Интерактивный ИБП: что это такое и как он работает?

Интерактивный ИБП для защиты техники — функции и преимущества картинка

26 сентября 2024

Источники бесперебойного питания (ИБП или UPS) предназначены для непрерывного электроснабжения критически важного оборудования при значительных колебаниях напряжения. За счет встроенных или внешних аккумуляторов они поддерживают питание приборов на нужное время при аварийном отключении электросети. Интерактивные или линейно-интерактивные (line-Interactive) бесперебойники более совершенные по сравнению с ИБП топологии оффлайн (off-line). Они могут корректировать выходное напряжение также, как стабилизаторы. В основном они комплектуются встроенными батареями, за счет которых обеспечивают подключенную нагрузку автономной работой.

Разберем в нашей статье, для чего применяют интерактивные ИБП, в чем их особенности и отличие от других источников бесперебойного питания.

Содержание

Принцип работы интерактивного ИБП
Сфера применения Line-Interactive ИБП
Преимущества и недостатки линейно-интерактивного ИБП
ИБП топологии онлайн от производителя «Штиль»
Как выбрать интерактивный ИБП
Выбор аккумулятора

Принцип работы интерактивного ИБП

У линейно-интерактивного бесперебойника два основных режима работы – от сети и автономно.

При работе в стандартном режиме он передает на нагрузку сигнал из электросети. В случае его отклонения от нормы встроенный стабилизатор трансформаторного типа корректирует характеристики напряжения, чтобы повысить качество электроэнергии на выходе. При этом может оставаться небольшая погрешность – от 2% и выше.

Даже такая коррекция вольтажа обеспечивает стабильную работу электрооборудования и сохраняет ресурс подключенных батарей. В отличие от бесперебойников топологии оффлайн, при колебаниях вольтажа они не задействованы.

В автономный режим (резервное питание от АКБ) интерактивный бесперебойник переходит в двух случаях:

если полностью пропадает электроэнергия;
если сетевой сигнал выходит за допустимый для прибора диапазон. В основном это 165-290 В.

В такой схеме стабилизатор уже не используется. Вместо него работают инвертор и аккумуляторы.

Схема линейно-интерактивного ИБП картинка

Схема работы интерактивного ИБП

Встречается два основных типа линейно-интерактивных ИБП:

с аппроксимированным синусом. Популярные модели за счет низкой цены. Подходят для резервного электроснабжения персональных компьютеров;
с чистым синусом – вариант с более высоким качеством выходного сигнала, который подходит для питания насосов, электромоторов, освещения, линейных блоков питания.

Интерактивные модели с внутренними АКБ способны обеспечивать технику автономией в течение 5-20 минут. Модели с подключением внешних аккумуляторов обладают возможностью автономно питать оборудование несколько часов.

Сфера применения Line-Interactive ИБП

Они предназначены для сетей, в которых колебания происходят редко. При этом перепады не значительные и не резкие. Чаще всего используются для компьютеров и оргтехники. Поддержка резервного питания во время блэкаута позволяет корректно завершить работу оборудования и не потерять данные.

Сфера применения линейно-интерактивных ИБП:

офисная техника;
нетребовательные к качеству питания бытовые приборы;
телекоммуникационное оборудование.

Интерактивные устройства не подходят для отопительных котлов, холодильников, стиральных машин, а также для восприимчивой к сетевым помехам медицинской и лабораторной техники.

Преимущества и недостатки линейно-интерактивного ИБП

По эффективности они занимают второе место – после off-line (резервных) моделей, но уступают ИБП топологии онлайн. Первый тип источника бесперебойного питания не умеет корректировать напряжение, а второй за счет двойного преобразования отличается:

защитой от различных аварий, которые могут возникнуть в электросети;
высоким качеством выходного сигнала в основных режимах работы.

ИБП топологии онлайн от производителя «Штиль»

Обзор бесперебойников топологии онлайн

Преимуществами line-Interactive ИБП являются:

коррекция выходного вольтажа без активации АБ. Устройство «выравнивает» показатели входного напряжения, обеспечивая электротехнику относительно качественным снабжением. Такая возможность сохраняет установленный производителем срок службы устройств, защищает их от выхода из строя;
быстрый переход в автономный режим. Достигается синхронизацией инвертора и входной сети и обеспечивает бесперебойность работы электроприборов;
бесшумность. Его можно размещать в любом помещении — он не потревожит покой жильцов даже в ночное время.

К недостаткам линейно-интерактивного UPS относят:

не плавная регулировка напряжения, что может вызвать прохождение на нагрузку вредного вольтажа;
не мгновенное переключение режимов – в среднем 4-20 мс. Часто приводит к отключению или сбою в работе электрооборудования;
не у всех моделей есть способность корректировать форму напряжения при питании от электросети;
есть модели, которые в автономном режиме подают на нагрузку только несинусоидальное напряжение;
низкий диапазон высокочастотных помех для фильтрации.

Даже при таких недостатках все же они лучше обеспечивают защиту приборов, чем источники бесперебойного питания топологии offline.

Как выбрать интерактивный ИБП

Основной параметр, который нужно учесть при покупке Line-Interactive ИБП — мощностной потенциал. Суммарная мощность, потребляемая подключенными к нему приборами, должна быть не больше защитного устройства. Для стабильной работы лайн-интерактив ИБП плюс к этому требуется ещё и запас мощности примерно в 20-30% от суммарного и единовременного потребления электротехники. Это необходимо, чтобы бесперебойник не уходил в перегрузку и реже переключался в автономный режим при значительном снижении сетевого вольтажа.

Другие критерии:

Габариты. Линейно-интерактивные бесперебойники имеют несколько форм-факторов:

brick (в виде сетевого фильтра, наиболее компактные);
wall или DIN-rail (навесные);
rack (стоечные);
tower (в виде системного блока компьютера, устанавливаются на пол или стеллаж).

Длина кабеля питания. Стандартная длина составляет 1-2 метра. Это нужно учесть при размещении всего оборудования.
Время автономной работы. Для корректного завершения работы электроприборов подойдет прибор с длительностью автономного питания 5-10 минут. Для резервного электроснабжения нагрузки на боле длительный период (например, на время блэкаута, который длится несколько часов) потребуются модели с внешними аккумуляторными батареями.
Стабильность выходного напряжения. Интерактивные устройства могут подавать на выход напряжение с небольшой погрешностью. Если для электроприборов такая величина не допускается, то уже подойдет более совершенная модель топологии онлайн.

При покупке линейно-интерактивного ИБП с внешними АКБ нужно учесть величину тока заряда встроенного зарядного устройства, чтобы оно могло зарядить батареи.

Еще нужно определить тип подключаемых аккумуляторов, если бесперебойник продается без них. Разберем более подробно их плюсы и минусы.

Выбор аккумулятора

Для бесперебойников в основном применятся свинцово-кислотные АКБ. Они имеют большой срок службы, низкий процент саморазряда, но большие размеры и малую удельную емкость.

Применяются и другие типы:

никель-кадмиевые. Имеют высокий технический ресурс. Из недостатков – токсичность, быстрый саморазряд, эффект памяти и низкая удельная емкость.
никель-металлогидридные. Имеют малый вес, большую емкость, но высокую стоимость и малый срок службы.
литий-ионные. Популярны за счет большого технического ресурса, компактности, низкого уровня саморазряда и высокой емкости. К их недостаткам относят высокую стоимость и взрывоопасность.

Условия эксплуатации интерактивных ИБП

Для корректной работы устройства нужно соблюдать требования производителя. В помещении следует соблюдать рекомендуемый температурный режим +20-25 °C с влажностью не более 80 %.

Важна и вентиляция – приток охлажденного и вывод нагретого воздуха защитит ИБП от перегрева и продлит срок службы аккумуляторов. Бесперебойник следует размещать в отдалении от отопительных приборов, не закрывать вентиляционные отверстия и не заставлять предметами.

Источник бесперебойного питания следует периодически проверять на функциональность аккумуляторных батарей. Для этого запускается процедура тестирования устройства. Некоторые модели выполняют это автоматически через заданное время. При снижении емкости АКБ ниже критического значения аккумулятор подлежит замене.