газовые котлы имеют электромагнитные клапаны, циркуляционные насосы, моторы и потому требуют синусоидального питания. Большинство отопительных котлов чувствительны к малым провалам напряжения и потому для их защиты рекомендуется применять ИБП со схемой On-Line. Некоторые типы котлов для работы требуют глухозаземлённый нейтральный провод и жесткое соблюдение правильного подключения проводки: фаза, нейтраль, защитное заземление. При неправильном подключении они могут не запуститься.

Подбор источника бесперебойного питания. Вопросы выбора и расчета

Как правильно выбрать ИБП?
Подбор источника бесперебойного питания необходимо осуществлять исходя из стоящих перед ним задач. Рекомендуем ознакомиться с таблицами «Выбор модели блока бесперебойного питания N-Power по сфере применения». Ответ на вопрос, как рассчитать ИБП, какую мощность выбрать достаточно прост. Необходимо суммировать мощность всех потребителей, указанную в технических характеристиках. Либо в единицах активной мощности (Вт), либо полной (ВА), в зависимости от того, что указано в паспорте. Затем нужно выбрать модель ИБП, с максимальной выходной мощностью в Вт либо в ВА (мы указываем обе величины) заведомо выше (примерно на 20%) суммарной мощности нагрузки. Для расчета времени автономной работы аккумуляторного комплекта можно воспользоваться батарейным калькулятором. Важные замечания: Если нагрузка имеет пусковые токи, то их также необходимо принимать в расчет. При выборе трехфазного ИБП помните, что максимальная нагрузка на каждую фазу составляет 1/3 от номинальной. Пересчет активной мощности (Вт) в полную (ВА) можно осуществлять с помощью коэффициента 0.7 для компьютерной нагрузки и 0.8 для смешанной . Причем активная меньше полной (Вт < ВА). При возникновении сомнений лучше отдать предпочтение модели с большей мощностью. Балансировать на ее предельно допустимом значении не рекомендуется. При выборе ИБП для применения на промышленном предприятии или заводе иногда оценка мощности происходит более сложным образом: учитывается рекуперативная способность нагрузки, КНИ тока, наличие индуктивной составляющей и др. Лучше всего обратиться к нашим специалистам за консультацией.
Где купить ИБП? Где купить АКБ для ИБП?
ИБП и аккумуляторные батареи для ИБП купить можно в ближайшем офисе N-Power либо у любого авторизованного дилера N-Power. Список офисов N-Power находится здесь. Список авторизованных дилеров N-Power в вашем регионе находится здесь

Подключение ИБП к сети. Основные вопросы

Как подключить ИБП своими руками?
Установка ИБП до 3 кВА включительно производится руками пользователя. Это не сложная процедура, т.к. в комплекте поставляются силовые кабели для подключения к сети и нагрузке. Они снабжены соответствующими разъемами и ошибки соединения исключены. Замечание: в некоторых случаях может потребоваться участие электрика с тестером и индикатором фазы: Фазочувствительная нагрузка (медицинское, котельное, контрольно-измерительное оборудование и др.). Специальные случаи, например, большой массив батарей. Если пользователь совсем незнаком с электротехникой, то подключение моделей LT и сборку батарей рекомендуется доверить ответственному опытному человеку, например, представителю сервисного центра N-Power. Подключение более мощных устройств (6–20 кВА) требует элементарных знаний электротехники и монтажных навыков. Квалифицированный пользователь вполне может сделать это самостоятельно. Подключение ИБП к сети и нагрузке осуществляется с помощью клеммных соединений «под винт»: входная/выходная фаза (L) к входной выходной/фазе (L), нейтраль (N) к нейтрали (N), защитное заземление к отдельной клемме. Для запуска трехфазных ИБП необходимо пользоваться услугами квалифицированных специалистов. Схема подключения ИБП выглядит так: входной кабельный жгут (фазы A, B, C и нейтраль N) ко входной клеммной колодке, выходной кабельный жгут (фазы A, B, C и нейтраль N) к выходной колодке, защитное заземление к специальному винту. Соблюдение правильной фазировки (направления вращения фаз) является обязательным. Для ИБП с двумя раздельными входами (выпрямитель и байпас) также выбирается схема их коммутации. Важные замечания: Сечение силовых кабелей мощных ИБП выбирается исходя из максимально тока. Для подключения ИБП мощностью 6 кВА и выше мы рекомендуем пользоваться услугами специалистов нашего сервисного центра. В случае выхода из строя мощного ИБП при самостоятельном подключении, вызванного ошибочными действиями пользователя, сервисный центр N-Power снимает гарантийные обязательства.

Мониторинг ИБП. Средства управления

Какие существуют средства дистанционного мониторинга ИБП?
Дистанционный мониторинг ИБП через локальную сеть или интернет осуществляется с помощью следующих программно-аппаратных средств: Программа управления ИБП UPSmart_RUS Программное обеспечение UPSilon 2000 Сетевые SNMP/HTTP-адаптеры Сетевые MODBUS-адаптеры и др. Управление источником бесперебойного питания производится через интерфейс RS232, соединяющий ИБП с компьютером или внешним SNMP/HTTP-адаптером, которые в свою очередь подключены к локальной вычислительной сети. Причем, SNMP/HTTP-адаптеры могут быть как внешние, так и внутренние. Также существуют GSM-модемы для управления ИБП через сотовые сети. Данные средства позволяют производить автоматическую «свертку» операционной системы компьютера при пропадании сетевого электропитания с предварительным сохранением открытых файлов. А также мониторинг основных параметров входного и выходного напряжения, в том числе напряжения, частоты, нагрузки, емкости батарей и температуры внутри корпуса (не для всех моделей) и др. MODBUS-адаптеры и адаптеры с другими протоколами связи позволяют осуществлять интеграцию ИБП с различными системами диспетчеризации здания (SCADA).

Комплексные система защиты электропитания критичного объекта

Что такое комплексная система защиты электропитания?
Может состоять из источников бесперебойного питания (ИБП), дизельных электростанций, стабилизаторов напряжения, автоматов ввода резерва (АВР), статических переключателей (коммутаторов), устройств защиты от перенапряжения, фильтров и др. Часто используется параллельное соединение блоков источников бесперебойного электропитания (ИБП) для масштабирования (наращивания) мощности или резервирования при питании особо критичных объектов. Источники бесперебойного электропитания (ИБП) со схемой он-лайн и двойным преобразованием напряжения ─ это самый надежный способ защиты нагрузки. Наибольшим спросом пользуются бестрансформаторные источники бесперебойного питания (ИБП) со схемой высокочастотного он-лайн. Тем не менее, источники бесперебойного электропитания (ИБП) с выходным изолирующим трансформатором (низкочастотный он-лайн) также находят применение при защите нагрузки, в том числе и от индустриальных помех по нейтральному проводу.

Неисправности ИБП и способы их устранения

При каких неисправностях ИБП подлежит списанию?
Неисправности ИБП для списания: Серьезные механические повреждения, например, вызванные падением с большой высоты. Повреждение устройства огнем во время пожара. Попадание воды внутрь агрегата во время аварий водопровода или иных протечек и подтоплений. При сроке эксплуатации прибора свыше 10–15 лет. Срок службы определяется в основном живучестью электролитических конденсаторов устройства. Любые другие неустранимые повреждения или если стоимость восстановительного ремонта превышает стоимость покупки нового аналогичного блока бесперебойного питания. В этом случае целесообразно купить новый ИБП, например, один из этих: трехфазные ИБП. Данные модели отличаются эффективностью, экономичность и хорошо зарекомендовали себя в работе. Вышедший из строя ИБП давно снят с производства и нет поставок требуемых запчастей. Важное замечание: Мы рассматриваем аккумуляторные батареи как расходный материал, подлежащий замене.
Назовите наиболее распространенные неисправности ИБП
Называем! Запыление, загрязнение внутренних поверхностей прибора при его эксплуатации в помещении во время строительных работ. При многолетней эксплуатации: выработка батареями своего срока службы, высыхание смазки вентиляторов охлаждения, высыхание электролитических конденсаторов. Наиболее частой поломкой является выход из строя инвертора, вызванный регулярными перегрузками устройства, длительной работой в тяжелом режиме, в том числе с неисправными батареями, крайне плохим качеством входной электросети, высоковольтными бросками напряжения.
Что делать, если ИБП не включается?
Для маломощных ИБП: проверьте, есть ли напряжение в розетке, убедитесь, что устройство подключено к сети, проверьте защитный предохранитель. При включении прибора, пожалуйста, строго соблюдайте процедуру запуска, описанную в руководстве пользователя. Пробный старт нужно делать только с отключенным кабелем нагрузки. Затем нужно проверить, что нет перегрузки или короткого замыкания (КЗ) на выходе ИБП. Для моделей малой, средней и большой мощности: не забывайте нажать кнопку (кнопки) старта инвертора, проверьте правильность подключения кабеля к клеммной колодке (фаза–нейтраль–земля). Для трехфазных агрегатов: проверьте порядок чередования фаз, убедитесь в исправности батарей и правильности их подключения. Наиболее распространенной ошибкой являются переполюсовка (перепутали +/-), неправильная сборка батарейного комплекта, неверное количество аккумуляторов в комплекте, применение батарей другого типа с другим номинальным напряжением, например, никель-кадмиевых вместо свинцово-кислотных. Последнее, что можно посоветовать: отключите нагрузку, проверьте, что ее суммарная мощность меньше номинальной мощности ИБП. Если ничто не помогло, обратитесь к специалистам сервисного центра N-Power.
Что делать, если ИБП выключается во время работы?
Возможными причинами являются: Неучтенные перегрузки на выходе. Если речь идет о преждевременном отключении при работе в автономном режим, то скорее всего дело в выходе из строя аккумуляторных батарей и уменьшении времени автономии. Очень короткие провалы напряжения в сети при неисправных (отслуживший свой срок батареях). Неблагоприятные условия окружающей среды. Например: перегрев устройства, попадание внутрь корпуса тополиного пуха летом и блокировка вентиляции др. Возможно, что нет никакой неисправности. Различайте аварийное и штатное отключение. Например, если пропало входное напряжение, то ИБП может корректно отработать положенное время автономии и отключиться. Важные замечания: Если вы используете ПО дистанционного мониторинга, проверьте наличие программных установок с возможными временными и календарными отключениями агрегата. Это одна из его стандартных функций. Убедитесь, что вы используете кабель мониторинга, идущий в комплекте с устройством. В противном случае могут быть проблемы, в том числе и отключения. Если вам не удается самостоятельно обнаружить проблему, обратитесь к специалистам N-Power.
Что делать, если при работе ИБП щелкает?
При работе линейно интерактивного ИБП должны быть слышны небольшие щелчки, связанные с функционированием автоматического регулятора напряжения (АВР). Это ступенчатый стабилизатор с переключаемой обмоткой. Коммутация производится посредством реле. Например, ИБП серии Smart-Vision S имеет 5 ступеней стабилизации. Также устройство данного типа имеет входное/выходное реле переключения с рабочего режима в батарейный. Мы должны слышать работу данных переключателей, но звук не должен быть слишком громким. При использовании On-Line ИБП, не должно быть релейных щелчков, свойственные линейно-интерактивным устройствам. Однако, внутри установлено входное байпасное реле. Блоки данного типа могут щелкать при старте, диагностике, отключении, а также переходе в нештатные режимы (например, Bypass). При работе онлайн ИБП в основных режимах (сетевом и батарейном) никаких щелчков быть не должно. Иногда пользователи путают щелчки с небольшими звуками, издаваемым высокочастотными преобразователями. Мощные трехфазные ИБП могут издавать постоянный звук во время работы в пределах параметров, указанных в их технических характеристиках (см. собственный акустический шум, дБА). Так же «проблемные звуки», в том числе щелчки, треск, дребезг и др. могут издавать неисправные вентиляторы. В этом случае требуется их замена..

Вопросы по ремонту. Замена аккумулятора в ИБП

Можно ли сделать ремонт ИБП своими руками?
Специалисты N-Power не рекомендуют делать ремонт самостоятельно. В ИБП, а также внутри батарейных шкафов присутствует смертельно опасное напряжение, даже при отключенном входном сетевом питании! Для осуществления ремонтных работ нужно обладать исключительно высокой квалификацией и опытом проведения данного вида работ. Замечания: В случае самостоятельного ремонта сервис центр N-Power снимает гарантию. В отдельных случаях (удаленный регион и/или ограниченные сроки ремонта) допускается самостоятельный ремонт (без потери гарантии) при условии предварительного согласования с сервисным центром N-Power и в строгом соответствии с полученными инструкциями.
Как производиться замена аккумулятора в ИБП?
Для замены АКБ мощных трехфазных агрегатов пользуйтесь услугами квалифицированных специалистов. В противном случае, можно повредить оборудование или получить серьезную травму при ошибках подключения. При замене аккумуляторов маломощных ИБП пользователю разрешается аккуратно выполнить эту процедуру. Требуется минимальный технический опыт и знание электротехники. Вот основные ошибки, которые необходимо избегать: переполюсовка, короткое замыкание клемм аккумуляторов, КЗ клемм ИБП, а также замыкание каких либо внутренних контактов с любыми внешними токоведущими цепями, неправильное количество аккумуляторов в батарейной линейке, неправильное соединение АКБ в батарейной линейке. Внимательно читайте инструкцию по эксплуатации! Снимите с рук железные предметы: кольца, браслеты, часы! Применяйте инструменты только с изолированными ручками! Обратите внимание, что большинство инструкций по эксплуатации охватывают целую серию ИБП, т.е. линейку однотипных устройств разной мощности. Важно понимать, что модели разной мощности могут иметь различное количество батарей в цепочке. Убедитесь, что ваша модель предназначена для работы именно с таким напряжением шины постоянного напряжения. Ошибка в количестве батарей может вызвать серьёзную аварию.

Диагностика и тестирование ИБП. Проверка батарей

Должна ли проводится проверка ИБП в процессе его работы? Как осуществлять тестирование ИБП?
Диагностика источника бесперебойного питания заключается в проведении двух проверок: диагностика ИБП (электронного блока), проверка батарей. Перечень основных способов проведения диагностики: При включении ИБП происходит автоматическое самотестирование агрегата по внутренней программе. Принудительное самотестирование, инициированное нажатием кнопки «Тест» или командой через систему удаленного мониторинга. Принудительное ручное тестирование с помощью доступных средств управления ИБП (входной и выходной размыкатели, переключатель Bypass и др.). Также можно выделить несколько видов диагностики: тестирование устройства в рамках штатной эксплуатации, а также диагностика неисправности при поломке, аварии в неработоспособном состоянии агрегата. Рассмотрим самые распространенных видах диагностики: 1) Штатная диагностика. Проверяется общее состояние системы путем принудительного перевода устройства в автономный режим работы. Может быть инициирована нажатием кнопки «Тест» или через систему удаленного мониторинга, включая SNMP-управление. Но самым надежным способом проверки является ручное отключение входного напряжения. В этом случае, необходимо убедиться в 100% заряде батарей, подключить нормированную активную нагрузку (мощность измеряется в Вт), отключить входную сеть и засечь время. При этом нужно контролировать показание индикатора остаточной емкости батарей. При достижении уровня 10–20% тест считается завершенным (уровень окончания разряда пользователь может варьировать по своим соображениям). Необходимо возобновить подачу входного напряжения. Полученное время автономии позволяет оценить состояние батарей. Необходимо сравнить его номинальным расчетным временем (см. батарейный калькулятор). Пример: расчетное время 40 мин, реальное время 20 мин. Грубая оценка: ваши батареи потеряли примерно половину емкости. Для точной оценки оставшейся емкости АКБ используйте батарейный калькулятор. Замечание: к концу срока службы остаточная емкость батарей должна составлять 40–60% от номинального значения. Это общая оценка, реальная емкость сильно зависит от числа циклов разряд / заряд, условий окружающей среды и др. факторов. 2) Аварийная диагностика. Прочтите статью «Что делать, если ИБП не включается?» (см. выше по тексту).
Как проводить тестирование батарей?
Ответ на вопрос как проверить аккумулятор ИБП содержится в предыдущей статье (см. п. 1 штатная диагностика). Самым надежным способом проверки является комплексная диагностика системы «ИБП + нагрузка» путем отключения подачи входного напряжения и измерения реального времени автономной работы. Дальнейшее его сравнение с номинальным расчетным временем позволяет сделать объективный вывод о состоянии батарейного комплекта. Оценка состояния отдельных аккумуляторов, составляющих батарейный комплект также может быть произведена с помощью специальных приборов ─ тестеров АКБ, измеряющих их остаточную ёмкость. Однако, при этом батареи необходимо отсоединять. Для контроля АКБ в процессе работы без отключения предусмотрены специальные комплексные тестеры батарей, например, DCMAN (поставляются опционально для некоторых моделей ИБП).

Срок службы источника бесперебойного питания. Утилизация

Сколько лет служат блоки бесперебойного питания?
Срок службы источника бесперебойного питания может составить 10–20 лет и более. Главным фактором старения всех электронных схем, является высыхание электролитических конденсаторов. Но это не единственная проблема, которая может возникнуть. Поэтому для поддержания ИБП большой мощности в работоспособном состоянии и его безаварийной эксплуатации на всем протяжении срока службы требуется регулярное сервисное обслуживание. Другим узким местом системы бесперебойного питания является срок службы аккумуляторных батарей. Он зависит от их типа, а также условий эксплуатации (температура в помещении, достигнутое количество циклов глубокого разряда–заряда). Срок службы АКБ может составлять 5–8 лет или даже 10–15 для некоторых типов. Специалисты компании N-Power относят их к расходным материалам. На протяжении срока эксплуатации ИБП может потребоваться замена батарей несколько раз. При этом меняется весь батарейный комплект целиком. Замена отдельных батарей не допускается, т.к. совместная работа в единой линейке старых и новых АКБ приводит к быстрой деградации последних. Сисадмину на заметку: Существует мнение, что при использовании прецизионных кондиционеров, поддерживающих не только температуру в помещении, но и влажность, срок службы электронного оборудования продлевается за счет замедления высыхания электролитических конденсаторов.
Каков порядок утилизации отслуживших свой срок ИБП? Куда сдать аккумуляторы от ИБП?
Утилизация ИБП состоит из утилизации электронного модуля и утилизации батарей. Аккумуляторные батареи содержат свинец, являющийся тяжелым металлом и представляющим угрозу для окружающей среды и здоровья человека. Он подлежит извлечению и вторичной переработке. Выбрасывать АКБ в мусоросборные контейнеры для твердых бытовых отходов категорические запрещается. Cдать аккумуляторы ИБП можно в любую специализированную организацию (с лицензией), занимающуюся сбором, утилизацией и переработкой батарей. Старые и отслужившие свой срок электронные модули ИБП также подлежат правильной утилизации. Они содержат такие полезные для вторичной переработки материалы как черные металлы (корпус, шасси), цветные металлы: медь, латунь (трансформаторы), драгоценные металлы (электронные компоненты, контакты), пластик и др. Обратитесь в специализированную организацию для утилизации списанного оборудования!

ИБП или стабилизатор. Что лучше? Возможно ли совместное использование

ИБП или стабилизатор? Что лучше? Может ли работать ИБП со стабилизатором?
В принципе, ИБП ─ это более сложное и дорогое устройство, обеспечивающее всестороннюю защиту нагрузки от любых неполадок сетевого напряжения, вплоть до полного его пропадания (blackout). Кроме того, любой блок бесперебойного питания (за исключением примитивных Off-Line) имеет встроенный стабилизатор напряжения: Любой линейно-интерактивный (Line-Interactive) ИБП оснащен встроенным автоматическим регулятором напряжения (AVR), т.е. ступенчатым релейным стабилизатором. Каждый On-Line ИБП оснащен встроенным плавным стабилизатором, функцию которого выполняют последовательно выпрямитель, батарейный преобразователь (если он есть) и инвертор. В сетевом режиме стабилизацию обеспечивают выпрямитель и инвертор. Пример: одним из самых широких диапазонов стабилизации обладают большинство ИБП (нижний порог 110 В для моделей 1–3 кВА и нагрузке 50%). Тем не менее, система состоящая из соединенных последовательно стабилизатора и ИБП является хорошо проверенным решением для систем большой мощности. Важным является то, что стабилизатор стоит до блока бесперебойного питания. Цель использования данной связки: Увеличение диапазона входного напряжения при котором нагрузка питается от сети не переходя на работу от аккумуляторов (иногда мощные ИБП обладают меньшим диапазоном входного напряжения, чем стабилизаторы). Чем меньше переходов устройства на батареи и обратно, тем лучше для эксплуатации ИБП. Экономия ресурса батарей, продление срока их службы (чем меньше циклов разряд / заряд, тем лучше), а также потенциального времени работы в автономной режиме, включая суммарное время эксплуатации нагрузки в автономном режиме. Выводы: ИБП являются системами защиты электропитания самого высокого уровня, существенно выше стабилизатора и дизель-генератора. ИБП защищает критичную нагрузку от всех видов сетевых неполадок, включая полное отключение напряжения и провалы любой длительности. Тем не менее, если полные аварии сети являются редким явлением, а глубокие колебания напряжения происходят постоянно, то более экономичным решением станет стабилизатор.

Общетехнические вопросы по ИБП 1

Можно ли подключать автомобильные аккумуляторы к ИБП?
На эту тему нами написана отдельная статья «Батареи для ИБП и автомобильные аккумуляторы. В чем различие?». В ней содержится исчерпывающая информация по данному вопросу.
Как рассчитать тепловыделение ИБП?
Для On-Line ИБП тепловыделение может составлять примерно 10% (5–15%) от номинальной мощности при работе на максимальную нагрузку. В моделях серии LT (Long Time) добавляется повышенное тепловыделение более мощных зарядных устройств. Что касается маломощных блоков (1–3 кВА) стоящих в комнате, то их тепловыделение можно не принимать в расчет. Если мощный или сверхмощный ИБП установлен в маленьком помещении, то необходимо отводить тепло с помощью системы вентиляции и кондиционирования (СВК). Холодопроизводительность такой СВК должна быть больше максимального паспортного тепловыделения ИБП, а также других тепловых источников в данном помещении. Линейно-интерактивные ИБП (Line-Interactive) при работе в сетевом режиме почти не греются. Выделать тепло может лишь зарядное устройство (ЗУ). Некоторые онлайн ИБП имеют энергосберегающий режим, аналогичный линейно-интерактивному. Устройства переходят в него (при разрешенных установках), если параметры электросети близки к идеальным. Аккумуляторные батареи не выделяют значительного количества тепла, однако их большие массивы уже требуют СВК и температурной компенсации зарядного тока.
Где применяются ИБП с чистой синусоидой на выходе?
ИБП могут генерировать выходное напряжение следующих форм: прямоугольная форма, аппроксиматичная синусоида, чистый синусоидальный сигнал. Для защиты некоторых видов нагрузок требуется именно синусоидальная форма сигнала: Электродвигатели. Обрабатывающие станки. Сервоприводные устройства технологических производственных линий. Любое другое оборудование, содержащего моторы, например, котельные. Везде где требуется минимальное количество сетевых помех: медицина, научная техника, аудиосистемы и др. Все современные онлайн ИБП оснащены преобразователями с широтно-импульсной модуляцией, формирующими синусоидальное напряжение идеальной формы даже при работе на нелинейную нагрузку. Прочтите дополнительную статью на эту тему: «Инвертор (Inverter). Широтно-импульсная модуляция (ШИМ)».
Что такое ИБП длительного резерва?
Стандартным временем автономной работы ИБП считается время 5–10 мин. Оно определяется необходимостью защиты компьютерной нагрузки от кратковременных отключений (1–3 мин и меньше) с последующим восстановлением, а также небольшим запасом для возможности штатного отключения нагрузки, сохранения информации и «свертки» операционных систем. Такое время резерва гарантируется минимальным внутренним набором штатных АКБ. Тем не менее, часто возникает необходимость защиты критичной нагрузки при более длительных авариях в электросети от нескольких десятков минут до нескольких часов. Для этих целей компания N-Power выпускает целый класс устройств с литерой LT (Long Time). Они предназначены для работы с внешними батареями и оснащены более мощным зарядным устройством (в сравнении со стандартными моделями), позволяющим заряжать батарейные комплекты большой ёмкости. Примеры: Pro-Vision Black LT, Pro-Vision Black M LT, Grand-Vision LT и др. Примечание: все источники бесперебойного питания мощностью свыше 30 кВА обычно предназначены для работы с внешними батарейными комплектами и могут также считаться устройствами для длительного резерва.
ИБП резервный или интерактивный? Это одно и то же или есть отличия?
ИБП резервного типа (офф-лайн) – это устройство с автоматическим переключателем в схеме, которое при работе в сетевом режиме обеспечивает подключение нагрузки непосредственно к внешней питающей электросети, а в резервном – переводит ее на питание от батарей. Cм. статью «ИБП резервного типа (Off-Line или Standby)». Линейно-интерактивный ИБП – это устройство, выполненное по схеме с переключающим устройством (офф-лайн) и дополнительным автоматическим регулятором напряжения (AVR) на базе автотрансформатора с переключаемыми обмотками (ступенчатым стабилизатором). См. статью «Линейно-интерактивный ИБП (Line-Interactive)».
Как заряжать источник бесперебойного питания?
Оговоримся, что речь идет о заряде аккумуляторных батарей ИБП. После инсталляции ИБП, мы проводим его первичный запуск от электросети. При этом аккумуляторы сразу начинают заряжаться. С этого момента блок сам «заботиться» о своих батареях, заряжает их и поддерживает в оптимальном состоянии при нормальном входном сетевом напряжении. Замечания: Если АКБ разряжены (например, после долгого хранения или после длительной работы в автономном режиме) зарядите АКБ не менее 10–12 часов. ИБП комплектуются свинцово-кислотными батареями АКБ с гелеобразным электролитом (технология AGM). Такие батареи поставляются заряженными на 70–90%, тем не менее перед тестированием ИБП в автономном режиме рекомендуется заряд до 100%. Ёмкость батарейного комплекта должна соответствовать току зарядного устройства (ЗУ) ИБП. Если ток меньше, то увеличивается время заряда, если больше, то возможно вздутие и выход из строя АКБ. Современные ИБП (например, N-Power Evo) оснащены ЗУ с температурной компенсацией тока заряда, что позволяет продлить срок службы аккумуляторных батарей. Время восстановительного заряда глубоко разряженных батарей может составлять 8–10 часов в зависимости от их ёмкости и мощности ЗУ. Многие современные ИБП (например, N-Power Evo) позволяют ограничивать зарядный ток батарей для работы с батарейными комплектами небольшой мощности, а также для совместной работы с дизельными электростанциями. Некоторые модели ИБП имеют возможность ручного включения/отключения зарядного устройства. Внимательно читайте инструкцию по эксплуатации! Для нормальной автоматической работы ЗУ должны быть сделаны правильные установки.
]]> Общетехнические вопросы по ИБП https://n-power.ru/tpost/34k2b3k441-obschetehnicheskie-voprosi-po-ibp https://n-power.ru/tpost/34k2b3k441-obschetehnicheskie-voprosi-po-ibp?amp=true Thu, 10 Jul 2014 21:45:00 +0400 При выборе и эксплуатации ИБП (источник бесперебойного питания) возникает ряд технических вопросов. Понимание базовых принципов помогает сделать осознанный выбор.

Общетехнические вопросы по ИБП

Общетехнические вопросы по ИБП

Можно ли подключать автомобильные аккумуляторы к ИБП?
На эту тему нами написана отдельная статья «Батареи для ИБП и автомобильные аккумуляторы. В чем различие?». В ней содержится исчерпывающая информация по данному вопросу.
Как рассчитать тепловыделение ИБП?
Для On-Line ИБП тепловыделение может составлять примерно 10% (5–15%) от номинальной мощности при работе на максимальную нагрузку. В моделях серии LT (Long Time) добавляется повышенное тепловыделение более мощных зарядных устройств. Что касается маломощных блоков (1–3 кВА) стоящих в комнате, то их тепловыделение можно не принимать в расчет. Если мощный или сверхмощный ИБП установлен в маленьком помещении, то необходимо отводить тепло с помощью системы вентиляции и кондиционирования (СВК). Холодопроизводительность такой СВК должна быть больше максимального паспортного тепловыделения ИБП, а также других тепловых источников в данном помещении. Линейно-интерактивные ИБП (Line-Interactive) при работе в сетевом режиме почти не греются. Выделать тепло может лишь зарядное устройство (ЗУ). Некоторые онлайн ИБП имеют энергосберегающий режим, аналогичный линейно-интерактивному. Устройства переходят в него (при разрешенных установках), если параметры электросети близки к идеальным. Аккумуляторные батареи не выделяют значительного количества тепла, однако их большие массивы уже требуют СВК и температурной компенсации зарядного тока.
Где применяются ИБП с чистой синусоидой на выходе?
ИБП могут генерировать выходное напряжение следующих форм: прямоугольная форма, аппроксиматичная синусоида, чистый синусоидальный сигнал. Для защиты некоторых видов нагрузок требуется именно синусоидальная форма сигнала: Электродвигатели. Обрабатывающие станки. Сервоприводные устройства технологических производственных линий. Любое другое оборудование, содержащего моторы, например, котельные. Везде где требуется минимальное количество сетевых помех: медицина, научная техника, аудиосистемы и др. Все современные онлайн ИБП оснащены преобразователями с широтно-импульсной модуляцией, формирующими синусоидальное напряжение идеальной формы даже при работе на нелинейную нагрузку. Прочтите дополнительную статью на эту тему: «Инвертор (Inverter). Широтно-импульсная модуляция (ШИМ)».
Что такое ИБП длительного резерва?
Стандартным временем автономной работы ИБП считается время 5–10 мин. Оно определяется необходимостью защиты компьютерной нагрузки от кратковременных отключений (1–3 мин и меньше) с последующим восстановлением, а также небольшим запасом для возможности штатного отключения нагрузки, сохранения информации и «свертки» операционных систем. Такое время резерва гарантируется минимальным внутренним набором штатных АКБ. Тем не менее, часто возникает необходимость защиты критичной нагрузки при более длительных авариях в электросети от нескольких десятков минут до нескольких часов. Для этих целей компания N-Power выпускает целый класс устройств с литерой LT (Long Time). Они предназначены для работы с внешними батареями и оснащены более мощным зарядным устройством (в сравнении со стандартными моделями), позволяющим заряжать батарейные комплекты большой ёмкости. Примеры: Pro-Vision Black LT, Pro-Vision Black M LT, Grand-Vision LT и др. Примечание: все источники бесперебойного питания мощностью свыше 30 кВА обычно предназначены для работы с внешними батарейными комплектами и могут также считаться устройствами для длительного резерва.
ИБП резервный или интерактивный? Это одно и то же или есть отличия?
ИБП резервного типа (офф-лайн) – это устройство с автоматическим переключателем в схеме, которое при работе в сетевом режиме обеспечивает подключение нагрузки непосредственно к внешней питающей электросети, а в резервном – переводит ее на питание от батарей. Cм. статью «ИБП резервного типа (Off-Line или Standby)». Линейно-интерактивный ИБП – это устройство, выполненное по схеме с переключающим устройством (офф-лайн) и дополнительным автоматическим регулятором напряжения (AVR) на базе автотрансформатора с переключаемыми обмотками (ступенчатым стабилизатором). См. статью «Линейно-интерактивный ИБП (Line-Interactive)».
Как заряжать источник бесперебойного питания?
Оговоримся, что речь идет о заряде аккумуляторных батарей ИБП. После инсталляции ИБП, мы проводим его первичный запуск от электросети. При этом аккумуляторы сразу начинают заряжаться. С этого момента блок сам «заботиться» о своих батареях, заряжает их и поддерживает в оптимальном состоянии при нормальном входном сетевом напряжении. Замечания: Если АКБ разряжены (например, после долгого хранения или после длительной работы в автономном режиме) зарядите АКБ не менее 10–12 часов. ИБП комплектуются свинцово-кислотными батареями АКБ с гелеобразным электролитом (технология AGM). Такие батареи поставляются заряженными на 70–90%, тем не менее перед тестированием ИБП в автономном режиме рекомендуется заряд до 100%. Ёмкость батарейного комплекта должна соответствовать току зарядного устройства (ЗУ) ИБП. Если ток меньше, то увеличивается время заряда, если больше, то возможно вздутие и выход из строя АКБ. Современные ИБП (например, N-Power Evo) оснащены ЗУ с температурной компенсацией тока заряда, что позволяет продлить срок службы аккумуляторных батарей. Время восстановительного заряда глубоко разряженных батарей может составлять 8–10 часов в зависимости от их ёмкости и мощности ЗУ. Многие современные ИБП (например, N-Power Evo) позволяют ограничивать зарядный ток батарей для работы с батарейными комплектами небольшой мощности, а также для совместной работы с дизельными электростанциями. Некоторые модели ИБП имеют возможность ручного включения/отключения зарядного устройства. Внимательно читайте инструкцию по эксплуатации! Для нормальной автоматической работы ЗУ должны быть сделаны правильные установки.
Что такое маломощный ИБП?
Мы относим к маломощным ИБП однофазные устройства до 10 кВА включительно. Ознакомиться с каталогом маломощных блоков бесперебойного питания N-Power можно здесь. Модели мощностью до 3 кВА обычно комплектуются силовыми кабелями для их подключения к розетке и соединения с компьютерной нагрузкой. Модели 6, 8, 10 кВА подключаются к электрощиту отдельным силовым кабелем посредством клеммной колодки «под винт». Замечание: Верхняя граница мощности для маломощных ИБП носит условный характер. Она зависит от сферы применения и может составлять, например, для домашнего использования 2–3 кВА, а для промышленности 6–15 кВА. Более широко распространён «домашний подход»: маломощное ─ это то что включается в стандартную «евророзетку» (однофазные устройства, потребляющие не более 16 Ампер). Самыми маломощными (для питания АТС, сетевых устройств, небольших ПК и др.) считаются линейно-интерактивные ИБП (модели 300–1000 ВА). Сложилось так, что On-Line ИБП на сверхмалые мощности почти не производятся.
Что такое мощный ИБП?
Мы считаем, что мощными ИБП являются трехфазные устройства свыше 20 кВА. Каталог мощных трехфазных блоков бесперебойного питания N-Power находится здесь. Необходимо отметить, что есть промежуточная группа устройств мощностью 10–20 кВА с трехфазным входом и однофазным выходом, которую можно отнести как к мощным, так и маломощным ИБП. Мы отнесли её к маломощным.
Что означает «итальянский ИБП»?
Итальянский ИБП – это устройство разработанное и произведенное в Италии, для которого используются высококачественные комплектующие изделия выпущенные в ЕС. На самом деле, это надежное изделие европейского качества. Италия первой в Европе начала массовую разработку, выпуск и применение систем бесперебойного питания. Это было связано с регулярными забастовками рабочих энергетических отраслей в 70-х годах прошлого столетия, что повлекло множественные веерные отключения электропитания и, соответственно, привело к необходимости развития производства ИБП. Пример итальянского ИБП: модель N-Power Evo
Что такое встраиваемый ИБП?
Можно предположить два различных значения данного термина. Некоторое время назад выпускались ИБП, встраиваемые в системный блок компьютера. Они монтировались на место жесткого диска или дисковода 5.25" (если кто то еще помнит). У них была маленькая мощность и крайне низкое время автономии (2–3 минуты). Компания N-Power никогда такие не выпускала и не поставляла такие блоки. Мы считаем, что «серьезный» ИБП должен быть выполнен в виде отдельного устройства. Возможно имеется в виду ИБП в специальном корпусе для монтажа в промышленную стойку 19". Компания N-Power производит такие модели, см. например, серии Pro-Vision Black RM / LT, Grand-Vision RM / LT и др. в исполнениях Rack Mount (RM) или Rack Tower (RT). В зависимости от выходной мощности такое устройство может иметь высоту от 2U до 6U (традиционно измеряется в стандартных юнитах). ИБП для промышленных стоек могут быть как со встроенными, так и внешними батареями (модификации LT). Для аккумуляторов, в свою очередь, также выпускаются специальные корпуса для промышленных стоек. Либо их можно свободно располагать на открытой полке или даже в отдельном батарейном кабинете, стоящем рядом.
Выпускаются ли ИБП в уличном исполнении?
Мы можем привести, как минимум, 3 примера, когда ИБП можно считать уличным: Уличный ИБП – это устройство в специальном защитном корпусе, позволяющем эксплуатировать его на открытом воздухе под воздействием таких факторов окружающей среды, как атмосферные осадки и перепады температуры. Также под уличным ИБП можно понимать устройство, предназначенное для работы под крышей, но в холодном, не отапливаемом помещении (гараж, подвал, навес, пристройка, бытовка и др.). Можно частично считать уличными приборы для эксплуатации в особо тяжелых погодных условиях, и установленные в специальных погодных контейнерах, например: арктическом или тропическом контейнере. Данные контейнеры оборудованы климатическими системами: обогревателями или кондиционерами. Хотя возможно это уже не уличные ИБП, ведь у них свой микроклимат. Рекомендации сервис-центра компании N-Power: Мы рекомендуем избегать установки ИБП на улице и в холодных помещениях. Конечно, возможно применение блоков в спец. корпусах с защитой IP54 и выше, однако, они чрезвычайно дороги. Кроме того, аккумуляторные батареи также должны находится в тепле (~20°C), иначе произойдет частичная потеря емкости. Специалисты N-Power не разделяют стремление некоторых пользователей разместить ИБП (весьма дорогостоящий прибор) на улице. Тем не менее, если возникла острая потребность, необходимо и аккумуляторные батареи монтировать в специальном корпусе с подогревом. Здесь могут помочь обогреватели для электрических распределительных щитов (существует целый класс таких приборов). Необходимо так же учесть полезный эффект тепловыделения самого ИБП. А бесперебойники малой мощности можно при необходимости располагать в подогреваемых уличных электрощитах при наличии в них свободного пространства. Также не следует размещать ИБП в неутепленных чердачных помещениях, которые могут разогреваться в солнечную погоду до +30–45°C. При этом будет происходить быстрая деградация АКБ и уменьшение срока их службы в несколько раз. Для электронных блоков ИБП определен допустимый диапазон эксплуатации 0–40°С. В случае превышения температуры необходимо снижать мощность нагрузки или может произойти повреждение. Также необходимо помнить о повышенной влажности и образовании конденсата при уличной эксплуатации. А это недопустимо! Вот как выглядят стабилизаторы напряжения в корпусе IP54 для установки на улице «под открытым небом».
]]> FAQ по стабилизаторам – часто задаваемые вопросы https://n-power.ru/tpost/z064moe211-faq-po-stabilizatoram-chasto-zadavaemie https://n-power.ru/tpost/z064moe211-faq-po-stabilizatoram-chasto-zadavaemie?amp=true Thu, 13 Jun 2013 23:00:00 +0400 Ответим на самые популярные вопросы, которые возникают при выборе и эксплуатации стабилизаторов напряжения. Эта информация поможет вам разобраться в основах.

FAQ по стабилизаторам – часто задаваемые вопросы

Что такое стабилизатор напряжения

Объясните принцип работы стабилизатора напряжения. Где и когда его следует применять? Всегда ли он решает проблемы с напряжением?
Стабилизатор – это следящее электронное устройство с обратной связью, предназначенное для регулировки сетевого напряжения. Если принцип работы заключается в том, что при отклонении входного напряжения от номинального значения, следящее устройство выдает команду на компенсацию данного отклонения. Технические реализации схем стабилизаторов напряжения могут быть различны. Наиболее распространены электромеханические (электродинамические) сервоприводные устройства, а также электронные. Применять стабилизатор необходимо при существенных отклонениях сетевого напряжения как в сторону понижения, так и повышения, что может привести к неполадкам в работе нагрузки. ГОСТ 13109-97 «Качество сетевого электропитания и его неполадки» регламентирует допустимое отклонение напряжения ±5% и предельно допустимое ±10%. Эти значения и можно взять за основу для оценки стабильности вашего напряжения и принятия решения о целесообразности установки стабилизатора напряжения. Стабилизатор напряжения помогает решать проблемы, если колебания входного напряжения находятся в установленном диапазоне, указанном в технических характеристиках устройства. Например, стабилизаторы серии Oberon A/Y выпускаются со следующими диапазонами входного напряжения: ±10%, ±15%, ±20%, ±25%, ±30%, +15%/-35%. Наиболее востребованными из них являются ±15%, ±20%. Стабилизатор также не сможет помочь при полном отключении сетевого электричества (при так называемых «блэкаутах» – blackouts). В таких случаях необходимо применять источник бесперебойного питания (ИБП).
Как осуществляется стабилизация? Поясните, пожалуйста, кратко устройство стабилизатора напряжения. Чем определяется точность поддержания U вых.?
Если говорить кратко, то стабилизатор – это автоматическое устройство с обратной связь. Вот как работает электродинамический (сервоприводный) стабилизатор: При отклонении выходного напряжения от номинального значение управляющее устройство дает сигнал сервоприводному механизму изменить положение токосъемной каретки. Посредством этого регулируемый автотрасформатор (вариатор) вырабатывает компенсационное напряжение, которое суммируется (или вычитается) со входным сетевым напряжением на вольтодобавочном трансформаторе. Обратная связь работает до полной компенсации отклонения выходного напряжения. Это называется отрицательная обратная связь. Стабилизаторы данного вида обеспечивают высокую точность стабилизации выходного напряжения ±1%. Этого более чем достаточно для защиты современных видов нагрузки. Вот так работает электронный стабилизатор напряжения: При отклонении выходного напряжения от номинального значение выше установленных порогов управляющее устройство дает переключает обмотки регулирующего атотрансформатора с помощью тиристоров или релейных коммутаторов. Таким образом, производиться ступенчатая стабилизация выходного напряжения. Чем больше количество ступеней (отводов на автотрансформаторе), тем выше точность стабилизации. Блок-схемы однофазных и трехфазных стабилизаторов напряжения и подробные объяснения принципов их работы можно посмотреть в этой статье.
Что такое автоматический регулятор напряжения? Чем он отличается от стабилизатора? Буду крайне благодарен за быстрый ответ
Автоматический регулятор напряжения (АВР) – это устройство для ступенчатого повышения или понижения сетевого переменного напряжения. АВР применяется в линейной-интерактивных источниках бесперебойного питания (ИБП), стабилизаторах напряжения и др. системах. Прочтите дополнительную статью по данной теме. Очень часто под АВР подразумевают электротехнический стабилизатор напряжения.
Поясните, пожалуйста, в двух словах, в чем отличия промышленных стабилизаторов напряжения от бытовых?
Под промышленными стабилизаторами напряжения обычно понимают устройства, применяемые для питания крупных индустриальных объектов, цехов, заводов, технологических линий, роботизированных комплексов и др. К ним можно отнести следующие разновидности: Мощные трехфазные стабилизаторы, например, Oberon A/Y. Сетевые кондиционеры (стабилизаторы с дополнительными системами защиты), например, Oberon A/Y (LC). Стабилизаторы напряжения с защитой корпуса IP54 для установки на улице или внутри промышленных помещений. Например, Oberon IP54. Разумеется, что деление стабилизаторов на промышленные и бытовые носит чисто условный характер.
Добрый день. Какие устройства можно отнести к бытовым стабилизаторам напряжения? Есть ли строгое различие между бытовыми и промышленными?
Под бытовыми стабилизаторами напряжения обычно понимают те устройства, которые применяются для защиты объектов бытового (гражданского) назначения: домов, коттеджей, бытовой техники и др. Обычно это однофазные стабилизаторы малой или средней мощности (например, Obron M, Oberon A/Y). С другой стороны, к промышленным стабилизаторам относятся мощные трехфазные устройства, используемые на производстве. Они так же могу иметь дополнительный более высокий класс защиты корпуса (см. например Oberon IP54). Деление носит условный характер, т.к. и те и другие модели могут с успехом использоваться и в быту и на производстве. Однако, каждый случай использования имеет индивидуальные особенности и требует внимательного рассмотрения. Исключение, пожалуй, составляют модели с классом защиты IP54, бытовое применение которых ограничено (хотя и не исключено) из-за высокой стоимости.
,
Нужен ли стабилизатор напряжения для питания домашнего кинотеатра в загородном доме? В зимний период напряжение сети снижается до 180 В. Какую модель и какую мощность вы можете рекомендовать?
Да действительно, возможно снижение напряжение в зимний период, обусловленное перегрузкой электросетей из-за отопительного сезона. Мы рекомендуем 2 варианта решения данной проблемы в загородном доме: Локальная защита домашнего кинотеатра посредством однофазных стабилизаторов напряжения серии Oberon M малой мощности. Централизованная защита здания трехфазным стабилизатором напряжения серии Oberon Y средней или большой мощности. Рекомендуем ознакомиться со статьей «Типовые решения по защите загородного дома от неполадок в электропитании», которая подробно рассматривает существующие способы защиты загородного жилья.
Поясните необходимость использования станций бесперебойного питания для газовых водогрейных котлов. Ведь большинство современных котлов энергозависимы
Да мы подтверждаем необходимость применения источников бесперебойного питания (ИБП) для защиты газовых котлов, а также циркуляционных насосов в загородных домах, коттеджах, дачах. Это обусловлено стремлением обеспечить непрерывную работу системы отопления в зимнее время при долговременных перебоях с электроснабжением. Один лишь стабилизатор не решит эту проблему. Ознакомьтесь, пожалуйста, со статьей «Типовые решения по защите загородного дома от неполадок в электропитании». Возможно, вы найдете ответы на все ваши вопросы.

Выбор стабилизаторов напряжения для защиты тех или иных видов нагрузок

Меня интересуют стабилизаторы напряжения однофазные. Как выбрать? Хотелось бы досконально разобраться
Основные критерии выбора однофазных (и трехфазных) стабилизаторов напряжения подробно описаны в статье «Рекомендации по выбору стабилизаторов напряжения». Она содержит полезную таблицу «Рекомендации по выбору однофазных и трехфазных стабилизаторов по сфере их применения». Мы советуем вам сначала с ней ознакомиться, а при возникновении дополнительных вопросов обратиться к специалистам компании N-Power.
Стабилизатор напряжения какой лучше? На каком производителе остановить свой выбор? Не хотелось бы наступать на известные «грабли»
Этот вопрос философского типа. Каждый должен на него ответить сам в процессе выбора, взвесив все плюсы и минусы существующих моделей для конкретных применений. Как и любой производитель, мы расскажем о преимуществах производимых нами стабилизаторов Oberon и затронем главные недостатки оборудования конкурентов. Преимущества стабилизаторов Oberon: Сделаны в Италии из качественных деталей Европейского производства. Используются уникальные конструкции узлов (подробности здесь (/catalogue/stabilizers/oberon-technology)). Выходная мощность стабилизаторов гарантирована при работе в наихудших условиях (мин. входное напряжение и макс. температура окружающей среды +40°C). Основные недостатки конкурентов: Главный распространенный недостаток – это несоответствие заявленной выходной мощности при минимально допустимом напряжении на входе. Так, например, при тестировании стабилизатора Orion, выпускаемого заводом Ortea (тоже вроде итальянский завод, хотя и применяющий турецкие комплектующие и узлы), оказалось, что при заявленной выходной мощности 135 кВА, устройство выдает 90 кВА при минимальном входном напряжении. Грешат конкуренты несоответствием и прочих параметров: например, скорости регулирования, максимальной температурой окружающей среды и др. Многие производители применяют некачественные комплектующие, например, регуляторы напряжения, токосъемные ролики, вентиляторы, что приводит к быстрому выходу из строя агрегатов. В противоположность вышесказанному стабилизаторы напряжения Oberon имеют естественную (конвекционной) систему охлаждения, что многократно повышает их надежность. Внимание! Перед покупкой промышленных стабилизаторов для ответственных объектов, пожалуйста, проконсультируйтесь со специалистами компании N-Power. Мы знаем обо всех скрытых проблемах конкурирующих моделей.
Как выбрать стабилизатор напряжения? Просто беда с напряжением в сельской местности. Во всех магазинах дешевые изделия сомнительного качества
Если речь идет о выборе марки стабилизатора среди конкурирующих заводов-изготовителей, то рекомендуем прочитать ответ на предыдущий вопрос «Стабилизатор напряжения какой лучше?». Если речь идет про выбор стабилизатора напряжения для конкретного использования, то необходимо руководствоваться мощностью нагрузки и ее типом (однофазная, трехфазная, смешанная, единая, сегментированная и др.). В статье «Рекомендации по выбору стабилизаторов напряжения» есть полезная таблица «Рекомендации по выбору однофазных и трехфазных стабилизаторов по сфере их применения».

Основные типы (виды) стабилизаторов напряжения

Какими бывают автоматические регуляторы напряжения? Какие применяются чаще? Надеюсь на оперативный ответ
Встречаются следующие виды автоматических регуляторов напряжения (стабилизаторов): Электромеханический стабилизатор напряжения. Подробно читайте здесь. Электронный регулятор напряжения. Феррорезонансный трансформатор. Ferroresonant transformer. Устаревшая технология, применяемая 40-50 лет назад. Подробности тут. Электронный стабилизатор с двойным преобразованием напряжения. Стабилизаторы напряжения с регулируемым магнитным потоком. Читать здесь. И др. В настоящее время наиболее распространены типы 1) и 2).
В чем состоит принципиальное отличие однофазного от трехфазного стабилизаторов напряжения? Бытует мнение, что трехфазный – это три однофазных в одном корпусе. Если это так, то можно ли использовать три однофазных устройства для стабилизации трехфазной сети? Заранее благодарю
Ну если грубо, то да: трехфазный стабилизатор – это три однофазных устройства в одном корпусе. Хотя есть определенные нюансы. Например, есть общие силовые узлы и компоненты стабилизаторов, которые могут внутри объединяться. Есть такие модели трехфазных стабилизаторов (например, Oberon A) со стабилизацией по среднефазному выходному напряжению, у которых выполнены единым блоком главные силовые элементы (регулируемый автотрасформатор и вольтодобавочный трансформатор). Да, мы располагаем опытом использования трех отдельных однофазных стабилизаторов для защиты трехфазной сети. Однако, это применяется крайне редко и преследует цель экономии денежных средств при защите маломощных трехфазных нагрузок. Тем не менее, с нашей точки зрения такое решение не является технически грамотным и всегда есть риск неправильного подключения устройств и вывода их из строя. Использование данных схем для защиты промышленных нагрузок вообще является недопустимым.
Объясните необходимость использования токосъемных роликов в стабилизаторах напряжения. Из чего они сделаны? Как долго служат? Какие есть альтернативы?
Токосъемные ролики широко применяются в электродинамических (электромеханических) сервоприводных стабилизаторах напряжения. Они обеспечивают электрический контакт с обмоткой регулируемого автотрансформатора и перемещаются вместе с кареткой, приводимой в движение сервоприводным механизмом. От качества токосъемного ролика зависит качество работы и срок службы стабилизатора. Прочтите дополнительную статью «Износостойкие графитовые токосъемные ролики электродинамических стабилизаторов Oberon».
Занимаетесь ли вы стабилизаторами отрицательного напряжения? Если да, то пришлите ссылку на перечень моделей
Возможно вы имеете в виду стабилизаторы постоянного отрицательного напряжения. Такие устройства безусловно существуют и вы легко найдете в интернете множество принципиальных схем. Однако, наша компания N-Power занимается стабилизаторами переменного сетевого напряжения 220/380 В (50 Гц) для защиты бытовых и промышленных электроустановок, которые не имеют ничего общего со стабилизаторами постоянного напряжения.
Слышал про ламповые стабилизаторы напряжения. Выпускаются ли сейчас подобные виды? Есть ли они в продаже? Где можно купить и сколько они стоят?
Ваш вопрос требует уточнения. Что вы имеете в виду под ламповыми стабилизаторами? Если речь идет про стабилизаторы на радиолампах, то с нашей точки зрения все устройства на вакуумных приборах являются в настоящий момент безнадежно устаревшими. С момента изобретения транзистора (1947 г.) началась полупроводниковая эра. Разумеется, что все современные устройства создаются только на основе полупроводниковой электроники. Если под ламповыми стабилизаторами вы имеете в виду устройства для стабилизации напряжения ламп освещения (систем освещения) с целью продления их срока службы или экономии электроэнергии, то данные устройства существуют. Они носят название энергосберегающие контроллеры или регуляторы напряжения для защиты систем освещения. См. Power-Lux.
Я слышал про навесные стабилизаторы напряжения. Подтвердите, пожалуйста, что такие существуют. Если возможно, приложите ссылку на картинку
Добрый день. Да такие стабилизаторы существуют. И не только стабилизаторы, но и источники бесперебойного питания (ИБП). Основной сферой их применения является защита загородных домов и коттеджей, что впрочем не исключает возможность их использования и на других объектах. Основной идеей подвесных (навесных, настенных) устройств является необходимость экономии места в технических помещениях. В качестве примера могу рекомендовать следующее устройство: Home-Vision.
Помогите с выбором модели стабилизатора напряжения. Требуется однофазный 10 кВт. Какие возможны варианты?
Если вы определили, что вам необходим однофазный стабилизатор напряжения мощностью 10 кВт, то мы можем предложить вам рассмотреть следующий вариант: Oberon M – электродинамический (сервоприводный) стабилизатор. Возможными в вашем случае моделями являются: M10-10 (10 кВА, ±10%) M15-15 / 10-20 (15 кВА, ±15% / 10 кВА, ±20%) M12-25 (12 кВА, ±25%) M10-30 (10 кВА, ±30%) M10-15/35 (10 кВА, +15% / -35%) Они отличаются допустимым диапазоном входного напряжения, габаритами и ценой. Наиболее популярной является двухдиапазонная модель Oberon M15-15 / 10-20 (15 кВА, ±15% / 10 кВА, ±20%). На ней мы вам и рекомендуем остановить свой выбор.
Планирую приобрести бытовой стабилизатор напряжения однофазный для квартиры. Слишком высокое сетевое напряжение (до 245 В). Опасаюсь за бытовые приборы и видеоаппаратуру
Без проблем! Вам идеально подходит модель Oberon M. Подробное описание стабилизатора напряжения по ссылке. Компактный, бесшумный, надежный, практически «не убиваемый». Включил и забыл. Только необходимо соблюдать чистоту в помещении, где устройство будет установлено. Строительная пыль и грязь – смертельный враг любых электронных устройств. Отправьте запрос со своими контактами или позвоните в отдел продаж по тел. 495 740-30-85.
Интересует покупка стабилизатора напряжения уличного однофазного. Что можете порекомендовать? Вообще есть ли такие модели и для чего они применяются?
Добрый день. Конечно есть. Называются так: «Стабилизаторы напряжения Oberon с защитой корпуса IP54 в уличном всепогодном исполнении». Подробное описание см. здесь: Oberon M - IP54 OUT. Однофазные модели имеют дополнительную литеру «M». Хочу добавить только одно небольшое замечание. Стабилизаторы уличные однофазные со степенью защиты IP54 относятся к промышленным, т.е, применяются на производстве и поэтому очень дорогие. Из вашего письма неясно, где вы планируете использовать устройство. Если для защиты частного дома или иного строения, то мы все таки рекомендуем найти место для его установки внутри помещения и купить «обычный» стабилизатор с защитой корпуса IP21, например вот такой: Oberon M.
Услышал про стационарные стабилизаторы напряжения и был крайне удивлен. Что может означать слово стационарные применительно к данным устройствам?
Могу предположить, что под стационарными стабилизаторами напряжения понимают крупногабаритные мощные трехфазные модели (см. например, Oberon A/Y или Oberon A/Y (LC)), монтируемые в электрощитовых помещениях и подключаемых к силовой линии посредством кабелей большого сечения или шинопроводов. Соответственно, техническое обслуживание таких устройств выполняется на месте эксплуатации, а демонтаж производится один раз по завершении срока службы при замене на более новую модель.
Я собрал много отрицательных отзывов про релейные стабилизаторы напряжения (однофазные и трехфазные). Слишком грубо и шумно они работают. Зачем тогда спрашивается их производят? Есть ли в этом какой то смысл?
Если говорить про маломощные стабилизаторы для SOHO, возможно, что релейные уже не производятся либо выпускаются в крайне малых объемах. Что касается стабилизаторов средней и большой мощности, то сейчас выпускаются либо электродинамические, либо электронные (тиристорные). Пришлите пожалуйста название моделей и названия производителей на упомянутые в отрицательных отзывах устройства. Мы соберем по ним информацию и более внимательно проанализируем. Важное замечание: в силовой электротехнике есть понятие Solid State Relay (твердотельные / полупроводниковые реле). Имеются ввиду электронные (тиристорные, семисторные или транзисторные реле). Правильно было бы называть устройства с применением таких переключателей электронными стабилизаторами. Но возможен и перевод «релейные стабилизаторы». Стоит отметить, что такие переключатели не должны шуметь, а величина ступеней регулировки зависит от количества отводов автотрансформатора (и ключей).
Необходимо выбрать мощные регулируемые стабилизаторы напряжения для защиты промышленного объекта. Производите ли вы модели для установки на производстве? На какие нужно обратить внимание при выборе?
Да, конечно производим. Для установки на обычных (не «грязных») производствах подойдут стабилизаторы напряжения с защитой корпуса IP21, например: Oberon A/Y. Для установки в заводских цехах, где в воздухе присутствует пыль, грязь или химические реагенты необходимо применять регуляторы напряжения с защитой корпуса IP54. Описания моделей находятся здесь: Oberon IP54. Для установки на открытой площадке служат уличные стабилизаторы напряжения Oberon IP54 OUT. Подробные описания моделей вы найдете перейдя по ссылкам. Надеюсь, что я ответил на ваш вопрос.

Подключение и запуск стабилизаторов. Гарантийное и послегарантийное обслуживание. Сервисный центр N-Power

Можно ли подключить однофазный стабилизатор в домашних условиях? Нужно ли обладать высокой квалификацией?
Да, можно. Например, подключение однофазных стабилизаторов напряжения Oberon M мощностью до 10-15 кВА предполагается силами заказчика. Необходимо лишь строго выполнять указания инструкций, правильно соблюдать подключение входных / выходных рабочих проводников (фаза, нейтраль, защитное заземление) и использовать провода требуемых сечений. Также рекомендуется применение входного / выходного защитного автоматов. Обратите внимание, что стабилизаторы – это очень тяжелые устройства. Место установки или подставка должны быть рассчитаны на такой вес. Если агрегат крепится к стене, то требуются крепкие и надежные анкерные болты, дюбели.
Как самостоятельно подключить стабилизатор напряжения к электросети? Распространяется ли на такие устройства гарантия?
Для однофазных маломощных стабилизаторов (10-15 кВА) гарантия распространятся только при строгом соблюдении указаний инструкции по установке. Не забывайте также, что купленный в России стабилизатор может не заработать в других странах и на спец. предприятиях с другим номиналом напряжения и частоты, отличных от 230 В / 50 Гц. Убедительно просим: не перегружайте устройство, корректно рассчитывайте нагрузку, предусматривайте запас. Не забывайте про пусковые токи. Помещение должно быть чистым. И устройство прослужит вам долго.
Кто осуществляет ремонт стабилизаторов напряжения? Нужно ли привозить устройство в сервис-центр? Как обслуживаются стационарные стабилизаторы большой мощности?
Маломощные стабилизаторы привозятся для ремонта в наш сервисный центр. Места установки мощных агрегатов посещаются нашими инженерами в течение гарантийного срока при близком нахождении представительства N-Power. В случае удаленного нахождения, командировочные расходы оплачиваются заказчиком отдельно. По завершении гарантии возможно заключение сервисного договора на обслуживание.
Назовите, пожалуйста, типовые неисправности стабилизатора напряжения. Какие профилактические меры необходимо применять, что бы их избежать?
Самая главная проблема это – грязь и пыль. Если помещение чистое, то достаточно раз в 1-2 года проводить общий осмотр. Если грязное, то стабилизатор подлежит регулярному осмотру и внутренней чистке. Период должен согласовывается с сервисным центром N-Power. Другими уязвимыми элементами могут являться щётки, моторы сервоприводов, для электронных стабилизаторов тиристорные / семисторные / транзисторные ключи. Крайне редко возникают проблемы с трансформаторами, в основном при перегрузках. Также возможен выход из строя плат управления. Рекомендации: Соблюдайте чистоту в помещении. Проводите чистку медных трущихся поверхностей, проверяйте щетки. Не допускайте перегрузок по выходу. Установите защитные автоматы на входе / выходе. Установите защиту от перенапряжения по входу в местах, где такое явление возможно.
Ремонтируете ли вы старые стабилизаторы напряжения? Сколько это стоит и куда обратиться?
Сервисный центр N-Power осуществляет ремонт оборудования, производимого и поставляемого нашей компанией. Ремонт устройств других производителей мы не осуществляем. Обратитесь, пожалуйста, в сервисные центры, указанные в инструкции по эксплуатации на ваше устройство.
Можно ли изготовить стабилизатор напряжения 220 В своими руками? Где можно найти схему и стоит ли этим заниматься?
В домашних условиях можно собрать практически что угодно. Было бы желание и возможности. Все упирается в ваши знания, потраченное время и денежные средства. Предполагаю, что в итоге вы истратите больше ресурсов, чем стоит устройство, заводского производства. Стабилизатор также будет лишен такого преимущества как «подключил и забыл». Настройка, проверка, обкатка также могут занять много времени.
Можно ли ознакомиться с принципиальной схемой регулируемого стабилизатора напряжения перед его покупкой? Приведенные блок-схемы на вашем Web-сайте дают лишь общее представление
По нашим корпоративным правилам мы не предоставляем подробные принципиальные схемы изделий. Тем не менее, блок-схемы находятся в свободном доступе. Схемы являются интеллектуальной собственностью завода-изготовителя. В принципе, это распространенная практика.
Есть ли на вашем сайте рекомендации по монтажу дизель генераторных установок (ДГУ). Пришлите пожалуйста ссылку на документ, если таковой имеется
Подробные рекомендации должны находится в руководстве по установке и эксплуатации агрегата. Каждая модель ДГУ имеет свои специфические особенности, свои размеры фундаментов и др. Общие рекомендации будут размещены здесь.

Основная терминология. Мощность активная и реактивная, байпас, системы защитного заземления и др.

Что такое реактивная и активная мощность? Я постоянно путаюсь. На одних приборах мощность в кВА, а на других в ВА. Помогите разобраться
Активная мощность (Вт, кВт) – это полезная мощность, отбираемая нагрузкой или любым другим устройством из электросети и безвозвратно преобразуемая в энергию любого иного вида (механическую, тепловую, электрическую, электромагнитную и др.). Подробнее см. здесь. Реактивная мощность (ВА, кВА) – это мощность или поток энергии, циркулирующий через реактивное сопротивление электрической цепи (емкостное или индуктивное). Подробнее см. здесь. Искушенным читателям рекомендуем статью «Еще раз про мощность: активную, реактивную, полную (P, Q, S), а также коэффициент мощности (PF)».
В параметрах стабилизаторов напряжения и ИБП указана полная мощность переменного тока. Что это такое и в каких единицах измеряется?
Полная мощность (единицы измерения ВА, кВА) – это кажущаяся потребляемая нагрузкой мощность. Вычисляется как произведение среднеквадратичных значений переменного тока и напряжения в цепи.Математическое определение находится здесь. В отличие от активной мощности (единицы измерения Вт, кВт), суммарная включает в себя как активную, так и реактивную составляющую, а также учитывает отклонение формы тока и напряжения от гармонической формы (нелинейные искажения). Для большинства современных электроустановок: Активная мощность [Вт, кВт] = 0.7 … 0.8 x Полная мощность [ВА, кВА] 0.7 … 0.8 – это коэффициент мощности (Power Factor).
Часто в технических характеристиках указывается коэффициент нелинейных искажений. Объясните, пожалуйста, кратко, что это такое?
КНИ (THD) или коэффициент гармоник характеризует степень искажения формы гармонического сигнала, т.е. степень его отличия от идеальной синусоиды для которой КНИ=0%. Например, у сигнала прямоугольной формы КНИ=43%. Более подробно про коэффициент гармоник можно прочитать здесь. Математические формулы для расчета КНИ, а также некоторые аспекты его практического измерения описаны в этой статье.
Что такое электрический байпас? В каких приборах его ставят? Так ли он нужен и можно ли без него?
Байпас (Bypass) – это схема обхода, широко применяемая в силовой электротехнике не только в стабилизаторах напряжения, но и источниках бесперебойного питания (ИБП), дизель-генераторах (ДГУ) и других электроустановках. Главными задачами схемы байпас являются питание нагрузки при выходе из строя силовой электроустановки (стабилизатора, ИБП и др.), а также при проведении их технического обслуживания. Соответственно, байпас может как ручным, так и автоматическим. Дополнительная статья: «Режимы работы ИБП: нормальный, автономный, статический байпас, ручной Bypass». Дополнительные статья: «Схемы байпас: основные типы и сферы их применения».
Что такое байпас в стабилизаторе? Для чего он нужен? Почему идет в виде отдельной опции?
Ответ на вопрос, для чего нужен байпас читайте в разделе “Что такое режим байпас?”. Стабилизаторы напряжения – это разновидность электроустановок, являющихся вторичными источниками питания по отношению к нагрузке. Традиционно стандартные модели стабилизаторов выпускаются без схемы байпас. Это связано с высокой надежностью современных стабилизаторов, отсутствием необходимости их частого обслуживания, а также стремлением производителей удешевить свои изделия. Тем не менее, при работе с особо критичными видами нагрузок, предъявляющими повышенные требования как к качеству электропитания, таки и регламенту их обслуживания предусматривается установка дополнительных опций, в том числе и схем байпас. Кроме того, есть особые виды улучшенных стабилизаторов, называемых сетевыми кондиционерами (см. например, Oberon A/Y (LC), Oberon E (LC)), поставляемые с установленными переключателями байпас.
В каких случаях необходимо применять дополнительные изолирующие трансформаторы? Речь идет о вторичных источниках электропитания. Где и как они устанавливаются, как заказывается?
Изолирующий трансформатор обеспечивает полную гальваническую развязку трехфазной нагрузки от входной электрической сети, включая нейтральный провод, который во многих силовых установках проходит транзитом со входа на выход. Основная задача – это борьба с промышленными помехами, повышение помехоустойчивости нагрузки, устранение индустриальных помех по нейтрали. Большинство вторичных источников питания (ИБП, стабилизаторы) имеют либо встроенный, либо внешний дополнительный изолирующий трансформатор. Существуют разновидность улучшенных стабилизаторов напряжения - сетевые кондиционеров, оснащенных гальванической развязкой (см., например, Oberon A/Y (LC)). См. также ИБП серии Power-Vision 3F. Монтируются изолирующие трансформаторы либо внутри основного агрегата (ИБП, стабилизатора) либо в отдельном металлическом кабинете, если речь идет об устройствах большой и сверхбольшой мощности. Дополнительная информация находится здесь.
Назовите, пожалуйста, основные типы систем заземления. Какие из них встречаются чаще? Какие вы рекомендуете (не рекомендуете) применять?
Основные виды систем заземления кратко описаны в статье «Силовые схемы электропитания. Системы заземления (Earthing Systems)». Перечислим их еще раз: TN-C – (глухозаземленная нейтраль). TN-S – раздельные шины заземления и нейтрали (самый распространенный и рекомендуемый в мире способ). TN-C-S – совмещенные в источнике напряжения нейтраль и заземление. TT – схема с глухозаземленной нейтралью и дополнительным локальным очагом заземления. TI – схема с незаземленной нейтралью и локальным очагом заземления. Мы рекомендуем применять последний способ заземления (TI), т.к. он с нашей точки зрения гарантирует наивысшую степень защиты. Рекомендуем вам также статью «Системы защитного заземления TNC, TNCS, TNS, TT, IT», подробно рассматривающую преимущества и недостатки перечисленных систем заземления.
]]> Системы резервирования https://n-power.ru/tpost/tef61cge61-sistemi-rezervirovaniya https://n-power.ru/tpost/tef61cge61-sistemi-rezervirovaniya?amp=true Tue, 28 May 2019 21:30:00 +0300 Последовательное резервирование, параллельное резервирование, двухсекционные системы

Системы резервирования

Часть I. Схема "Резервирование Hot-standby / Serial Redundancy"

Большинство промышленных ИБП имеют два входа - главный (вход выпрямителя, rectifier input, main input) и резервный (вход байпаса, Bypass input).

Все ИБП имеющие два входа могут использоваться в системе с последовательным резервированием. Примеры ИБП поддерживающих схему включения "Serial Redundancy": Power-Vision Black THD 3/1, Pwer-Vision 3F, Safe-Power Evo, Power-Vision Black MP 3/3, Power-Vision HF, Power-Vision W и др.

Схему с последовательным резервированием также называют "Serial Redundancy", "Hot-standby redundancy" или "Резервирование Hot-standby"

Cистема "Последовательное резервирование Hot-standby" показана ниже на рис. 1.

Цель последовательного резервирования - повышение надежности системы электроснабжения критичного оборудования путем последовательного соединения ИБП. Так же растёт время автономии по сравнению с одиночным ИБП.

Стандартная система с последовательным резервированием состоит из одного основного (ведущего/ master) модуля ИБП и одного резервного (ведомого/slave) модуля ИБП (для нестандартных систем количество как основных так и резервных модулей больше). Основной модуль работает на нагрузку. Резервный модуль используется в качестве резервного источника питания для входа Байпас основного модуля системы.

При пропадании питания на входе, оба ИБП переходят в автономный режим работы, нагрузка потребляет энергию батарейного комплекта основного ИБП. Если к моменту его разряда питание не восстановится, произойдет автоматический переход основного ИБП в Байпас, т. е. в итоге нагрузка будет питаться от резервного блока ИБП (нагрузка потребляет энергию батарейного комплекта резервного ИБП).

Можно считать, что эта система является частным случаем системы с избыточным резервированием N+1(N+X) так как имеет следующую логику работы: если велинчина нагрузки не превышает нагрузочную способность N блоков ИБП, то поломка* одного любого (и более до X) ИБП не приведёт к отключению нагрузки, и оставшийся исправный ИБП (или N блоков ИБП) продолжит питать нагрузку.

Возможность системы продолжить питание нагрузки при поломке одного из модулей (с учётом своевременного ремонта вышедшего из строя ИБП) резко повышает надёжность системы так как вероятность одновременной поломки обоих ИБП ничтожно мала.

Отличие по логике от стандартной параллельной системы (N+1)N+X (parallel redundant) заключается в поочерёдном, а не синхронном исчерпании энергии батарей (при использовании единого батарейного кабинета этого отличия нет), а также в отсутствии распределения нагрузки между блоками ИБП. Применение данной схемы особенно эффективно для On-Line ИБП имеющих нулевое время переключения Байпас<->Инвертор, таких как Power-Vision Black 3/1(1/1). Если же используются ИБП с ненулеым временем прехода Байпас<->Инвертор, то, тот факт, что время переключения не равно нулю -является серьёзным отличием (ухудшением) по сравнению с системой с параллельным резервированием (в параллельных системах, для большинства типов OnLine ИБП, время переключения между блоками равно нулю).
Принцип работы схемы "Резервирование Hot-standby"

Нормальный режим работы (входная сеть в норме):
Рис. 2 показывает нормальный поток энергии когда входная сеть в норме. Поток энергии поступает на основной ИБП и с него на нагрузку. Резервный ИБП работает в холостом режиме. Если на основном ИБП произойдёт авария, он перейдёт в байпас и нагрузка будет запитана от резервного ИБП как показано на рис.3:
Если сеть не в норме или отсутствует, то оба ИБП перейдут в батарейный режим . Поток энергии поступает из батарей основного ИБП на нагрузку. Резервный ИБП работает в холостом режиме. Если на основном ИБП разрядются батареи или произойдёт авария, он перейдёт в байпас и нагрузка будет запитана от резервного ИБП который будет питать нагрузку до разряда батарей. Если сеть восстановится, то система переходит в нормальный режим работы.
* это справедливо для случая если авария ведущего (основного/Master) ИБП - любая авария любого блока (инвертор, ЗУ и др.) при которой остаётся исправной линия Байпас. Для классического случая системы с избыточным резервированием N+1(N+X) этого ограничения нет.
По этой причине MTBF системы Hot Standby меньше чем MTBF системы Parallel Redundant.

Часть II. Отличия системы бесперебойного питания с последовательным резервированием "Hot-Standby" от системы с параллельным резервированием "N+X".

Ниже приведён пример сравнения 2х систем:

  • Система #1: 10кВА(9кВт) +10кВА(9кВт) паралл. резерв. N+1 (с отдельными бат. блоками)
  • Система #2: 10кВА(9кВт) +10кВА(9кВт) послед. резервирование (с отдельными бат блоками)

Ниже рассмотрен пример когда пользователь выбрал систему #2 (10кВА(9кВт) +10кВА(9кВт) с последовательным резервированием (с отдельными бат блоками))

вместо системы #1 (10кВА(9кВт) +10кВА(9кВт) с паралл. резерв. N+1 (с отдельными бат. блоками)):
1 если нагрузка равна 9...18кВт, то система#1 будет нормально работать как единый ИБП мощностью 20кВА/18кВт

в то время как #2 работать не может т.к. её макс. нагрузочная способность равна 0...10кВА(0...9кВт). Это справедливо когда ИБП системы #1 поддерживают как избыточное так и силовое (power redundant parallel operation) резервинование.

2 если нагрузка равна 0-9 кВт то разница в логике приведена ниже:

-в системе #1 равномерно делится нагрузка между ибп то-есть износ равный, а в системе#2 износ поочередный -сначала ибп-master затем ибп-slave

-в системе #1 равномерно делится нагрузка между сборками акб (в бат. режиме) то-есть износ равный а в системе#2 износ поочередный -сначала работает акб ибп-master затем уже акб ибп-slave

-в системе#1 mtbf(наработка на отказ) выше (при условии своевременного ремонта любого ибп при возм. аварии)

потому что, при поломке любого ибп, оставшийся исправный ибп продолжает питать(защищать) нагрузку, в то время как

в системе#2 при тяжёлой аварии в master-ибп (поломка блока Байпаса), нагрузка обесточится даже при условии что slave-ибп и его акб исправны.
- Недостатки Hot Standby по сравнению с N+X parallel:

  • ресурс ибп и акб исчерпывается неравномерно
  • если авария главного ибп тяжелая, так что повреждена его линия Электронного Байпаса то нагрузка обесточится (в таком же случае в N+X системе нагрузка не обесточится, но продолжит питаться от оставшегося второго исправного ибп)
  • power redundant невозможно (power redundant - это мощностное резервирование, то-есть когда система из 2х ибп способна питать нагрузку мощность которой равна сумме мощностей обоих ибп системы)
  • в большинстве случаев единый батарейный кабинет невозможен (не рекомендован) хотя возможны исключения (В параллельных системах более часты случаи когда производитель допускает/рекомендует использовать единый батарейный кабинет для всей параллельной системы. Преимущество единого бат. кабинета заключается в том, что, при поломке одного из ИБП часть АКБ (то-есть их энергия) не теряются для системы несмотря на потерю ИБП, в то время как в параллельной системе где каждый ИБП имеет свой бат. кабинет - с потерей(при аварии) ИБП теряются и его АКБ.)
  • время переключения между блоками может быть не равно нулю если в ТХ ИБП указано что время перехода на Байпас не равно нулю -итог: провал на нагрузке длительностью обычно 2-6мс, что обычно некртично для нагрузок имеющих импульсные блоки питания (компьютеры, сетевые устройства, телевизоры, светодиодные лампы и т.п. ).
  • MTBF (наработка на отказ) хуже
+ Преимущества Hot Standby по сравнению с N+X parallel:

  • нет коммуникационных (электропровода или оптика) кабелей между ИБП системы- меньше связей -меньше риск их повреждений -выше надёжность (общий mtbf хуже, но для условий где повышена опасность повреждения коммуникаций -mtbf выше). Таким образом есть 2 независимых блока ИБП соединённых только силовыми кабелями и не обменивающихся никакими сигналами -надёжность повышенная в тяжёлых условиях. Точных подтверждений и стандартов не имеется, но имеются факты приобретения таких систем военными связистами, что предположительно связано именно с повышенной надёжностью и как следствие, возможно, наличием спецтребований именно на такую схему резервирования.
  • ремонтопригодность системы высокая так как блоки ИБП могут быть заменены даже на ИБП другой марки.
  • В параллельной N+X системе это невозможно: при необходимости замены одного из ИБП требуется такой же ИБП с аналогичными прошивкой и платой параллельной работы что может быть затруднено по двум) причинам:
  • - ИБП даже одного года выпуска могут иметь разные прошивки и не работать в параллель
  • -на момент когда потребуется сменить один из ибп, например через 8 лет, невозможно будет приобрести парный ибп с такой же прошивкой, по той причине, что он мог быть снят с производства и техподдержка по прошивкам прекращена, то же касается и комплектации запчастями]
  • проще
  • дешевле, кроме случаев когда опция "N+X параллель" включена по умолчанию в стандартную поставку ИБП, что бывает далеко не всегда
  • можно строить системы с числом ИБП более 3 и комбинированные системы содержащие и послед. и паралл. резервированные подсистемы
  • при общей простоте схемы, есть возможность строить схемы с питанием от 2х независимых фидеров в том числе несинхронизированных.
Особенности

  • в отличии от Parallel Redundant нельзя чинить/обслуживать главный ИБП с полным его выводом из линии. Но можно чинить/обслуживать главный ИБП с переводом его на ручной байпас.
Дополнение 1

Выше приведена стандартная терминология Последовательная система/Параллельная система.

Термин N+X используется для обозначения системы состоящей из N+X ИБП (например 3+2=5 блоков ИБП), где:
--------
N – это число ИБП суммарной мощности которых достаточно чтоб тянуть нагрузку (например N=3).

X – это число избыточных (резервных) ИБП суммарная мощность которых может быть потеряна для системы (X штук ИБП могут сломаться) без ущерба для защищённого питания нагрузки (например X=2).

(Пример -имеем систему 3+2=5 ИБП (N=3, X=2): если 2 любых ибп сломаются то три оставшиеся продолжат питать нагрузку)

В различных источниках, в том числе в интернете может встретиться другая терминология и много похожих и близких терминов. Это связано с отсутствием единых нормативов на эту терминологию и с тем фактом что эти термины используются не только для резервирования ДГУ и ИБП но и в другой технике - например дублирование систем управления в летательных аппаратах, причём каждый производитель может вводить свою терминологию.

Пример разных терминнов для систем с резервирование - вот пример терминологии

[согласно источника https://en.wikipedia.org/wiki/N%2B1_redundancy
"Redundancy: N+1, N+2 vs. 2N vs. 2N+1". datacenters.com. 2014-03-21. Retrieved 2014-06-29.
https://www.datacenters.com/news/redundancy-n-1-n-2-vs-2n-vs-2n-1-part-ii
]:
Одиночная система (система с одним выходом содержащая несколько БП)
Термин
Перевод /Замечания
N is simply the amount required for operation.
Число N - это число блоков питания (БП) требуемых для питания нагрузки
N+1 represents the amount required for operation plus a backup.
N+1 - система состоящая из N штук БП плюс одни запасной БП
N+X means amount required for operation plus X of whatever you need to ensure resiliency.
N+X - система состоящая из N штук БП плюс X штук запасных БП
2N+X
термин применим только к мультисистемам (cм. ниже)
2N means that you have two times the amount required for operation.
2N (или 2*N)- система состоящая из N штук БП (достаточных для работы нагрузки)плюс ещё N штук запасных БП тоесть система N+X где X=N
2N+1 means that you have two times the amount required for operation plus a backup.
2N+1 - система состоящая из N штук БП (достаточных для работы нагрузки)плюс ещё N+1 штук запасных БП
2N+X means that you have two times the amount required for operation plus X backup units.
2N+X - система состоящая из N штук БП (достаточных для работы нагрузки)плюс ещё N+X штук запасных БП
Основные термины:

Подразумевается что есть единственная нагрузка.

[[[[ Примеры Дополнительных терминов:

__

Замечание 1- в применении к одной системе с одним выходом эти термины некорректные так как затрудняют понимание количиства рабочих и резервных блоков

Пример возможной путаницы для данной терминологии:

- например для N=2 термины 2N+2 может читаться как 4+2 (4 ИБП рабочих, 2 ИБП избыточных(резервных)), а может читаться как 2+2+2=2+4 (2 ИБП рабочих, 4 ИБП избыточных(резервных))

- например для N=2: термин 2N может значить систему 2+2 (2 ИБП рабочих, 2 ИБП избыточных(резервных)) -это нормально, но при этом непонятно как отличить его от термина 2N означающего двухвыходную мультисистему содержащую 2 подсистемы (каждая подсистема содержит N штук ИБП)

Чаще эти термины применяются только к мультисистема -см таблицу ниже. (Для обычных систем достаточно терминов N/N+1/N+X описанных выше)

В целом следует отметить, что, если кроме основных терминов N/N+1/N+X пытаются ввести новые термины -2N+2 и т.п., то основная проблема заключается в невозможности понять что термин описывает -одиночную систему или мультисистему, например 2N+2 может значить одиночную систему а может значить мультисистему (N+1)+(N+1).

Во избежание ошибок рекомендуется для мультисистем указывать подсистемы в круглых скобках, тогда путаницы нет -см Дополнение 2.

]]]]
Система содержащая несколько подсистем (Мультисистема, двухсекционная система)

Каждая подсистема имеет один выход и содержит несколько БП

(мультисистема содержит нескольких (под)систем "System plus System redundant" (isolated parallel / multiple parallel bus / double-ended / ))
Термин
Замечания
2*(N+X) или в общем случае Y(N+X) Возможны другие обозначения того же самого: Например имеем N=1, X=1, имеем систему 2(N+1), так же она может обозначаться как: ...2N+2-ложный термин тк можно подумать что это мультисистема из 2 подсистем (для которой правильная запись: (N)+(N+2) ...(N+1)+(N+1) -правильный номальный термин
2*(N+X) - имеется 2 параллельных системы (каждая N+X) Такая система может питать как двухвходовые нагрузки так и одновходовые нагрузки через STS См. рис. ниже:
Дополнительные термины:
__
Замечание 1- в применении к мульти-системе эти термины чаще всего могут иметь следующие значения:

Более правильно указывать подсистемы в скобках -см Дополнение 1.
2N правильное обозначение (есть 2 подсистемы)
2N - система имеет два выхода и содержит 2 подсистемы, каждая подсистема содержит N блоков БП. Более правильная запись: (N)+(N).
2N+1
2N+1 - система имеет два выхода и содержит 2 подсистемы: одну подсистему N+1 и одну подсистему N Более правильная запись: (N)+(N+1).
2N+X
2N+X - система имеет два выхода и содержит 2 подсистемы: одну подсистему N+X и одну подсистему N Более правильная запись: (N)+(N+X).
3N/2 - you could have three different UPS systems. Each system could be backing up a separate system. Sound confusing? It is. For example, UPS A could be backing up Server Group B and Server Group C. UPS B could be backing up Server Group A and Server Group B. UPS C could be backing up Server Group A and Server Group C. This means that there are three UPSs always backing up at least two Server Groups. This type redundancy design can be immensely chaotic. It requires a lot of attention to detail and special configuration when balancing and managing load.
3N/2 -эта запись означает что: N -это число ИБП достаточное для защиты такого числа нагрузок которое указано после дроби -в данном случае для защиты (для питания) 2х нагрузок 3 -общее число подсистем 2 -число нагрузок которые способен тянуть один ИБП (в аварийном режиме если др. ИБП сломается). _ Пример: Система 3*1/2 N=1 -это число ИБП достаточное для питания двух нагрузок. (одна подсистема это один ИБП) 3 -общее число подсистем 2 -число нагрузок которые способен питать один ИБП ИБП1 подаёт питание на сервер 2 и сервер 3 ИБП2 подаёт питание на сервер 1 и сервер 2 ИБП3 подаёт питание на сервер 1 и сервер 3 Когда нет аварий: - Сервер2 (приоритетный ввод) питается от ИБП1 - Сервер1 (приоритетный ввод) питается от ИБП2 - Сервер3 (приоритетный ввод) питается от ИБП3 Если ИБП1 сломается то источнику ИБП2 придётся питать две нагрузки -сервера 1 и 2.
Дополнение 2

Рекомендуемые Правильные термины:

N - это число блоков питания (БП) достаточных для питания нагрузки

X - число резервных (избыточных ) ИБП которые могут быть убраны/сломаны без ущерба для нагрузки

N+X или N+[X] -сумма где вначале идёт число рабочих а затем резервных ИБП в одной системе

[ ] - (для одиночных систем) в квадратных скобках указываются резервные блоки ИБП (которые могут быть убраны/сломаны без ущерба для нагрузки). Если скобок квадратных нет, то в любой сумме -число N в первом слагаемом означает рабочие ИБП (достат. для питания нагрузки), второе слагаемое -означает резервные ИБП. Суммы содержащей более двух слагаемых быть не может так как в системе только 2 типа ИБП рабочие и резервные и они учтены.

[ ] - (для мультисистем) в квадратных скобках указываются резервные подсистемы (которые могут быть убраны/сломаны без ущерба для нагрузки). Если скобок квадратных нет, то в любой сумме первая подсистема -это рабочая подсистема, остальные -резервные.

Когда нагрузкой являются двухвходовые сервера, то более двух рабочих подсистем сделать невозможно, так как в стандартной мультисистеме "без дробления нагрузки", только 2 подсистемы своими двумя выходами способны питать двухвходовую нагрузку поэтому остальные подсистемы -резервные

() - скобки круглые -в круглых скобках указывается одна подсистема при обозначениях в мультисистемах

* -(для одиночных систем) после знака умножения пишется число N тоесть число рабочих ИБП способных тянуть нагрузку. Произведение полученное в результате умножения -это общее число ИБП в системе (рабочие +резервные).

* -(для мультисистем) знак умножения означает увеличение числа подсистем в столько раз на сколько умножаем. После знака умножения указывается подсистема могущая питать одну нагрузку, перед знаком умножения -число подсистем. В общем, при таких обозначениях, системой может быть и один ИБП.

/ - (дробь- знак деления) в мультисистемах после дроби стоит число нагрузок которое способна питать одна подсистема, при этом подразумеваются многовходовые нагрузки (нагрузка с АВР на входе или добавление STS) и симметричное распределение нагрузок. Нагрузок несколько. Таким образом нагрузка дробится между подсистемами.

Замечание: -в параллельных одиночных системах выходы ибп запараллелены. Но в мультисистеме выходы подсистем параллелить нельзя (так как есть проблема синхронизации инверторов подсистем).

Замечание: если для сокращения термина пишется умножение, то подразумевается 2 слагаемых например 2(N)+1 это тоже что (N)+(N+1). Для мультисистем состоящих из трёх и более подсистем надо писать подробно всю сумму например есть система (N)+(N+1)+(N+2) -это правильная запись, а сокращать вот так нельзя-3(N)+3 так как тогда неясно сколько подсистем и сколько в каждой из них резервных блоков.

Замечание: в системах с дроблением нагрузки возможно нет строго деления (ко количеству) на рабочие подсистемы и резервные подсистемы так как возможен случай (при аварии) когда часть нагрузок при аварии будет питаться, а часть -нет. Но при необходимости можно ввести строгое определение для числа рабочих подсистем - это количество рабочих подсистем достаточное для питания всех имеющихся нагрузок.

Пример обозначений:
(1+1)+(1+1)+[(1+1)] - эта система невозможна без дробления нагрузки (возможный пример - 3(1+1)/2 см. ниже)
3(N+1)/2 - -та же схема что 3N/2 но только каждая подсистема содержит не N ИБП, а N ИБП + один резервный ИБП. Схема распределения выходов нагрузок не меняется.
1 https://en.wikipedia.org/wiki/N%2B1_redundancy

"Redundancy: N+1, N+2 vs. 2N vs. 2N+1". datacenters.com. 2014-03-21. Retrieved 2014-06-29.

https://www.datacenters.com/news/redundancy-n-1-n-2-vs-2n-vs-2n-1-part-ii

2 Comparing UPS System Design Configurations / KevinMcCarthy, EDG2Inc. Viktor Avelar, Schneider Electric

3 https://whatis.techtarget.com/definition/N1-UPS

4 https://www.ecopowersupplies.com/blog/parallel-ups-systems-configurations

5 https://community.hpe.com/t5/BladeSystem-General/N-N-and-N-1-Redundancy/td-p/4566399
]]> Электрическая цепь. Линейные и нелинейные электрические цепи и нагрузки. https://n-power.ru/tpost/0urz7b9la1-elektricheskaya-tsep-lineinie-i-nelinein https://n-power.ru/tpost/0urz7b9la1-elektricheskaya-tsep-lineinie-i-nelinein?amp=true Mon, 20 Apr 2015 00:09:00 +0300 Высшие гармоники и интергармоники. Эффекты гармоник в нейтрали.

Электрическая цепь. Линейные и нелинейные электрические цепи и нагрузки.

Отечественные термины
Электрической цепью называют совокупность соединённых друг с другом источников эл энергии и нагрузок, по которым может протекать электрический ток.
Линейной цепью называется цепь, все элементы которой – резистивные, индуктивные, ёмкостные – линейны, тоесть не зависят от величины тока в цепи.
Замечание: не путать этот термин с таким же термином в математике. Термин «линейный элемент» не означает что его ток и напряжение являются функциями зависящими линейно согласно мат. определения. [10]
Пример: “...периодические несинусоидальные токи ...возникают...когда источник ЭДС даёт несинусоидальную ЭДС, а все элементы цепи (все нагрузки) – резистивные, индуктивные и ёмкостные – линейны т.е. от тока величины (т.е. величины L,C, R) не зависят” [10] Тоесть термин «линейность» характеризует только сопротивление (активное R или реактивное L,C) и не связан с формой тока или напряжения
Итого: Линейная нагрузка – это нагрузка содержащая только линейные элементы тоесть R L C* не зависящие от тока, например лампа накаливания или фазный конденсатор имеют примерно стабильные R, C не зависящие от (величины) тока.
Нелинейная нагрузка – это нагрузка содержащая нелинейные элементы тоесть элементы сопротивление которых (R, L, C) зависит от тока (т.е. от его величины и направления) или от напряжения в цепи этой нагрузки, например диод при положительном токе имеет R~=0, а при отрицательном токе R~=∞.
Термин отечественный правильный и при условии синусоидальности напряжения в сети (что соответствует большинству случаев) соответствует терминам используемым в тех данных ИБП и стабилизаторов. *исключением является комбинация реакт. нагрузок L и C дающая колебательный контур(контуры) который может породить нелинейность возбуждаясь на собственной частоте(частотах).
Зарубежные термины.
Встречается разные определения линейной и нелинейной нагрузки:
1_ Почти Правильное определение: Linear Load=AC electrical loads where the voltage and current waveforms are sinusoidal. [11]
Правильное определение: Linear Load=AC electrical loads where the current waveform is sinusoidal when load feeds from clear sinusoidal voltage source.
Линейная нагрузка - это нагрузка ток потребления которой синусоидален при условии питания от синусоидального источника напряжения. (Есть только основная гармоника тока (1) 50Гц.)
Это более распространённое и правильное определение. (Используется в тех данных стабилизаторов, ИБП.). Соответствует отечественному определению. Пример – конденсаторы фазные, лампы накаливания, нагреватели и др.
Нелинейная нагрузка - это нагрузка ток потребления которой несинусоидален при условии питания от синусоидального источника напряжения. (Тоесть это нагрузка вырабатывающая гармонические токи высоких порядков (2,3,4... и тд.))
Пример – газоразрядные лампы с насыщающимися балластами, нагрузки имеющие на входе тиристорные или диодные выпрямители или преобразователи, PLC и др.. Современные газор. лампы с электронным балластом, SMPS, компьютеры и др. оборудование имеют внутренние блоки устранения гармонических искажений потребляемого тока (АККМ, THDфильтры), но всё равно вносят искажения в сеть и в больших количествах являются нелинейной нагрузкой.
2_ Пример неправильного определения Linear Load =An AC electrical load in which both current and voltage waves reach their peak simultaneously. Also referred to as "in phase", linear loads are necessary to achieve maximum efficiency.[12] Линейная нагрузка – это нагрузка в цепи питания которой ток и напряжение синфазны. Это определение неправильно т.к. включает нагрузки порождающие гармоники.
3_ Пример неправильного определения Linear Load =AC electrical loads where the voltage and current waveforms are sinusoidal. The current at any time is proportional to voltage. Линейная нагрузка - это нагрузка в цепи питания которой ток и напряжение синусоидальны и кроме того ток пропорционален напряжению в любой момент. [11] Это определение неправильно т.к. : Даже если было бы указано что " СКЗ тока пропорционально СКЗ напряжения " всё равно определение будет неправильно т.к. на любую нелинейную нагрузку м.б. подано и несинусоидальное напряжение. (Вот так правильно - "Линейная нагрузка - это нагрузка в цепи питания которой ток синусоидален и кроме того ток (СКЗ) пропорционален напряжению (СКЗ) при условии питания от источника с синусоидальным напряжением")
На любую линейную нагрузку (например лампа накаливания) м.б. подано и несинусоидальное напряжение. Нагрузка всё равно остаётся линейной при этом. Кроме того мгновенное значение сигнала тока и напряжения непропорциональны для линейной реактивной нагрузки (ток сдвинут от напряжения на угол Ф).
Примеры токов для линейной и нелинейной нагрузки:
Высшие гармоники, субгармоники и интергармоники в электрических цепях [13],[14]:
В идеальном случае электрические генераторы генерируют синусоидальный сигнал напряжения. Так же
в идеальном случае активная нагрузка потребляет чисто синусоидальный ток синфазный с
напряжением, или чисто реактивная нагрузка потребляет чисто синусоидальный ток несинфазный с
сигналом напряжения. Главные мировые стандарты частоты 50Гц или 60Гц. Практически сигналы
напряжений и токов в линиях переменного тока не синусоидальны, особенно когда присутствует
нелинейная нагрузка(и), но искажены по причине присутствия высших гармоник тоесть сигналов с
частотами кратными основной частоте (например 100Гц 150Гц 200Гц и тд.).
Гармоники это компоненты сигнала периодической формы, осциллирующие с частотой равной
основной (главной) частоте умноженной на целое число. Так для электрической силовой системы с
основной частотой 60Гц, вторая гармоника это 120Гц, третья - 180Гц, и так далее.
Компоненты с частотами находящимися между этими гармониками называются интергармоники.
Так например для 60Гц системы, компонент с частотой 150Гц - это интергармоника которая существует
между 2й и 3й гармониками.
Разложение Фурье позволяет разложить любой периодический сигнал (функцию) на сумму гармоник
кратных основной. С этой точки зрения термин "интергармоники" является бессмысленным. Или, если
существуют интергармоники, следовательно сигнал апериодический или представляет собой сумму 2х
(или более) периодических сигналов с разными фундаментальными частотами, таким образом следует
признать существование 2х (или более) генераторов AC энергии в системе - примером может быть
наверное мотор промстанка в режиме рекуперации.
Субгармонические частоты - это частоты ниже фундаментальной (главной) частоты колебаний, их
частоты равны основной (главной) частоте умноженной на 1/n где n-целое число.
Обычными представителями класса устройств (нагрузок) пораждающих гармоники являются
выпрямители и другие типы AC/DC, AC/AC преобразователей и др устройств собранных на
полупроводниках. А так же сварочные аппараты и дуговое оборудование, печи индукционного нагрева,
частотные приводы моторов, флуоресцентное освещение, и др. Такие устройства также могут вести к
вариациям амплитуды и/или фазы фундаментальной и гармонических компонент, а так же приводить к
росту интергармоник. Гармоники могут рассеивать электроэнергию превращая её в тепло. Гармоники
на высоких частотах также ведут к большим потерям (поглащениям) мощности, которые могут
привести к немедленному повреждению электрических компонентов.
Интергармоники могут вести к прерыванию/нарушению работы устройств с импульсным управлением
(ripple control devices) которые используют сигнальные импульсы напряжений с интергармоническими
частотами. Интергармоники могут также вызвать рост шума, особенно в аудиооборудовании, и к
стрессам (перегрузочным режимам) моторов и генераторов.
ЭФФЕКТЫ ГАРМОНИК В НЕЙТРАЛИ
В четырёхпроводной системе (3фазы+нейтраль), фундаментальные токи (т.е. токи основной
частоты/гармоники 50Гц) всегда складываются в нейтрали и дают в сумме ноль. Но для гармоник более
высоких порядков это не так. Например, третьи гармоники тока всегда синфазны во всех трёх фазных
проводниках, поэтому при сложении в нейтрали они дадут утроенную амлитуду, что ведёт к серьёзным
проблемам. Например: трёхфазная система питает нагрузку с током потребления 100А, и в токе каждой
до 30% гармонического состава тока сконцентрировано в третьей гармонике. Гармонический ток (на
третьей гармонике 150Гц) текущий через нейтраль утроится, тоесть составит 0,30*100А*3=90Ампер.
См. рисунок. выше и ниже.
Поэтому (для гармонических нагрузок //например датацентры и тп) рекомендуется использовать
нейтраль с увеличенным в 1,5-2 раза сечением (по сравнению с номинальным сечением фазного
проводника) для возможности питать нагрузки обоих видов – линейную и нелинейную.
Другие решения проблемы:
  • Использовать 1 фазные ИБП /нагрузки с индивидуальной нейтралью.
  • Из-за высоких частот гармоник, скин эффект вытесняет ток к поверхности что снижает рабочее сечение нейтрали, поэтому рекомендуется набирать нейтраль из нескольких проводников в параллели для увеличения площади поверхности, и следовательно рабочего сечения нейтрали.
  • Использование 3ф трансформаторов (в т.ч. встроенных в ИБП, стаб.) блокирует гармоники кратные 3 на стороне обмотки "дельта или треугольник".
Дополнительное объяснение про 3ю гармонику [13],[14]:
Triplen harmonics are odd integer multiples of the 3rd harmonic: 3rd, 9th, 15th, 21st, and so on. In a threephase
electrical power system, where there is a 120 degrees phase difference, triplen harmonics are additive in
the neutral conductor, as shown in the following figure.
В то время как основные гармоники отдельных фаз будут сдвинуты относительно друг друга на 120°,
третьи гармоники будут сдвинуты на 3*120°=360° или 0°, пятые — на 5*120° = 600° или 240°, седьмые
— на 7*120° = 840° или 120°, девятые — на 9*120°= 3*360° или 0° и т. д.
Таким образом, гармоники, кратные трем (v = 3, 9, 15...), в отдельных фазах обмотки будут совпадать
по фазе. А значит складываться/суммироваться/взаимоусиливаться в нейтрали. См рис. ниже:
Triplen harmonics can lead to large currents in the neutral conductor, resulting in significant overheating of
wires and components, especially three-phase delta transformers.
Гармоники кратные трём могут вести к большим токам в проводнике нейтрали, что приводит к
значительному перегреву проводов и компонентов, особенно трёхфазных дельта трансформаторов. Это
связано с тем что гармоника кратная 3м будет циркулировать только внутри дельта(треугольной)
обмотки трансформатора но попасть в другую обмотку трансформатора не может, тоесть третья
гармоника поглащается трансформатором. Таким образом дельта трансформатор является фильтром
гармоник кратных 3м. Но он же вынужден их и рассеивать на себе.
То же самое из др. источника:
По этой причине в линейных токах, которые представляют собой разность токов
соответствующих фаз, гармоники, кратные трем, будут отсутствовать. Поэтому токи этих гармоник
будут циркулировать внутри замкнутого треугольника, причем, будучи равными по величине и
совпадая по фазе, они образуют общий замкнутый циркуляционный ток.
Из изложенного следует, что в случае соединения одной из обмоток трансформатора в треугольник
магнитные потоки, э. д. с. и напряжения фаз остаются синусоидальными. Это обстоятельство составляет
существенное преимущество трехфазных трансформаторов, у которых одна из обмоток соединена в
треугольник.
Таким образом ИБП или стабилизатор имеющий трансформатор Δ/Υ устраняет гармонику (тока
потребления) кратную 3м. Но оборудование может пропускать энергию через трансформатор всегда
или не во всех режимах -например кроме случая Байпасного режима -зависит от типа оборудования.
Сказанное в равной степени относится как к групповым трехфазным трансформаторам, так и к
трехфазным трансформаторам с общим сердечником.
[10] Теоретические основы электротехники Электрические цепи Учебник Л.А.Бессонов Москва
Гардарики 2007 стр 209
[11] A. P. Singhal V. P. Operations TRICOLITE // [PDF] DEFFERANCE BETWEEN LINEAR LOADS
AND NON-LINEAR LOADS
y - what is linear load
[12] http://www.toolingu.com/definition-550210-76422-linear-load.html What is the definition of "linear
load"?
[13] Harmonics and Interharmonics (Electrical Power Suite) http://zone.ni.com/reference/en-
XX/help/373375B-01/lveptconcepts/ep_harm_interharm/
[14] Вольдек А.И. Электрические машины
http://servomotors.ru/documentation/electromotor/book47/book47content.html
]]> Коэффициент мощности – Power Factor (PF) https://n-power.ru/tpost/ikx6ogncp1-koeffitsient-moschnosti-power-factor-pf https://n-power.ru/tpost/ikx6ogncp1-koeffitsient-moschnosti-power-factor-pf?amp=true Mon, 20 Apr 2015 00:27:00 +0300

Коэффициент мощности – Power Factor (PF)

Общее описание термина
Коэффициент мощности – это комплексный показатель, характеризующий линейные и нелинейные искажения формы тока и напряжения в электросети, обусловленные влиянием нагрузки (например, ИБП). Вычисляется как отношение поглощаемой нагрузкой активной мощности к полной.
Типовые значения коэффициента мощности: 1 – идеальное значение. 0.9 – хороший показатель. 0.8 – типовая промышленная нагрузка. 0.7 – компьютерная нагрузка. 0.65 – двухполупериодный выпрямитель.
В случае линейной нагрузки, коэффициент мощности равен косинусу угла сдвига между током и напряжением и в зависимости от характера нагрузки может носить емкостной или индуктивный характер.
В случае активной нелинейной нагрузки коэффициент мощности определяется отношением активной мощности первой гармоники тока к полной мощности, потребляемой нагрузкой. (см часть 2)
Необходимо заметить, что реальная промышленная нагрузка является нелинейной и носит преимущественно индуктивный характер (PF=0.8). (почти ОК как в 1м каталоге все ОК).
Замечание: Линейная нагрузка, определение – см термин линейная нагрузка.
Коэффициент мощности (КМ). Power Factor (PF). Power Factor (PF) – коэффициент мощности – англ.
Так же применяется термин: Смещённый коэффициент мощности (СКМ). Displacement Power Factor (DPF). Displacement Power Factor (DPF) – смещенный коэффициент мощности – англ.
Физический смысл КМ– коэффициент мощности позволяет определить долю активной и долю реактивной мощности в общей мощности нагрузки.
Для обозначения преобладающего реактивного сопротивления (индуктивное либо ёмкостное) коэффициенту мощности приписывается знак: +(плюс) если суммарное реактивное сопротивление является индуктивным (пример: PF=+0,5). Фаза тока отстаёт от фазы напряжения на угол Ф. (L: отставание, lagging) -(минус) если суммарное реактивное сопротивление является ёмкостным (пример: PF=-0,5). Фаза тока опережает фазу напряжения на угол Ф. (C: опережение, leading) (in a Capacitor the I (current) leads Voltage; I (current) lags behind Voltage in an inductor L.)
Общие оценки коэфф. мощности для разных нагрузок: 1 – резистивная нагрузка, лампы накаливания, нагреватели, нагрузка чисто-активная. 0.9-0.95 – нормативное значение КМ для большинства стран. 0.8 – типовая промышленная нагрузка (комплекс: станки, освещение, СВК и др.). 0.7(ёмк.) – компьютерная нагрузка общая. 0.65 – двухполупериодный выпрямитель. 0.3-0.9 - печи индукционного нагрева 0.8-0.99 - современные ПК, ИБП и др. оборудование с АККМ 0.5-0.8 - электромоторы, холодильное, кондиционерное оборудование 0-0.4 -электромоторы (холостой ход) 0-0.2 -трансформаторы (холостой ход) 0.6-0.9(ёмк.) -датацентры 0.35-0.8 - сварочные аппараты, промышленные станки 0.35-0.6 - аппараты дуговой сварки 0.7-0.8 - аппараты дуговой сварки компенсированные 0.4-0.6 - аппараты контактной сварки (ERW) 0.75-0.9 -печи дуговой плавки металла 0.4-0.7 -газоразрядные лампы с магнитным балластом 0.9-0.99 -газоразрядные лампы с электронным балластом 0.4-0.9 - DC приводы, ЧУП(VFD), ACDC конвертеры без АККМ 0.85 - 0.90 при полной загрузке и 0.35 без нагрузки - асинхронный мотор [11]
Если КМ нагрузки равен 1 то это идеальная нагрузка для источника энергии и для ЛЭП.
Если нагрузка имеет высокий коэффициент мощности (0,8...1,0), то её свойства приближаются к активной идеальной нагрузке. Такая нагрузка является идеальной как для линии так и для источников электроэнергии, т.к. не порождает реактивных токов и мощностей в системе.
Если нагрузка имеет низкий коэффициент мощности (менее 0,8..0,9), то в линии питания циркулируют большие реактивные токи (и мощности) – как основной частоты так и высокочастотные составляющие. Это паразитное явление приводит к повышению потерь в проводах линии (нагрев и др.), нарушению режима работы источников(генераторов) и трансформаторов сети и др. проблемам.
Поэтому во многих странах приняты стандарты нормирующие коэффициент мощности оборудования.
Для того чтобы нагрузки имели высокий коэффициент мощности они оборудуются входным блоком коррекции коэффициента мощности – пассивным (ПККМ/PPFC) или активным (АККМ/APFC). В этом случае входной коэфф. мощности равен 0,9...1,0, что соответствует стандартам нормирующим коэффициент мощности оборудования и позволяет эффективно эксплуатировать генерирующие мощности, ЛЭП и др. элементы электросетей.
Терминология, используемая в электротехнике, в тч. в измерительных приборах (например, анализаторах HIOKI, FLUKE):
Если коэффициент мощности характеризует процессы в цепи с несинусоидальными сигналами, то могут применяться два различных термина обозначающих коэффициента мощности, они приведены ниже; если сигналы синусоидальны эти термины совпадают:
Power Factor (PF) – коэффициент мощности или полный коэффициент мощности. Вычисляется с использованием среднеквадратичных значений (СКЗ) всех гармоник сигнала.
Displacement Power Factor (DPF) – смещённый коэффициент мощности или сдвиговый коэфф. мощн.. Вычисляется с использованием среднеквадратичных значений (СКЗ) только основной (первой / фундаментальной) гармоники сигнала. То есть он равен косинусу (cos) фазового сдвига (смещения) между током и напряжением основной гармоники, отсюда и его название.
PF=DPF при гармонических (синусоидальных) сигналах тока и напряжения.
Коэффициент мощности несинусоидальных токов и напряжений
Коэффициент мощности токов и напряжений, в которых присутствуют гармонические (нелинейные) искажения, вычисляется так же как и в случае синусоидальных сигналов (см. «Г.И. Атабеков Основы Теории Цепей» с.176, 434 с):
Коэффициенты, характеризующие периодические несинусоидальные функции. По аналогии с гармоническими функциями отношение активной мощности при несинусоидальных токах к полной мощности называется коэффициентом мощности и обозначается χ:
Расчётные формулы КМ для 1-фазных и 3-фазных цепей.
Обозначения к формулам выше:
P1 - активная мощность в 1фазной цепи
S1 - полная мощность в 1фазной цепи
Psum = Pa+Pв+Pc - сумма активных мощностей трёх фаз А,В,С
Ssum = Sa+Sв+Sc - сумма полных мощностей трёх фаз А,В,С
PFsum – cуммарный коэффициент мощности для трёх фаз А,В,С
(1) – первая гармоника (основная или фундаментальная гармоника/частота 50Гц)
пример обозначения:
PA(1) -активная мощность первой гармоники на фазе А
Psum(1)= PA(1) +PB(1) +PC(1)-сумма активных мощностей первой гармоники всех трёх фаз А,В,С
А,В,С – обозначение фаз трёхфазной сети
si -знак полярности коэфф. мощности и зависит от нагрузки: +(плюс) индукт, -(минус) ёмкостной хар.
нагр.
[1] паспорт анализатора сети HIOKI 3197
[2] http://en.wikipedia.org/wiki/Power_factor
[3] http://en.wikipedia.org/wiki/Distortion_power_factor ---//---Power factor
[4] http://en.wikipedia.org/wiki/Deformed_power
[5] http://wiki.diyfaq.org.uk/index.php?title=Power_factor
[6] Technical Application Papers No.8 Power factor correction and harmonic iltering in electrical plants
ABB SACE A division of ABB S.p.A. L.V. Breakers Via Baioni, 35 24123 Bergamo - Italy www.abb.com
[7] Marek T. HARTMAN //Gdynia Maritime University/ Department of of Marine Electrical Power
Engineering, Gdynia, Poland // Orthogonality of functions describing electric power quantities
in Budeanu’s concept
[8] Power Quality and Electrical Arc Furnaces //Horia Andrei , Costin Cepisca and Sorin Grigorescu
//Valahia University of Targoviste // Politehnica University of Bucharest // Romania
[9] http://electron287.narod.ru/pages2/ac_power_w.htm
http://electron287.narod.ru/pages/rus_ac_power1.htm en.wikipedia.org/ac_power
[10] Теоретические основы электротехники Электрические цепи Учебник Л.А.Бессонов Москва
Гардарики 2007 стр 27 Гл2 §2.1 Определение линейных и нелинейных электрических цепей
[11] http://en.wikipedia.org/wiki/Asynchronous_motor
[12] Руководство по устройству электроустановок 2009 "Технические решения Шнейдер Электрик"
Техническая коллекция http://schneider-electric.ru
]]>