Источник бесперебойного питания

Источник бесперебойного питания

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 9 декабря 2010; проверки требуют 68 правок.

Исто?чник бесперебо?йного пита?ния, (ИБП) (англ. Uninterruptible Power Supply, UPS) — источник вторичного электропитания, автоматическое устройство, назначение которого — обеспечить подключенное к нему электрооборудование бесперебойным снабжением электрической энергией в пределах нормы.
ГОСТ 13109-87 определяет следующие нормы в электропитающей сети: напряжение 220 В ± 10; частота 50 Гц ± 1 Гц; коэффициент нелинейных искажений формы напряжения менее 8% (длительно) и менее 12% (кратковременно).
Неполадками в питающей сети считаются:
? авария сетевого напряжения (напряжение в питающей сети полностью пропало);
? высоковольтные импульсные помехи (резкое увеличение напряжения до 6 кВ продолжительностью от 10 до 100 мс);
? долговременные и кратковременные подсадки и всплески напряжения;
? высокочастотный шум (высокочастотные помехи, передаваемые по электросети);
? побег частоты (отклонение частоты более чем на 3 Гц).
Массовое использование ИБП связано с обеспечением бесперебойной работы компьютеров, позволяющее подключенному к ИБП оборудованию при пропадании электрического тока или при выходе его параметров за допустимые нормы, некоторое непродолжительное (как правило — до одного часа) время продолжить работу. Кроме компьютеров, ИБП обеспечивают питанием и другую электрическую нагрузку, критичную к наличию питания с нормальными параметрами электропитающей сети, например схемы управления отопительными котлами. ИБП способен корректировать параметры (напряжение, частоту) выходной сети. Может совмещаться с различными видами генераторов электроэнергии (например, дизель-генератором).
Важными показателями, обуславливающими выбор схемы построения ИБП, являются время переключения нагрузки на питание от аккумуляторных батарей и время работы от аккумуляторной батареи.
Содержание
• 1 Составные части ИБП
• 2 Схемы построения ИБП
• 3 Международная классификация ИБП по стандарту IEC 62040-3
• 4 Характеристики ИБП
• 5 Вендоры
o 5.1 Распределение продаж ИБП по производителям (2006 г., IT Research)
• 6 Примечания
• 7 Ссылки

Составные части ИБП
Реализация основной функции достигается работой устройства от аккумуляторов, установленных в корпусе ИБП, под управлением электрической схемы, поэтому в состав любого ИБП, кроме схемы управления, входитзарядное устройство, которое обеспечивает зарядку аккумуляторных батарей при наличии напряжения в сети, обеспечивая тем самым постоянную готовность к работе ИБП в автономном режиме. Для увеличения автономного режима работы, можно оснастить ИБП дополнительной (внешней) батареей.
Режим байпас (англ. Bypass, «обход») — питание нагрузки отфильтрованным напряжением электросети в обход основной схемы ИБП. Переключение в режим Bypass выполняется автоматически или вручную (ручное включения предусматривается на случай проведения профилактического обслуживания ИБП или замены его узлов без отключения нагрузки). Байпасом называется один из составляющих ИБП блоков.
«Бустер» (англ. booster) — ступенчатый автоматический регулятор напряжения (англ. Automatic Voltage Regulation, AVR), имеющий автотрансформатор в своей основе. Используется в ИБП, которые работают по интерактивной схеме. Часто ИБП оснащается только повышающим «бустером», который имеет всего лишь одну либо несколько ступенек повышения, но есть модели, которые оснащены универсальным регулятором, работающим и на повышение (boost), и на понижение (buck) напряжения. Использование бустеров позволяет создать схему ИБП, способную выдержать долгие глубокие «подсадки» и «проседания» входного сетевого напряжения (одной из наиболее распространенных проблем отечественных электросетей) без перехода на аккумуляторные батареи, что позволяет значительно увеличить срок «жизни» аккумуляторной батареи.

Стандартом IEC 62040-3 введена следующая классификация ИБП:
Пример обозначения типа ИБП VFI SS 111
1-я группа символов — зависимость выходного сигнала ИБП от входного (сети).
? Класс VFI (Voltage and Frequency Independent) — напряжение и частота на выходе ИБП не зависят от входной сети.
? Класс VI (Voltage Independent) — выход ИБП зависит от частоты входа, но напряжение поддерживается в заданных пределах пассивным или активным регулированием.
? Класс VFD (Voltage and Frequency Dependent) — напряжение и частота на выходе ИБП зависят от входной сети.
2-я группа символов — форма выходного сигнала ИБП.
? SS — синусоидальная форма выходного сигнала (коэффициент гармонических искажений Kги<8%) при линейной и нелинейной нагрузке.
? XX — несинусоидальная форма выходного сигнала при нелинейной нагрузке (синусоидальная при линейной).
? YY — несинусоидальная форма сигнала при любой нагрузке.
3-я группа символов — динамические характеристики ИБП. Обеспечение стабильности выходного напряжения ИБП при трех типах переходных процессов (1 — класс 1, отлично; 2 — класс 2, хорошо; и т. д. ):
? 1-я цифра: нормальный режим -> автономный режим -> режим bypass,
? 2-я цифра: 100% изменение линейной нагрузки в нормальном или автономном режиме (худший параметр),
? 3-я цифра: 100% изменение нелинейной нагрузки в нормальном или автономном режиме (худший параметр).
Характеристики ИБП
? выходная мощность, измеряемая в вольт-амперах (VA) или ваттах (W);
? выходное напряжение, (измеряется в вольтах, V);
? время переключения, то есть время перехода ИБП на питание от аккумуляторов (измеряется в миллисекундах, ms);
? время автономной работы, определяется емкостью батарей и мощностью подключенного к ИБП оборудования (измеряется в минутах, мин. ), у большинства офисных ИБП оно равняется 4-15 минутам;
? ширина диапазона входного (сетевого) напряжения, при котором ИБП в состоянии стабилизировать питание без перехода на аккумуляторные батареи (измеряется в вольтах, V);
? срок службы аккумуляторных батарей (измеряется годами, обычно свинцовые аккумуляторные батареи значительно теряют свою емкость уже через 3 года).
Вендоры
В 2007 году компания MGE была приобретена двумя другими участниками рынка: подразделение MGE, занимающееся трехфазными ИБП большой мощности было приобретено компанией Schneider Electric (которая владеетAPC), а однофазный бизнес был приобретен компанией Eaton (оборудование под маркой Powerware)
ИБП производства General Electric также известны по предыдущему производителю как Victron или IMV (Invertomatic Victron).
Распределение продаж ИБП по производителям (2006 г., IT Research)

Вендор Млн долл. %
APC 233,7 55,6%
Ippon 42,0 8,3%
GE 22,3 5,5%
Eaton Powerware 20,4 5,0%
Powercom 24,1 4,9%
Emerson NP 18,2 4,5%
Powerman 16,8 4,1%
MGE UPS Systems 12,2 3,01%
GE Digital Energy 9,1 2,2%
Chloride 6,7 1,66%
Inelt 4,9 1,21%
AEG Power Solutions 3,7 0,91%
NeuHaus 3,7 0,90%
Newave 3,1 0,76%
Socomec Sicon UPS 2,3 0,58%
Sven 1,9 0,46%
Riello 1,8 0,45%
Lighthouse 0,5 0,13%
Tripp Lite 0,5 0,13%
BlueWalker 0,2 0,04%
Inform Elektronik 0,1 0,03%
Infosec 0,04 0,01%
Всего 428,24 100,00%

1. ^ Граф Ш., Гессель М. 1. Введение // Схемы поиска неисправностей = Fehlererkennungsschaltungen — М.: Энергоатомиздат, 1989. — С. 6. — 144 с. — 80 000 экз. — ISBN 5-283-02462-8.
   Ссылки
   ? Трехфазные ИБП: схемотехника и технические характеристики. Климов В. П., Москалев А. Д.
   ? Источники бесперебойного питания без секретов. Глава 7. Трехфазные ИБП
   ? ИБП с двойным преобразованием энергии малой и средней мощности: схемотехника и технические характеристики
   ? ИБП с технологией двойного преобразования online VFI
   ? Схема ИБП и ГОСТ на источники бесперебойного питания
   ? Повышение надежности централизованной системы бесперебойного электропитания (обзор типовых схем резервирования)
   ? Расчет мощности / выбор Источника Бесперебойного Питания
   ? Типы источников бесперебойного питания и их структура
   ? Рецепты приготовления бесперебойного электропитания