Главная Источники бесперебойного питания Полезная информация СХЕМЫ ИБП - схема и ГОСТ на источники бесперебойного питания

СХЕМЫ ИБП - схема и ГОСТ на источники бесперебойного питания

До настоящего времени в Российской Федерации действует ГОСТ 27699−88 (Стан­дарт СЭВ 5874−87) «Системы бесперебойного питания приемников переменного тока. Общие технические условия». Так как основным назначением СБЭ является электроснабжение инфокоммуникационного оборудования, требования к ИБП на­ряду с рекомендациями стандарта определяются следующими факторами:

• характеристиками блоков питания оборудования;
• обеспечением надежности электроснабжения при некритичных авариях и не­исправностях в самой СБЭ;
• обеспечением электромагнитной совместимости.

На рисунке представлены области нормального функционирования и области отказов и сбоев импульсных блоков питания в зависимости от напряжения и време­ни нарушения электроснабжения.

Требования ГОСТ 27699−88 представлены в таблице, которая может помочь в выборе ИБП. Некоторые ячейки в таблице не заполнены. Это означает, что стан­дарт не регламентирует данный параметр, а при выборе ИБП следует руководство­ваться техническими условиями на защищаемое оборудование. Масса и габариты устройств должны быть приняты во внимание при разработке строительного зада­ния на размещение ИБП, определении пригодности монтажных проемов и нагру­зочной способности перекрытий. КПД имеет смысл сравнивать при выборе ИБП одинакового типа. Количество параллельно работающих ИБП важно при выборе оборудования для создания отказоустойчивой системы электроснабжения.

Типологические схемы ИБП

Для удовлетворения требований разнообразных потребителей существуют большой выбор ИБП различной мощности и различной топологии. В результате деятельности группы МЭК был разработан стандарт IEC 62040−3, опубликованный в 1999 году. IEC 62040−3 (1999−03) Uninterruptible power systems (UPS) — Part 3: Method of specifying the performance and test requirements.

Основные особенности стандарта для определения и описания топологии ИБП заключаются в следующем. Согласно этому стандарту, ИБП по топологии делятся на три типа:

• Passive Standby;

• Line Interactive;

• Double Conversion.

Для описания топологии ИБП стандартом введены следующие термины:

• «primary power» — электроэнергия, которая поступает от питающей сети;

• «standby power» — электроэнергия, которая вырабатывается ИБП в случае отсутствия питающего напряжения.

Кроме этого, стандарт разделяет входы ИБП на два типа:

• «normal AC» вход — вход ИБП, к которому подключается основное питающее напряжение переменного тока;

• «bypass AC» вход — вход ИБП, к которому подключается резервное питающее напряжение переменного тока.

Характеристики ИБП по ГОСТ 27699−88

Показатель Значение, %

Стабилизация напряжения	±5
Стабилизация частоты	±2
Гармонические искажения	5
Фильтрация ВЧ-импульсов	—
ВХОДНОЙ cosφ	—
Гальваническая развязка	—
Колебания напряжения на входе	- 15…+10
Колебания частоты на входе	±2
Перегрузочная способность (в течение 15 мин)	110
Количество агрегатов, работающих параллельно	—

Так как производители ИБП предлагаеют потребителям изучить огромное количество всевозможных технических характеристик систем бесперебойного питания, мы приводим наиболее распространенные наименования/характеристики и комментрарии к ним.

Наименование	Описание
Общие данные
Номинальная выходная мощность ИБП (кВА)	Номинальная мощность ИБП без учета КПД и заряда батареи
Номинальная выходная мощность одного модуля ИБП (кВА)	Указывается номинальная мощность одного модуля энергетического массива
Количество параллельно включенных ИБП	Максимальное количество параллельно включенных ИБП в группе
Схема ИБП	Число фаз вход/выход (1:1; 3:1; 3:3)
Количество параллельно включенных модулей	Указывается максимальное количество модулей в устройстве или в группе
КПД при 100−процентной нагрузке в режиме on-line (%)	Как правило, указывается для работы на активную нагрузку
Тепловыделение ИБП при 100−процентной нагрузке и заряженных батареях (Вт)	Тепловыделение с учетом КПД и без учета заряда АБ
Тепловыделение одного модуля при 100−процентной нагрузке и заряженных батареях (Вт)	То же для одного модуля энергетического массива
Уровень акустического шума (дБ)	Уровень шума при 100−процентной нагрузке на расстоянии 1 м
Плавающее напряжение батарей (В пост. тока)	Напряжение на одном аккумуляторе (ячейке)
Максимальный ток заряда батарей (A)	Максимальный ток заряда для данного типа батарей (допускает регулировку)
Количество батарей 12 В	Количество аккумуляторов (ячеек) в батарее
Наличие статического байпаса ИБП	Да/нет
Наличие механического байпаса ИБП	Да/нет
Наличие статического байпаса модуля ИБП	То же, для модуля энергетического массива
Устойчивость к перегрузкам в режиме байпаса	Указывается в % к номинальной мощности ИБП
Время перехода с байпаса на инвертор	Максимальное время
Рабочий диапазон температур ( 0 C)	Указывается для работы на полную нагрузку
Температура хранения/транспортировки ( 0	Указывается для системного блока или модуля ИБП
Входные параметры
Номинальное напряжение (В)	Номинальное входное напряжение
Диапазон изменения напряжения	Диапазон входного напряжения без перехода в автономный режим
Диапазон изменения частоты (Гц)	Без перехода в автономный режим
Коэффициент мощности	Коэффициент мощности или cosj
Форма потребляемого тока	Для ИБП средней и большой мощности всегда синусоидальная
Выходные параметры
Номинальное напряжение (В)	Номинальное выходное напряжение, допускает регулировку
Разброс напряжения (%)	Отклонения напряжения без изменения нагрузки
Разброс напряжения (при изменении нагрузки от 0 до 100% и от 100 до 0%) (%)	Статический и динамический характер изменения нагрузки (в том числе 100%)
Выходная частота (Гц)	Указывается для работы в автономном режиме
Разброс частоты (%)	В автономном режиме, без изменения нагрузки
Крест-фактор	Допустимое отношение амплитуды к действующему значению тока нагрузки
Перегрузка (%)	Дополнительно указывается время перегрузки
Коммуникационные возможности
ПО для мониторинга и закрытия серверов	Как правило, для ИБП малой и средней мощности
Наличие адаптеров SNMP	Да/нет
Коммуникационный порт (интеллектуальный и сухие контакты)	Да/нет
Функция экстренного отключения (EPO)	Emergency Power Off (экстренное отключение питания)
Функция координации работы с ДГУ (Gen on)	Программирование заряда батарей, блокировка байпаса и др. функции по сигналу «ДГУ в работе» (Gen on)
Массогабаритные показатели
Стандартные размеры ИБП (Ш x В x Г) (мм)	Для системного блока ИБП без фильтров и трансформаторов
Размеры батарейных шкафов (Ш x В x Г) (мм)	Размер батарейных шкафов, могут указываться несколько типоразмеров
Вес ИБП без батарей (кг)	Вес системного блока ИБП
Вес модуля ИБП (кг)	Для энергетических массивов

До настоящего времени в Российской Федерации действует ГОСТ 27699−88 (Стан­дарт СЭВ 5874−87) «Системы бесперебойного питания приемников переменного тока. Общие технические условия». Так как основным назначением СБЭ является электроснабжение инфокоммуникационного оборудования, требования к ИБП на­ряду с рекомендациями стандарта определяются следующими факторами:

• характеристиками блоков питания оборудования;
• обеспечением надежности электроснабжения при некритичных авариях и не­исправностях в самой СБЭ;
• обеспечением электромагнитной совместимости.

На рисунке представлены области нормального функционирования и области отказов и сбоев импульсных блоков питания в зависимости от напряжения и време­ни нарушения электроснабжения.

Требования ГОСТ 27699−88 представлены в таблице, которая может помочь в выборе ИБП. Некоторые ячейки в таблице не заполнены. Это означает, что стан­дарт не регламентирует данный параметр, а при выборе ИБП следует руководство­ваться техническими условиями на защищаемое оборудование. Масса и габариты устройств должны быть приняты во внимание при разработке строительного зада­ния на размещение ИБП, определении пригодности монтажных проемов и нагру­зочной способности перекрытий. КПД имеет смысл сравнивать при выборе ИБП одинакового типа. Количество параллельно работающих ИБП важно при выборе оборудования для создания отказоустойчивой системы электроснабжения.

Типологические схемы ИБП

Для удовлетворения требований разнообразных потребителей существуют большой выбор ИБП различной мощности и различной топологии. В результате деятельности группы МЭК был разработан стандарт IEC 62040−3, опубликованный в 1999 году. IEC 62040−3 (1999−03) Uninterruptible power systems (UPS) — Part 3: Method of specifying the performance and test requirements.

Основные особенности стандарта для определения и описания топологии ИБП заключаются в следующем. Согласно этому стандарту, ИБП по топологии делятся на три типа:

• Passive Standby;

• Line Interactive;

• Double Conversion.

Для описания топологии ИБП стандартом введены следующие термины:

• «primary power» — электроэнергия, которая поступает от питающей сети;

• «standby power» — электроэнергия, которая вырабатывается ИБП в случае отсутствия питающего напряжения.

Кроме этого, стандарт разделяет входы ИБП на два типа:

• «normal AC» вход — вход ИБП, к которому подключается основное питающее напряжение переменного тока;

• «bypass AC» вход — вход ИБП, к которому подключается резервное питающее напряжение переменного тока.

Характеристики ИБП по ГОСТ 27699−88

Показатель Значение, %

Стабилизация напряжения	±5
Стабилизация частоты	±2
Гармонические искажения	5
Фильтрация ВЧ-импульсов	—
ВХОДНОЙ cosφ	—
Гальваническая развязка	—
Колебания напряжения на входе	- 15…+10
Колебания частоты на входе	±2
Перегрузочная способность (в течение 15 мин)	110
Количество агрегатов, работающих параллельно	—

Так как производители ИБП предлагаеют потребителям изучить огромное количество всевозможных технических характеристик систем бесперебойного питания, мы приводим наиболее распространенные наименования/характеристики и комментрарии к ним.

Наименование	Описание
Общие данные
Номинальная выходная мощность ИБП (кВА)	Номинальная мощность ИБП без учета КПД и заряда батареи
Номинальная выходная мощность одного модуля ИБП (кВА)	Указывается номинальная мощность одного модуля энергетического массива
Количество параллельно включенных ИБП	Максимальное количество параллельно включенных ИБП в группе
Схема ИБП	Число фаз вход/выход (1:1; 3:1; 3:3)
Количество параллельно включенных модулей	Указывается максимальное количество модулей в устройстве или в группе
КПД при 100−процентной нагрузке в режиме on-line (%)	Как правило, указывается для работы на активную нагрузку
Тепловыделение ИБП при 100−процентной нагрузке и заряженных батареях (Вт)	Тепловыделение с учетом КПД и без учета заряда АБ
Тепловыделение одного модуля при 100−процентной нагрузке и заряженных батареях (Вт)	То же для одного модуля энергетического массива
Уровень акустического шума (дБ)	Уровень шума при 100−процентной нагрузке на расстоянии 1 м
Плавающее напряжение батарей (В пост. тока)	Напряжение на одном аккумуляторе (ячейке)
Максимальный ток заряда батарей (A)	Максимальный ток заряда для данного типа батарей (допускает регулировку)
Количество батарей 12 В	Количество аккумуляторов (ячеек) в батарее
Наличие статического байпаса ИБП	Да/нет
Наличие механического байпаса ИБП	Да/нет
Наличие статического байпаса модуля ИБП	То же, для модуля энергетического массива
Устойчивость к перегрузкам в режиме байпаса	Указывается в % к номинальной мощности ИБП
Время перехода с байпаса на инвертор	Максимальное время
Рабочий диапазон температур ( 0 C)	Указывается для работы на полную нагрузку
Температура хранения/транспортировки ( 0	Указывается для системного блока или модуля ИБП
Входные параметры
Номинальное напряжение (В)	Номинальное входное напряжение
Диапазон изменения напряжения	Диапазон входного напряжения без перехода в автономный режим
Диапазон изменения частоты (Гц)	Без перехода в автономный режим
Коэффициент мощности	Коэффициент мощности или cosj
Форма потребляемого тока	Для ИБП средней и большой мощности всегда синусоидальная
Выходные параметры
Номинальное напряжение (В)	Номинальное выходное напряжение, допускает регулировку
Разброс напряжения (%)	Отклонения напряжения без изменения нагрузки
Разброс напряжения (при изменении нагрузки от 0 до 100% и от 100 до 0%) (%)	Статический и динамический характер изменения нагрузки (в том числе 100%)
Выходная частота (Гц)	Указывается для работы в автономном режиме
Разброс частоты (%)	В автономном режиме, без изменения нагрузки
Крест-фактор	Допустимое отношение амплитуды к действующему значению тока нагрузки
Перегрузка (%)	Дополнительно указывается время перегрузки
Коммуникационные возможности
ПО для мониторинга и закрытия серверов	Как правило, для ИБП малой и средней мощности
Наличие адаптеров SNMP	Да/нет
Коммуникационный порт (интеллектуальный и сухие контакты)	Да/нет
Функция экстренного отключения (EPO)	Emergency Power Off (экстренное отключение питания)
Функция координации работы с ДГУ (Gen on)	Программирование заряда батарей, блокировка байпаса и др. функции по сигналу «ДГУ в работе» (Gen on)
Массогабаритные показатели
Стандартные размеры ИБП (Ш x В x Г) (мм)	Для системного блока ИБП без фильтров и трансформаторов
Размеры батарейных шкафов (Ш x В x Г) (мм)	Размер батарейных шкафов, могут указываться несколько типоразмеров
Вес ИБП без батарей (кг)	Вес системного блока ИБП
Вес модуля ИБП (кг)	Для энергетических массивов