Что такое ИБП?
Аббревиатура расшифровывается как источник бесперебойного питания. Это автоматический электротехнический прибор, назначение которого – обеспечивать резервное электроснабжение критически важной техники при пропадании сетевого питания – электроники котла отопления, компьютера или сервера.
В отличие от генератора, ИБП работает на основе аккумуляторных батарей, которые могут быть встроены в его корпус или компактно располагаться рядом с ним на стеллажах или в батарейных модулях. Кроме этого, он способен мгновенно и безразрывно переводить питание на резерв, что обеспечивает непрерывность работы нагрузки.
Однако ресурс аккумуляторов не рассчитан для длительную автономную работу электротехники. Поэтому бесперебойники применяются в основном для обеспечения непродолжительной автономии (от 5 минут до нескольких часов) после отключения электричества или при серьезных и периодических колебаниях сетевого вольтажа.
ИБП применяются в домах, квартирах, офисах или в других помещениях и объектах. К ним одинаково подключается спецоборудование и бытовая техника, например, телекоммуникационная аппаратура, компьютеры, офисная телефония, отопительные системы, холодильник и другие приборы, которым требуется непрерывное и качественное электропитание.
Функции ИБП
В основном бесперебойник приобретают в качестве альтернативного источника энергии, который защищает электроприборы от отключений, вызванных кратковременными перерывами в подаче электроэнергии, чтобы без ущерба для важных электропотребителей успеть корректно завершить их работу, сохранить электронные документы или программы. Кроме этих задач, некоторые модели способны выполнять другие важные функции. Но это зависит от их топологии или схемы работы.
В магазинах продаются резервные, линейно-интерактивные и онлайн (двойного преобразования) модели. Каждая из них отличается своим функционалом. В зависимости от типа они могут:
- автоматически снабжать электропитанием при пропадании сети из-за аварии на подстанции или повреждения проводки на линии;
- стабилизировать напряжение при провалах или всплеске вольтажа;
- защищать от короткого замыкания и перегрузочных процессов, которые могут произойти при подключении мощных потребителей;
- устранять гармонические искажения сети, которые часто возникают, например, из-за работы импульсных источников питания;
- фильтровать линию от сетевых помех.
Как выполняется электропитание без перебоев?
Самыми совершенными считаются источники бесперебойного питания с принципом двойного преобразования (топологии онлайн). Они состоят из выпрямителя, зарядного устройства, инвертора, а также внутреннего или внешнего аккумулятора (или группы батарей, которые подключается отдельно). За счет такой схемы обеспечивается безразрывный и мгновенный перевод электропитания подключенного оборудования на батареи при пропадании электричества, стабилизация напряжения в широком диапазоне (от 90 до 310 В) без переключения на АКБ и непрерывная подача на выход качественного вольтажа без гармонических искажений.
Принцип двойной конвертации выполняется следующим образом. Сигнал, который поступает в ИБП непрерывно преобразуется через два контура. Сначала выпрямитель конвертирует переменное напряжение в постоянное, которое поступает на встроенное ЗУ и на инвертор. Далее напряжение переводится инвертором обратно в переменное, но уже с высокими качественными показателями и без искажений синусоиды, и подается на подключенную технику. Одновременно с этим ЗУ также непрерывно заряжает аккумуляторные батареи, которые подключены к прибору.
Благодаря высоким техническим характеристикам онлайн ИБП подходят для любых электроприборов.
Не все бесперебойники других типов могут похвастаться качественным электропитанием при отключении сети:
- резервные (или оффлайн, самый простой и бюджетный тип) не выполняют корректировку выходного напряжения. Переход на батареи устроен по-другому принципу: он происходит даже при незначительных сетевых колебаниях. При этом смена режима работы выполняется с некоторой временной задержкой (от 5 мс). Из-за ограниченного функционала подходят только для персональных компьютеров и маломощных офисных электроустройств – IP-телефонии или рабочих станций.
- линейно-интерактивные выполняют стабилизацию напряжения ступенчатым принципом. Из-за этого они медленно срабатывают, особенно при резких перепадах сети. Смена режима у них также выполняется с задержкой. Их характеристики не позволяют работать с высокочувствительной аппаратурой. Поэтому в основном их устанавливают для защиты мини-АТС, IT-систем, офисной и телекоммуникационной техники, нетребовательной к качеству электропитания.
Влияние бесперебойника на защиту оборудования
Разберем, как ведет себя электрооборудование с установленным ИБП топологии онлайн и без него при возникновении часто встречающихся проблем в электросети.
| Проблема в электросети | Состояние электроприборов | |
| работа без защиты | под защитой UPS | |
| Внезапное отключение электричества | обесточиваются, возможна потеря данных или сбой программы | функционируют непрерывно |
| Периодические микроотключения сети | ||
| Повышение вольтажа или перенапряжение | выходят из строя (чаще всего) | защищены от повышенного сигнала и продолжают непрерывно работать |
| Периодическое снижение вольтажа или его резкий провал | отключаются, также возможна потеря несохраненных данных или аппаратный сбой | продолжают функционировать без изменений |
Как подобрать ИБП?
Чтобы его правильно выбрать, необходимо уточнить два основных параметра устройства – выходную мощность и требуемое время автономии при работе от аккумуляторных батарей.
Мощностные характеристики
Если назначение прибора – это защита только одного электроприбора, то необходимо узнать его потребляемую полную (в вольт-амперах) или активную (в ваттах) мощность. Информацию об этом можно прочитать в паспорте изделия или на его заводской бирке. Выходная мощность подбираемого устройства должна быть больше на 20-30%, чем единовременное потребление подключаемой электротехники.
Если потребитель устроен с электромотором (например, это циркуляционный насос или холодильник), то обязательно нужно учесть его пусковой ток. Данные об этой составляющей можно уточнить у продавца/производителя, если их не указали в инструкции по эксплуатации.
Пример подбора для одного устройства
Потребление энергозависимого газового котла. составляет 150 ватт (для подобного рода потребителей учитывается не тепловая мощность, а именно электрическая). К значению потребления добавляется запас 30% и высчитывается минимальная выходная мощность электроустройства для такой нагрузки – 150 + (150 х 0,3) = 195 ватт. Из линейки источников бесперебойного питания «Штиль» для такого газового котла подойдет настенная модель SW300SL или SW300L на 300 ВА / 225 Вт.
Если назначение электроприбора – для подключения к группе потребителей, то необходимо выяснить потребление по каждому потребителю (также с учетом возможных пусковых токов), суммировать величины и также добавить необходимый мощностной запас.
Пример подбора для группы
Компьютерная аппаратура с суммарным потреблением 905 ватт – системный блок (600), монитор (150), роутер (75), аудиоколонки (80). С запасом 30% сумма составит – 905 + (905 х 0,3) = 1176,5 Вт.
Время автономии
Это период, в течение которого источник бесперебойного питания способен снабжать подключенную аппаратуру электричеством от своих аккумуляторов в случае аварийной ситуации на линии.
Если отключения электричества длятся не более 5-10 минут, то будет достаточно бесперебойника со встроенными батареями. Если длительность блэкаута – от 30 минут до нескольких часов, то уже потребуются модели с мощными встроенными зарядными устройствами и возможностью подключения внешних аккумуляторов. Например, электронике газового котла с потреблением 300 Вт на случай пропадания электричества требуется автономное питание в течение 15 минут, чтобы успеть безразрывно перевести его работу на генератор.
Если рассматривать из линейки «Штиль», то для такой нагрузки и периода автономии подойдет настенная модель SW500SL на 500 ВА / 400 Вт. При 70% нагрузке она способна обеспечивать котел резервированием в течение 16 минут. Рассчитать автономию удобно по таблицам на сайте, подготовленным инженерами компании (в них указано время резервного электропитания при разной степени загрузки).
Для подбора прибора на длительное время автономии (например, на 1 час) также удобно пользоваться таблицами автономной работы. Если для примера взять такой же котел на 150 Вт, то подойдет SW500L с возможностью подключения внешних аккумуляторов разной емкости. Чтобы обеспечить заданный период автономии для такой нагрузки, потребуется подключить два аккумулятора емкостью 33 Ач.