ИБП: основные сведения и предназначение
Хотя современные электротехнические устройства обладают высокой надежностью, они подвержены поломкам из-за перегрузки в электросети, отключений электричества или короткого замыкания. Для защиты домашней и офисной техники подключение к электросети производится через источники бесперебойного питания (сокращенно – ИБП). На сегодняшний день на рынке представлен богатый ассортимент данных изделий с различными параметрами.
Содержание
- Основные сведения
- Предназначение ИБП
- Конструктивные особенности и параметры
- Разновидности ИБП
- Определение необходимой мощности бесперебойника
Основные сведения
ИБП представляет собой устройство, оборудованное аккумулятором и преобразователем постоянного электротока в переменный. Оно позволяет переключаться между двумя источниками электротока и выравнивать его показатели.
Предназначение ИБП
Одна из главных проблем, препятствующих нормальному функционированию бытовой и офисной техники, заключается в частом кратковременном прерывании подачи электричества. В таких ситуациях необходимо моментальное подсоединение альтернативного источника питания. Именно для этой главной цели предназначен бесперебойник. Однако у него есть и дополнительные функции, в том числе:
- выравнивание выходного/входного напряжения;
- обеспечение защиты электроприбров от перегрузки или короткого замыкания;
- фильтрование подаваемого электротока, ослабление помех.
Конструктивные особенности и параметры
Бытовые бесперебойники имеют вид небольших коробов, на которых расположены индикаторы и кнопки управления. Промышленные ИБП отличаются крупными размерами и оборудуются дополнительными датчиками и устройствами, включая следующие:
- Стабилизатор, который выравнивает характеристики переменного напряжения.
- Электронакопитель. Он представляет собой аккумулятор ИБП. Эффективность ИБП на треть зависит от параметров этого элемента, а именно: его емкости, самопроизвольной потери заряда, числа циклов, диапазона рабочих температур и глубины разряда.
- Инвертор – преобразует переменное напряжение в постоянное и наоборот.
- Изолирующие трансформаторы. Чаще всего ИБП оснащаются двумя трансформаторами – выходным и входным, что обеспечивает передачу энергии между выходом и входом бесперебойника.
При подборе ИБП необходимо учитывать следующие важнейшие параметры:
- Выходная мощность.
- Продолжительность автономного функционирования.
- Скорость переключения на аккумулятор.
- Входное напряжение.
- Действия при перегрузках. При функционировании ИБП на аккумуляторе он должен автоматически выключаться при перепаде напряжения.
- Преобразование выходного тока при перепадах входного. На выходе ток должен оставаться в пределах нормы, каким бы ни был показатель входящего тока. Слишком низкое напряжение так же опасно для подключенных электроприборов, как и слишком высокое.
- Количество фаз. Существуют однофазные и трех-фазные модели ИБП.
- Продолжительность эксплуатации. На нее влияют тип аккумулятора, качество сборки и материалов изготовления. Минимальный показатель (для моделей со свинцовыми аккумуляторами) – два-три года, средний – пять-десять лет.
- Возможность холодного старта. Эта дополнительная функция бывает полезной в отдельных ситуациях. Она обеспечивает возможность включения бесперебойника даже при отсутствии электричества в сети.
Некоторые характеристики бесперебойника зависят от типа корпуса – он может быть напольным, настольным, универсальным или «в стойку». Кроме того, определенную роль играет размещение аккумулятора, которое может быть как внутренним, так и внешним.
Разновидности ИБП
Бесперебойники классифицируются по нескольким критериям, включая конструктивные особенности, мощность и емкость. Однако чаще всего их делят по типу применяемых схем (от которых зависит принцип действия). По последнему критерию выделяют три главных разновидности ИБП:
-
Резервные (Off-Line, Standby)
Это недорогие устройства, преимущества которых состоят в высоком КПД (до 99%), слабом нагреве, низкой шумности. Питание подсоединенных устройств производится непосредственно от центральной электросети, бесперебойник только фильтрует напряжение. Минусы таких моделей заключаются в низкой мощности, длительном переключении на автономное функционирование и отсутствии возможности регулировать напряжение или частоту электротока. Тем не менее такие ИБП часто применяются для работы с газовыми котлами для частных домов, компьютерами, локальными вычислительными сетями.
-
Интерактивные (Line-Interactive)
Основное отличие от предшествующей разновидности заключается в наличии ступенчатого стабилизатора на входе, обеспечивающего регулирование напряжения. Достоинство таких ИБП состоит в более быстром переходе на резервный источник электропитания, а недостаток – в отсутствии возможности использования для питания электроприборов с асинхронными моторами, к которым относится большая часть бытовой техники. Но они могут применяться для серверов, мини-АТС, обогревателей и светильников.
-
С режимом двойного преобразования (Online, Double-Conversion)
Принцип функционирования такого бесперебойника основывается на преобразовании входного электротока в постоянный, а потом с использованием инвертора – в переменный. Одно из главных его достоинств заключается в возможности регулирования напряжения и частоты электротока. Однако имеется и ряд минусов, включая невысокий КПД (80-96%), сильное нагревание, высокую шумность.
Определение необходимой мощности бесперебойника
ИБП, рассчитанный на несколько домашних электроприборов, не подойдет для мощного медицинского или производственного оборудования. Чтобы определить требуемую мощность, недостаточно сложить нагрузку всех подсоединяемых электроприборов. Это обусловлено тем, что пусковые электротоки для некоторых приборов превышают норму в разы, в связи с чем для них введены специальные коэффициенты.