Inhemsk strömförsörjning kännetecknas av låg tillförlitlighet och otillfredsställande elkvalitet. Detta beror på föråldrade elektriska nätverk, slitage på utrustning, låg prestanda hos energiomvandlare, transienta processer vid källor och användare av elektricitet, naturliga och klimatiska faktorer. Under sådana förhållanden behövs avbrottsfri kraftsystem omedelbart för att säkerställa driften av konsumenter av både den första och andra kategorin.
För ägare av lägenheter och hus är stabil drift av elnätet också viktigt. Att stoppa arbetet med hushållsapparater är inte det största av problem. Mycket viktigare är att livsuppehållande system fungerar problemfritt, särskilt värmesystemet, om det är direkt beroende av strömförsörjningen. Avbrottsfri strömförsörjning UPS (UPS) kommer till undsättning - en enhet som skyddar elektriska mottagare från avstängning på grund av ackumulering av elektricitet i batterier (batterier) och garanterarden erforderliga strömkvaliteten (PQ) i fristående och nätverkslägen.
Innan man kartlägger en strategi för att driva laster utan fel, bör man veta vilken typ av fel som kan förväntas från inhemska elnät.
Strömavbrott i elektriska nätverk
Underspänning är en frekvent förekomst i strömförsörjningen. Men det dominerar inte särskilt över det ökade, vilket också är vanligt. På natten är spänningen stabil, på dagen minskar den och på kvällen när de flesta belastningarna är avstängda ökar den.
Instabil frekvens är också ett misslyckande, även om det är ganska sällsynt. När nätverksbelastningen är hög kan den sjunka till 45 Hz, vilket leder till betydande signalförvrängning som negativt påverkar driften av UPS:en. Vissa enheter behandlar underklockning som en nödsituation och kan ladda ur batteriet snabbt.
Fullständiga strömavbrott är inte ovanliga. Elektriker bryr sig inte så mycket om elektronik och kan plötsligt stänga av en byggnad. Ett omedelbart strömavbrott är tillräckligt för att förlora information på en dator. Strömavbrott kan inträffa när nätverken är överbelastade. Därför är det viktigt hur tillförlitligt UPS-systemet levererar avbrottsfri ström.
UPS-klassificering
De är grupperade i tre grupper:
- Lågeffekt UPS för anslutning via eluttag. Utförandet är skrivbord eller golv, och effekten varierar från 0,25 till 3 kW.
- Enheter med medeleffekt - från 3 till 30 kW - innehåller ett block med uttag inbyggt i insidan, eller är också påslagna via grupperuttag i strömförsörjningsnätverket för konsumenter från kontrollpanelen. Enheter är gjorda för placering både på kontor och i separat utrustade rum.
- Högeffekt UPS - från 10 till 800 kW. De finns i elrum. De samlas i grupper och skapade energisystem med hög effekt - upp till flera tusen kW.
UPS-typer
Det finns för närvarande 4 typer av UPS (UPS). De egenskaper som är gemensamma för alla är:
- filtrering från impulser och brus;
- waveform dewarping;
- spänningsstabilisering (inte alla modeller);
- håll batteriet laddat;
- När UPS-batteriet tar slut kommer det först att larma och sedan stänga av konsumenten.
Offline UPS
Principen för driften av enheter med denna modifiering är att försörja konsumenten från det befintliga nätverket och omedelbart byta till autonom reservkraft i nödsituationer (4-12 ms). De är enklare och billigare än andra typer.
UPS växlar norm alt till internt batteri.
När enheten används från elnätet dämpar enheten brus med impulser och håller spänningen på en given nivå. En del av energin går åt till att ladda batteriet. Vid nätverksdrift i icke-standardläge växlar konsumenten till batteridrift. Varje UPS-modell avgör på sitt eget sätt behovet av att byta till detta läge. Batteriets livslängd beror på batteriets egenskaper och strömförbrukningen för lasten. I händelse av urladdning av reservströmförsörjningenett kommando ges för att stänga av konsumenten. Om nätspänningen når en normal nivå växlar UPS:en till normal nätdrift och batteriladdningen startar.
Line Interactive
Line interaktiva ups är utrustade med stabilisatorer, som arbetar kontinuerligt och ger sällsynta batterianslutningar.
Enheten interagerar med nätverket genom att styra amplituden och formen på nätspänningen.
När spänningen minskar eller ökar, korrigerar enheten sitt värde genom att byta uttag på autotransformatorn. På så sätt bibehålls dess nominella värde. Om parametern är utanför området och omkopplingsområdet inte längre är tillräckligt, växlar UPS-enheten till batteribackup. Enheten kan kopplas bort från huvudströmmen när en förvrängd signal tas emot. Det finns modeller som korrigerar spänningsvågformen utan att byta till batteridrift.
Ferroresonant UPS
Enheten innehåller en ferroresonant transformator som fungerar som en spänningsregulator. Dess fördel är ackumuleringen av energi i magnetfältet, som frigörs under växling inom 8-16 ms. Denna tidsperiod är tillräcklig för att UPS-enheten ska gå in i ett nytt driftläge.
Transformatorn utför den extra funktionen av ett brusfilter. Ingångsspänningsförvrängning påverkar inte utgående vågform, som förblir sinusformad.
Dubbelkonvertering UPS
Dubbel energiomvandlingsenhetfungerar enligt principen att likrikta nätspänningen och förvandlar den sedan igen till en stabiliserad variabel. Här används en kraftfullare likriktare som inte bara laddar batteriet utan även förser växelriktaren med en stabiliserad likspänning.
Från enhetens utgång tillförs en växelvis stabiliserad spänning till lasten.
När dubbelkonvertering inte räcker för att korrigera nätspänningen, tillförs extra laddning från batteriet till växelriktaren. Byte sker inte, men läget är redan annorlunda.
När växelriktaren misslyckas växlar den till nätdrift via bypass. Valet av en dubbelkonverterad UPS för privat bruk är irrationellt på grund av stora energiförluster. Denna typ av skydd används av organisationer där hög tillförlitlighet för utrustning krävs.
Typer av system
Avbrottsfri strömförsörjningssystem kan centraliseras eller distribueras. I det första fallet fungerar en UPS för hela byggnaden eller en separat våning, som kan klara alla belastningar.
Distribuerade avbrottsfria kraftsystem inkluderar flera skyddsenheter, som var och en fungerar på en dator eller annan utrustning. De är ganska effektiva.
Fördelarna med ett distribuerat system är följande:
- UPS har v alts specifikt för en enda enhet som är den viktigaste eller som fungerar i tuffa miljöer.
- Systemet kangradvis byggas upp, börja med serverskydd och flytta till arbetsstationer.
- Failed UPS kan ersättas med andra, mindre viktiga delar av systemet.
- Lågeffekt UPS behöver inte installeras och underhållas av specialpersonal.
- Möjlighet att ansluta till ett vanligt eluttag genom uttag.
- UPS tillämpas oberoende.
Centraliserade avbrottsfria kraftsystem inkluderar UPS på hög nivå, som bättre skyddar utrustningen. Trots deras höga kostnad uppnås totala kostnadsbesparingar, eftersom en enhet är billigare än flera. Men för enkla datorer kommer systemet att kosta mer, eftersom underhållet kräver högt kvalificerad personal eller tjänster från specialiserade företag som installerar och underhåller avbrottsfria kraftsystem.
Det krävs i följande fall:
- datorer är huvudbelastningen i nätverket;
- vissa organisationer behöver mycket pålitliga system som banker;
- konsumenter skiljer sig avsevärt i kraft: datorsystem, nödbelysning, kommunikation, säkerhetssystem.
Vad ska man titta efter när man väljer en UPS?
När du väljer ett avbrottsfritt strömförsörjningssystem finns det flera viktiga faktorer att ta hänsyn till. Vi listar de viktigaste.
Vad är utrustning skyddad från?
Först och främst är det nödvändigt att mäta spänningen i elnätet. Minsta cykellängd kommer att vara en dag. Han är meståterspeglar driften av det elektriska nätet. Om du måste arbeta på helger behöver du få information om veckocykeln, dag och natt.
Det är viktigt att bestämma den maximala och lägsta spänningen, samt effekt- och pulsfrekvensen i nätverket. Instrumentet kan vara ett digit alt oscilloskop eller en brännare.
Det enklaste sättet för användaren är att mäta spänningen, under vilken, enligt hans åsikt, spänningen når ett maximum och minimum. Ignorera inte helgen.
Om hyresvärden har kraftfull utrustning behöver du mäta spänningen i hemnätet när det slås på och av. Du bör ta reda på hur ofta strömmen stängs av i elnätet hemma och av vilka skäl. Det är viktigt att ha en jordledning i lägenheten. I det här fallet bör du ta reda på hur säkert den är ansluten till golvbrädans buss.
Typ av skyddad utrustning
Sammanställning av en lista över utrustning som kräver användning av en UPS. I det här fallet måste du veta vilken ström som förbrukas av varje enhet. Det räcker med att bestämma dess nominella värde, som finns i de tekniska specifikationerna. En del utrustning förbrukar ibland maximal energi, flera gånger högre än det nominella värdet. Du bör ställa in en gångreserv för det.
Autonomiperiod
Här är det viktigt att avgöra under vilken period det är möjligt att säkert lagra data eller slutföra nödvändiga tekniska operationer (överföring av information, spara filer, ta emot meddelanden).
Nödvändig personal
Beroende på systemets komplexiteten viss stab av specialister för dess drift. Detta måste förtydligas för att korrekt beräkna alla kostnader. Priset på skyddssystemet bör inte överstiga 10 % av kostnaden för huvudutrustningen.
UPS för hemmet
För en genomsnittlig stuga är en avbrottsfri strömförsörjning UPS (UPS) med en kapacitet på cirka 15 kW bekvämt. För att säkerställa autonom drift i 2-3 timmar behöver du 4 batterier med en total kapacitet på 2000 Ah. De låter dig samla el på cirka 7 kWh.
I huset är det viktigaste värmesystemet och hushållsapparater med dator. Kostnaden för UPS:en beror på effekten, antalet batterier och tillverkaren. För pannan kan du köpa en källa på 360 W till ett pris av 7 tusen. För hela huset behöver du en UPS-effekt på upp till 15 kW, vars pris är mer än 70 tusen rubel.
Förutom omvandlarna behövs batterier, som behöver bytas med jämna mellanrum. UPS för hemmet kostar en rund summa. Avbrottsfri strömförsörjningssystem är särskilt dyra.
Trots detta kan du spara på reparation av annan utrustning. Dessutom finns det alternativa alternativ med hjälp av generatorer. Ibland kan du komma undan med att installera spänningsstabilisatorer, som klarar många uppgifter, inklusive korrekt avstängning av utrustning.
Modern UPS är utrustad med ett tydligt gränssnitt. På displayen kan du övervaka systemets funktion, där huvudparametrarna är in- och utspänning, strömförbrukning, driftschema, batteriladdning.
Vilken UPS som ska väljas beror på användarens behov. En hemdator kan ha tillräckligt med ström så länge den stängs av. För oavbruten drift av pannan i 8-9 timmar behöver du en 1 kW skyddsanordning med tre batterier på 65 Ah.
Slutsats
Avbrottsfri strömförsörjningssystem är utformade för att ge autonom drift av elektriska apparater och elektronisk utrustning under en kort tid. Huvudindikatorn är UPS-enhetens kraft och batteriets kapacitet. Det är lämpligt att välja utrustning som innehåller en spänningsstabilisator.
Batteriets livslängd beror på batteriets egenskaper och ström som förbrukas av belastningen. I händelse av urladdning av reservkraftkällan ges ett kommando att stänga av konsumenten. Om nätspänningen når en normal nivå växlar UPS:en till normal nätdrift och börjar ladda batteriet.
