Джерела безперебійного живлення (ДБЖ-UPS)

1. вибір ДБЖ
2. Основні категорії джерел безперебійного живлення
3. Основні технічні характеристики ДБЖ
4. Акумулятор (батарея), що стоїть в ДБЖ (UPS)
5. Правила експлуатації ДБЖ
6. FAQ

Наши партнеры ArtmMisto

Вирішили придбати ДБЖ але брак інформованості не дає визначитися з вибором? У даній статті ми відповімо на всі Ваші запитання. Ви зможете розрахувати потужність і підібрати бесперебойник абсолютно самостійно.

Для побутової техніки коливання напруги живлення повинні бути не більше 7%, для цифрової апаратури - в межах 3%. У мережі повинно бути 220 В +/- 10%. Однак, фактично, напруга скаче і, часом - пропадає. Для вирішення проблем нестабільності електроживлення комп'ютерної та побутової техніки - застосовуються мережеві фільтри і Джерела безперебійного живлення (ІБП, англійською - UPS).
На малюнку праворуч показана схема підключення до мережі 220 вольт - мережевий фільтр, через який живиться ДБЖ (UPS, "бесперебойник") і принтер (лазерний). До Джерела безперебійного живлення підключається монітор і системний блок комп'ютера.
Якщо принтер має невелику потужність (матричний або струменевий, ФОМАТ А3 - А4), тоді його можна підключити до бесперебойніка - через спеціально виділений на задній панелі роз'єм (білого кольору і позначений значком "принтер")
Сканер підключається до мережевого фільтру.
Лазерний принтер має потужність до двох кіловат і більше, тому його не можна підключати до ДБЖ, а тільки через фільтр. Дорогі кольорові лаз.прінтери підключають через потужні UPS середнього класу (від трьох кіловат і більше)
Оцінити стабільність напруги в мережі можна за допомогою приладів або "на око" - як горить лампочка (моргання світла, потускнение або надмірно яскраве світіння). Подивитися на включену лампу - це швидкий і надійний спосіб контролю електромережі.

вибір ДБЖ

ДБЖ повинен забезпечити час автономної роботи не менше 5 хвилин, щоб можна було встигнути зберегти дані і безаварійно вимкнути обладнання.
Потужність ДБЖ повинна в півтора рази перевищувати сумарну мощ - ть споживання, яке захищається. Безперебійник для сучасного комп'ютера - не менше 500 VA
Достатня швидкодія (швидкість спрацьовування при стрибку напруги) - в межах декількох мілісекунд.
Бажано, щоб був перемикач для коригування порога переходу на живлення від батареї (акумулятора). Тоді, якщо ІБП занадто часто переходить на батарею, можна зменшити поріг спрацьовування, і стабілізатор вирівняє напруга.
Повинна бути можливість самостійно замінити батареї. У деяких моделях заміна акумуляторів можлива тільки в умовах сервісного центру.
Прилад повинен мати мати функцію "холодного" старту - можливість включити ДБЖ за відсутності напруги в мережі (щоб отримати пошту, терміново роздрукувати документ і т.д.) Звуковий сигнал - відключається кнопкою.
Комплектація:
- Інструкція російською мовою.
- Інсталяційний диск з русифікованим програмним забезпеченням.
- Кабель для підключення ДБЖ до мережі живлення.
- два (або більше) кабелю підключення живлення навантаження.
- Пачкорд RJ-45.
- Комунікаційний провід RS-232 або USB для зв'язку з ПК
Вид роз'ємів на виході ДБЖ:
- комп'ютерні роз'єми (або комбінація з декількох комп'ютерних і декількох євророзеток)
- евророзетки із заземленням - для побутової техніки (музичний центр, теливизор)
- роз'єми для підключення телефонних ліній, для захисту від перешкод
Габарити і дизайн корпусу ДБЖ.
Гарантія - не менше одного року
На ціну впливають: потужність і тип приладу, час автономної роботи, форма кривої напруги на виході (ступінчаста - погано, якщо синусоїда - ОК), можливість підключення інтерфейсу до комп'ютера через USB-порт, додаткові розетки (телефон і т.д.)

Основні категорії джерел безперебійного живлення

Резервні ДБЖ (off-line, Standby - автономні) - найдешевші. Для захисту недорогий побутової техніки та домашніх комп'ютерів.
Принцип роботи: при нормальній напрузі в мережі - харчування приєднаних приладів здійснюється безпосередньо, а при його зникненні - за рахунок акккумулятор ДБЖ. На виході вони видають ступеневу напругу і функціями стабілізації не володіють.
Недоліки: 1) в них, як правило, немає стабілізатора; 2) при пропажі напруги в мережі виникає коротку перерву в подачі струму (до 20 мс). Якісне обладнання зазвичай це витримує (якщо в блоці живлення, цього обладнання, стоять конденсатори достатньої ємності); 3) напругу не синусоидальное (як треба б), а ступеневу; 4) залишаються високочастотні перешкоди; 5) перемикання на живлення від батарей проводиться при будь-якому відхиленні напруги від заданої норми, що швидко зношує акумулятор;
При виборі ДБЖ Off-Line типу, слід звернути увагу на його потужність, час резервування (робота від акумулятора), час перемикання на роботу від батарей, діапазон вхідної напруги без включення батарей.
Лінійно-інтерактивні ДБЖ (line-interactive або Smart UPS) - середня ціна.
Плюси: 1) стабілізують змінну напругу східчасто, за допомогою автотрансформатора (бустера); 2) на виході - майже синусоїда; 3) додатково, виконує функції мережевого фільтра.
Недоліки: 1) залишаються високочастотні перешкоди, що гуляють по мережі загального користування.
Принцип роботи: перемикання режимів роботи виробляє мікропроцесор - скачки згладжуються стабілізатором ( «AVR mode» - стабілізація), і тільки в крайньому випадку відбувається перемикання на аккамулятор ( «On battery» - режим роботи від батарей), проводиться стабілізація напруги, забезпечується на виході напруга в формі синусоїди (в деяких дешевих моделях цієї функції немає і на вихід подається ступеневу наближення до неї.
Перемикання "мережу-батарея" відбувається значно більш гладко, ніж у ІБП Off-line і займає меннее чверті періоду синусоїди (приблизно 3-4 мс). Стабілізатор напруги (surge protection) дозволяє рідше перемикатися на харчування від акумулятора, що значно подовжує ресурс акумуляторної батареї.
До line-interactive-ІБП відносять і феро-резонансні бесперебойники. Їх перевага - за рахунок використання феррорезонансного трансформатора, провал напруги, при перемиканні режимів роботи, зводиться до мінімуму, усуваються всілякі мережеві перешкоди. Крива напруги на виході має синусоїдальну форму, що і потрібно побутовій електроніці.
Вибирати модель, яка забезпечує стабілізацію (без перемикання на батарею) не тільки зниженого напруги, але і підвищеного (> 220В). Вище стандарт у приладів серії PRO.
On-line (лінійні, ДБЖ з подвійним перетворенням) - дорогі.
Плюси: 1) живлять навантаження постійно від акумулятора, тому - на виході завжди стабільну напругу; 2) можливість заміни батарей в "гарячому" режимі.
Мінуси: 1) малий ресурс (швидко зношуються акумулятори); 2) низький ККД, за рахунок подвійного перетворення
on-line-UPS - потрібні і при харчуванні від дизель-генераторної установки, коли нестабільні частота і напруга.
Однофазні та трифазні ДБЖ, технології «on-line», забезпечують «чисте» синусоидальное безперебійне електроживлення з хрест-фактором (Crest Factor) = 3: 1
Апарати даного типу виробляються потужністю не менш як 1500 VA.
On-line пристрої призначені для захисту харчування дорогої і зберігає інформацію електроніки (домашніх кінотеатрів, серверів)
Як і для стабілізатора напруги, для ДБЖ необхідно визначити потужність навантаження. Алгоритм розрахунку той же - сума потужностей пристроїв, підключених до виходу приладу з урахуванням стартових струмів (ЕПТ-монітори, телевізори, холодильники) і 20-30% -ного запасу.
Малобюджетний варіант (якщо немає можливості купити ІБП) - застосування мережевого фільтра і стабілізатора (Line-R і т.д.)
Приблизна розподіл ІБП по потужності:
малі - до 1000 VA;
середні - від 1000 до 5000 VA
великі - 5000 VA і вище.

Основні технічні характеристики ДБЖ

Потужність ДБЖ (в вольт-амперах - VA). Повинна бути в півтора-два рази більше або дорівнює споживаної потужності навантаження. Мінімум - 500 VA, універсальний варіант - UPS на 1000 VA
Час автономної роботи. Залежить від ємності батарей і від сумарної величини навантаження.
Час перемикання ДБЖ на батарею і назад. Чим воно менше (<4 мс), тим краще.
Наявність коштів фільтрації харчування, що пригнічують імпульсні кидки напруги.
Діапазон напруги живлення - від 165 до 265 В.
Діапазон частот на вході - 45 - 55 Hz (для APC Back - UPS 500VA 220V)
Висота над рівнем моря (під час роботи) - від нуля до одного кілометра
Висота над рівнем моря (транспортування в літаку) - до 4,5 кілометрів
Діапазон вхідної напруги. Здається мінімальним і максимальним допустимими значеннями напружень в мережі, при яких ДБЖ здатний підтримувати своїм стабілізатором номінальне (позначене на етикетці) напруга на виході, не перемикаючись на харчування від батарей. Чим ширше цей діапазон, тим довше прослужать акумулятори.
Розрахунок необхідної потужності ДБЖ
Потужність ДБЖ повинна бути більше або дорівнює сумарній потужності навантаження (плюс, як мінімум 20% запас по потужності).
// краще - в півтора рази
Потужність ДБЖ вказується в вольт-амперах (ВА або VA). Споживана потужність обладнання, що підключається - у ВАТ (Вт або W). Для комп'ютерного типу навантаження вважають за формулою:
Потужність (ВА) = Потужність (Вт) / 0,7
// коефіцієнт (COS) зазвичай вказується в технічній документації приладів. Для наближеного розрахунку його приймають рівним 0,7
----------------
приклад розрахунку потужності UPS'а:
навантаження = 300 Watts
300 Watts / 0,7 = ~ 430
20% = 430 х 0,2 = 86
430 + 86 = 516 ~ = 500VA
ПІДСУМОК: для живлення навантаження в 300 ват - потрібен ДБЖ потужністю не менше 500 VA
----------------
Для PFC (Power Factor Corrected) блоків живлення комп'ютерів 1 ВА = 1 Вт
Для електродвигунів (холодильник, кондиціонер) - їх розрахункову потужність збільшують в три рази, з огляду на підвищені пускові струми. Це відноситься і до ЕПТ-моніторів, телевізорів з кінескопом.
Просте додавання потужності підходить тільки для тих приладів, які всю споживану енергію перетворюють в тепло (праска, електроплита).

Акумулятор (батарея), що стоїть в ДБЖ (UPS)

Гелеві свинцево-кислотні (SLA, Sealed Lead Acid) акумуляторні батареї , Що застосовуються в бесперебойніка, є герметизованими і необслуговуваних. Ресурс (гарантійний, розрахунковий термін служби, що дається виробниками), зазвичай становить 5 років від дати виробництва. Кількість циклів заряд-розряд: глибоких - до 500, неглибоких - на порядок більше. Саморозряд невеликий - 5% на місяць.
Зберігання на складі - в повністю зарядженому стані. Підзарядка - через 3-4 місяці. Зарядний струм - 0,5-1 А (максимум, інакше - сильно закипить електроліт).
Батареї безперебійників "живуть", в середньому, 4 - 6 років, максимум - 8-10 (в ідеальних умовах), але їх може "вбити" тривалий, до повної розрядки, живлення навантаження. В цьому випадку, в батареї відбуваються незворотні хімічні зміни. Скорочує термін служби і висока температура (більше 30 градусів). Аккумулятр може "посипатися" при падінні навіть з невеликої висоти. Критична для акумуляторів і для електроніки ДБЖ - сильна перевантаження.
Перш ніж включати новий ДБЖ (UPS) - підзарядити його протягом декількох годин (батареї нового бесперебойніка - частково розряджені, внаслідок колишніх часів транспортування і зберігання на складі). Надалі, при роботі, акумулятори в автоматичному режимі будуть заряджені, під керуванням мікропроцесора UPSa (штатна зарядка).
// За технічним описом від виробника, зазвичай рекомендується проводити першу, після придбання приладу, зарядку - в перебігу 24 годин. У цьому немає необхідності (дивись вище), до того ж, з техніки безпеки - не можна залишати прилад, тим більше - тільки що куплений, включеним на ніч в конторі, "без нагляду".
Запасні батареї слід закуповувати тільки в міру необхідності, так як термін їх зберігання відносно невеликий. Вибирати надійного постачальника, яке б правила транспортування та зберігання апаратури (щоб не придбати пошкоджені при перевезенні та доставці). Рекомендується вчасно замінювати батарею, інакше, може відбутися збій калібрування в електронній схемі ИБП ( "не триматиме навантаження").
Оптимальна температура в приміщенні - 20 - 25 ° C. Якщо більше 30 градусів - відбудеться швидкий знос батареї. Тому слід вибирати такий ДБЖ, який періодично проводить самотестування батареї, а також регулює струм заряду батареї в залежності від її температури.
Чи не переохолоджувати (нижче 0 ° С). Взимку, після перевезення - прилад, перед включенням в мережу, повинен спочатку зігрітися, в перебігу декількох годин.
Берегти від ударів і тряски (можуть "посипатися пластини акумулятора", відвалитися контакт і т.д.)
Лужні акумулятори менш чутливі до умов навколишнього середовища і, відповідно - "живуть" довше.
Використані акумулятори можна просто викинути як звичайне сміття (в них - електроліт та інше). Більшість виробників і продавців ДБЖ реалізують нові батареї з заліком вартості використаних. В цьому випадку - нові обійдуться дешевше. Крім того, є фірми, які скуповують у населення використані аккмулятори для їх подальшої утилізації, переробки.
Заміну акумулятора виробляти на однотипну модель - по ємності (А * год), номінальній напрузі і внутрішнього опору (мОм). Поширені марки надійних акумуляторів: StraBat (недорогі), SECURITY FORCE, DELTA, RITAR, Varta (дорогі) і ін. Від виробників, на склад, батареї поставляються повністю зарядженими і готовими до роботи.
Старий акумулятор від бесперебойніка може ще послужити кілька років - для побутової техніки. Заряджати його - яким-небудь мережевим блоком живлення на 12 вольт / 1 ампер - короткими циклами (щоб не закипів). Полярність при підключенні - плюс до плюса (червоний), мінус до мінуса.

Правила експлуатації ДБЖ

Чи не перевантажувати ДБЖ (UPS). Підключати тільки те навантаження, яке вимагає дійсно безперебійного живлення. ДБЖ необхідний лише для дорогої техніки і обладнання з інформацією (персональні комп'ютери, модеми, сервери, маршрутизатори і т.п.)
Забезпечити заземлення UPSa (інакше, ефективність стабілізації буде знижена)
Берегти від ударів і тряски. Чи не піддавати ИБП впливу вологи.
Після відключення електроенергії - вимкнути обладнання, залишивши включеним в мережу тільки ІБП, щоб при появі напруги в мережі бесперебойник міг зарядити свій акумулятор. Харчування від розрядженою батареї прискорить її знос. Повністю розряджена батарея потребує негайної зарядці!
Не можна підключати навантаження до UPS через мережевий фільтр, особливо при аварійному живленні від батарей (якщо сказати простіше - між УПСом і комп'ютером не можна включати ф і л ь т р).
Періодично включати процедуру самотестування ДБЖ, щоб переконається, що бесперебойник повністю готовий до роботи.
Багато моделей ДБЖ здійснюють зарядку батарей навіть у вимкненому стані (прилад вимкнений кнопкою і лампочка згасла, а штепсель залишений в розетці). У таких бесперебойніка, при включенні, чути клацання реле, що включає зарядку. В кінці робочого дня - відключати від мережі.
Термін служби акумуляторів - залежить від умов експлуатації: частоти перемикання в автономний режим і величини навантаження, умов зарядки, температури навколишнього середовища, а також, від типу самих батарей.
Увага: Підключення до ДБЖ лазерних принтерів (їх потужність 2 кіловати і більше), а тим більше ксерокса і електронагрівальних приладів - може призвести до перевантаження і виходу ДБЖ з ладу.
Попередження: ДБЖ (UPS) створює напругу 220 В, небезпечне для життя!

FAQ

- Чи можна використовувати в ДБЖ замість штатних інші акумулятори, наприклад автомобільні?
Використання інших (лівих) акумуляторів веде до втрати фірмової гарантії на ДБЖ. Акумулятори з автомобілів і мотоциклів небезпечніше в експлуатації, їх використання є порушенням санітарних норм (випаровування парів кислоти, її проливання і т.д.)
інші причини:
- інвертор звичайного off-line - бесперебойніка не розрахований на довгу роботу, при якій можливий його перегрів і вихід з ладу;
- якщо до UPS підключений нештатний акк-р великої місткості - у нього буде постійний недозаряд;
- автомобільний кислотний акумулятор має меншу внутрішній опір, тобто буде перевантаження зарядника ДБЖ
Техніка втрачає гарантію - при пошкодженні заводської пломби і спробах зробити самостійно ремонт або модернізацію.
// Умільці підключають зовнішній акк з розв'язкою діодом. Для зарядки - відключення від UPS. Потрібен зовнішній зарядник.
- Скільки часу UPS може забезпечувати pезеpвное харчування обоpудования від своїх батаpей?
Коли потpебляемая потужність становить 2/3 від паспоpтной УПС'а, більшість UPS забезпечують АДВОКАТУРИ протягом 5-15 хвилин після пеpехода на живлення від акумуляторів.
Якщо необхідно забезпечити більш пpодолжітельную АДВОКАТУРИ - слід ВИБІР UPS більшої потужності. Є моделі UPS, до яких можна підключати додаткові зовнішні аккумулятоpов ( "Extended Runtime"), в тому числі і "на гарячу» (не відключаючи бесперебойник від електромережі), що забезпечить потрібне час роботи буде.
Основні компанії, що виробляють надійні джерела безперебійного живлення:
EATON Powerware

RIELLO
Увага: Тільки через перехідник «Європа-Азія» включати вилки від мережевого фільтра або комп'ютера в звичайні розетки. Причина - різний діаметр штирів.

На фото праворуч показаний евроштепсель із заземленням і штепсельна гніздо з вилкою, придатною до старих розеток. Без використання перехідника - мералліческіе контакти в розетці відігнути, що, в подальшому, може викликати їх іскріння, поломку електроприладів (від багаторазового і швидкого включення-виключення) і стати причиною пожежі.

Отримати кваліфіковану консультацію дипломованих фахівців компанії «POWER-GROUP» можна зателефонувавши за тел. (044) 383-53-52. Персональний менеджер відповість на всі Ваші запитання.