A háztartási áramellátást alacsony megbízhatóság és nem kielégítő villamosenergia-minőség jellemzi. Ennek oka az elavult elektromos hálózatok, a berendezések elhasználódása, az energiaátalakítók alacsony teljesítménye, a tranziens folyamatok az áramforrásoknál és -felhasználóknál, valamint a természeti és éghajlati tényezők. Ilyen körülmények között sürgősen szükség van szünetmentes áramellátó rendszerekre, hogy biztosítsák mind az első, mind a többi kategóriájú fogyasztók működését.
A lakások és házak tulajdonosai számára az elektromos hálózat stabil működése is fontos. A háztartási gépek munkájának leállítása nem a legnagyobb baj. Sokkal fontosabb az életfenntartó rendszerek, különösen a fűtési rendszer problémamentes működése, ha az közvetlenül függ az áramellátástól. A szünetmentes tápegység UPS (UPS) jön a segítségre - egy olyan eszköz, amely megvédi az elektromos vevőket a leállástól az akkumulátorokban (akkumulátorokban) felgyülemlett elektromosság miatt, és garantáljaa szükséges energiaminőség (PQ) önálló és hálózati üzemmódban.
Mielőtt felvázolnánk a terhelések hibamentes táplálásának megközelítését, tudnia kell, hogy milyen meghibásodások várhatók a hazai villamosenergia-hálózatoktól.
Áramkimaradások az elektromos hálózatokban
Az alacsony feszültség gyakran előfordul az áramellátásban. De nem különösebben dominál a megnövekedett felett, ami szintén gyakori. Éjszaka a feszültség stabil, nappal csökken, este pedig, amikor a terhelések nagy része ki van kapcsolva, nő.
Az instabil frekvencia szintén hiba, bár meglehetősen ritka. Magas hálózati terhelés esetén 45 Hz-re csökkenhet, ami jelentős jeltorzuláshoz vezet, ami negatívan befolyásolja az UPS működését. Egyes eszközök az alulórajelet vészhelyzetként kezelik, és gyorsan lemeríthetik az akkumulátort.
A teljes áramszünet nem ritka. A villanyszerelők nem sokat törődnek az elektronikával, és hirtelen leállíthatják az épületet. Egy azonnali áramszünet elég ahhoz, hogy a számítógépen információvesztésre kerüljön. Áramkimaradások léphetnek fel, ha a hálózat túlterhelt. Ezért fontos, hogy az UPS-rendszer mennyire megbízhatóan biztosít szünetmentes áramellátást.
UPS besorolás
Három csoportba vannak csoportosítva:
- Alacsony fogyasztású szünetmentes tápegység elektromos csatlakozókon keresztüli csatlakoztatáshoz. A végrehajtás asztali vagy padlón történik, a teljesítmény pedig 0,25 és 3 kW között van.
- A közepes teljesítményű készülékek - 3-tól 30 kW-ig - egy aljzatblokkot tartalmaznak, amelyek belül vannak beépítve, vagy csoportokon keresztül is kapcsolhatókaljzatok a fogyasztók táphálózatában a vezérlőpultról. A készülékek mind az irodákban, mind a külön felszerelt helyiségekben való elhelyezésre készültek.
- Nagy teljesítményű szünetmentes tápegység – 10-800 kW. Elektromos helyiségekben találhatók. Csoportokba gyűjtik, és nagy teljesítményű energiarendszereket hoznak létre - akár több ezer kW-ig.
UPS típusok
Jelenleg 4 típusú szünetmentes tápegység (UPS) létezik. A mindenkire jellemző tulajdonságok:
- impulzus- és zajszűrés;
- hullámforma deformáció;
- feszültségstabilizálás (nem minden modell);
- tartsa feltöltve az akkumulátort;
- Amikor az UPS akkumulátora lemerül, először riasztást ad, majd kikapcsolja a fogyasztót.
Off-line UPS
E módosítás eszközeinek működési elve az, hogy a fogyasztót a meglévő hálózatról táplálják, és vészhelyzetben (4-12 ms) azonnal átváltanak autonóm tartalék tápellátásra. Egyszerűbbek és olcsóbbak, mint a többi típus.
A szünetmentes tápegység általában belső akkumulátorra vált.
Hálózatról működtetve a készülék impulzusokkal elnyomja a zajt, és a feszültséget egy adott szinten tartja. Az energia egy részét az akkumulátor újratöltésére fordítják. Nem szabványos üzemmódú hálózati működés esetén a fogyasztó akkumulátoros üzemre vált. Minden UPS-modell a maga módján határozza meg, hogy szükséges-e átváltani erre az üzemmódra. Az akkumulátor élettartama az akkumulátor jellemzőitől és a terhelés energiafogyasztásától függ. A tartalék tápegység kisülése eseténparancsot adnak a fogyasztó kikapcsolására. Ha a hálózati feszültség eléri a normál szintet, az UPS normál hálózati működésre vált, és megkezdődik az akkumulátor töltése.
Interaktív vonal
A vonali interaktív up-ok stabilizátorokkal vannak felszerelve, amelyek folyamatosan működnek, és ritkán biztosítják az akkumulátorcsatlakozást.
Az eszköz a hálózati feszültség amplitúdójának és alakjának szabályozásával lép kapcsolatba a hálózattal.
Amikor a feszültség csökken vagy növekszik, az egység az autotranszformátor csapjainak átkapcsolásával korrigálja az értékét. Így a névértéke megmarad. Ha a paraméter a tartományon kívül esik, és a kapcsolási tartomány már nem elegendő, az UPS akkumulátoros tartalék üzemmódra vált. Az egység leválasztható a hálózatról, ha torz jel érkezik. Vannak olyan modellek, amelyek anélkül korrigálják a feszültség hullámformáját, hogy akkumulátoros üzemmódra váltanának.
Ferrorezonáns UPS
A készülék ferrorezonáns transzformátort tartalmaz, amely feszültségszabályozóként működik. Előnye az energia felhalmozódása a mágneses térben, amely kapcsoláskor 8-16 ms-on belül szabadul fel. Ez az időtartam elegendő ahhoz, hogy az UPS új üzemmódba lépjen.
A transzformátor a zajszűrő kiegészítő funkcióját látja el. A bemeneti feszültség torzulása nem befolyásolja a kimeneti hullámformát, amely szinuszos marad.
Dupla konverziós UPS
Kettős energiaátalakító eszköza hálózati feszültség egyenirányításának elvén működik, majd ismét stabilizált változóvá alakítja. Itt egy nagyobb teljesítményű egyenirányítót használnak, amely nem csak az akkumulátort tölti újra, hanem stabilizált egyenfeszültséggel látja el az invertert is.
A készülék kimenetéről váltakozó stabilizált feszültség jut a terhelésre.
Ha a kettős átalakítás nem elegendő a hálózati feszültség korrigálásához, az akkumulátor további töltést kap az inverterhez. A váltás nem történik meg, de a mód már más.
Ha az inverter meghibásodik, a bypass-on keresztül hálózati üzemmódra kapcsol. A kettős konverziós szünetmentes tápegység választása magánhasználatra irracionális a nagy energiaveszteség miatt. Ezt a fajta védelmet olyan szervezetek használják, ahol a berendezések nagy megbízhatóságára van szükség.
Rendszertípusok
A szünetmentes áramellátó rendszerek központosíthatók vagy elosztottak. Az első esetben egy UPS működik az egész épületben vagy egy külön emeleten, amely minden terhelést elbír.
Az elosztott szünetmentes áramellátó rendszerek több védelmi eszközt tartalmaznak, amelyek mindegyike egy számítógépen vagy más berendezésen működik. Elég hatékonyak.
Az elosztott rendszer előnyei a következők:
- A UPS-t kifejezetten egyetlen olyan eszközhöz választották ki, amely a legfontosabb, vagy amely zord környezetben működik.
- A rendszer képesfokozatosan felépül, kezdve a szervervédelemmel és a munkaállomásokra való átállással.
- A meghibásodott szünetmentes tápegység a rendszer más, kevésbé fontos elemeivel helyettesíthető.
- Az alacsony fogyasztású UPS-t nem kell speciális személyzetnek telepítenie és karbantartania.
- Hagyományos konnektorhoz való csatlakozás konnektorokon keresztül.
- A szünetmentes tápegységek egymástól függetlenül kerülnek alkalmazásra.
A központosított szünetmentes áramellátó rendszerek magas szintű UPS-eket tartalmaznak, amelyek jobban védik a berendezést. Magas költségük ellenére összességében költségmegtakarítás érhető el, mivel egy készülék olcsóbb, mint több. Az egyszerű számítógépek esetében azonban a rendszer többe fog kerülni, mivel karbantartásához magasan képzett személyzetre vagy szakosodott cégek szolgáltatásaira van szükség, amelyek szünetmentes energiaellátó rendszereket telepítenek és karbantartanak.
A következő esetekben szükséges:
- a számítógépek jelentik a hálózat fő terhelését;
- egyes szervezeteknek nagyon megbízható rendszerekre van szükségük, mint például a bankoknak;
- a fogyasztók teljesítménye jelentősen különbözik: számítógépes rendszer, vészvilágítás, kommunikáció, biztonsági rendszer.
Mire kell figyelni UPS kiválasztásakor?
A szünetmentes tápegység kiválasztásakor több fontos tényezőt is figyelembe kell venni. Felsoroljuk a főbbeket.
Mitől védett a berendezés?
Először is meg kell mérni a feszültséget az elektromos hálózatban. A ciklus minimális időtartama egy nap lesz. Ő a legtöbbtükrözi az elektromos hálózat működését. Ha hétvégén kell dolgoznia, akkor a heti ciklusról kell tájékozódnia, nappal és éjszaka.
Fontos a maximális és minimális feszültség, valamint a teljesítmény és az impulzusfrekvencia meghatározása a hálózatban. A műszer lehet digitális oszcilloszkóp vagy felvevő.
A felhasználó számára a legegyszerűbb módszer a feszültség mérése, amely során véleménye szerint a feszültség eléri a maximumot és a minimumot. Ne hagyja figyelmen kívül a hétvégét.
Ha a tulajdonos nagy teljesítményű berendezéssel rendelkezik, meg kell mérnie a feszültséget az otthoni hálózatban annak be- és kikapcsolásakor. Érdemes utánajárni, hogy otthon milyen gyakran és milyen okokból kapcsolják ki a tápfeszültséget. Fontos, hogy legyen földelő vezeték a lakásban. Ebben az esetben meg kell találnia, hogy mennyire biztonságosan csatlakozik a padlólap buszhoz.
Védett berendezés típusa
Az UPS használatát igénylő berendezések listájának összeállítása. Ebben az esetben ismernie kell az egyes eszközök által fogyasztott áramot. Elegendő a névleges értékét meghatározni, ami a műszaki leírásban szerepel. Egyes berendezések néha maximális energiát fogyasztanak, a névleges érték többszörösét. Be kell állítania egy teljesítménytartalékot.
Autonómia időszak
Itt fontos meghatározni, hogy mennyi ideig lehetséges az adatok biztonságos tárolása vagy a szükséges technológiai műveletek (információtovábbítás, fájlok mentése, üzenetek fogadása) elvégzése.
Essential Personal
A szükséges rendszer összetettségétől függőenműködéséhez meghatározott szakembergárdát. Ezt tisztázni kell az összes költség helyes kiszámítása érdekében. A védelmi rendszer ára nem haladhatja meg a fő berendezés költségének 10%-át.
UPS otthonra
Egy átlagos nyaraló számára kényelmes egy körülbelül 15 kW teljesítményű szünetmentes tápegység rendszerű UPS (UPS). A 2-3 órás autonóm működés biztosításához 4 db 2000 Ah összkapacitású akkumulátorra van szükség. Körülbelül 7 kWh villamos energia felhalmozódását teszik lehetővé.
A házban a legfontosabb a fűtésrendszer és a háztartási gépek számítógéppel. Az UPS költsége a teljesítménytől, az akkumulátorok számától és a gyártótól függ. A kazánhoz 360 W-os forrást vásárolhat 7 ezer áron. Az egész házhoz legfeljebb 15 kW teljesítményű UPS-re lesz szüksége, amelynek ára több mint 70 ezer rubel.
Az átalakítókon kívül elemekre is szükség van, amelyeket időnként cserélni kell. Az otthoni UPS kerek összegbe kerül. A szünetmentes tápegység rendszerek különösen költségesek.
Ennek ellenére megtakaríthat más berendezések javításán. Ezenkívül vannak alternatív lehetőségek generátorok használatával. Néha megúszhatja a feszültségstabilizátorok felszerelését, amelyek számos feladattal megbirkóznak, beleértve a berendezés megfelelő leállítását is.
A modern UPS-ek világos interfésszel vannak felszerelve. A kijelzőn nyomon követheti a rendszer működését, ahol a fő paraméterek a bemeneti és kimeneti feszültség, az energiafogyasztás, a működési séma, az akkumulátor töltöttsége.
A felhasználó igényeitől függ, hogy melyik UPS-t választja. Előfordulhat, hogy az otthoni számítógép elegendő energiával rendelkezik a leállás idejére. A kazán 8-9 órás megszakítás nélküli működéséhez egy 1 kW-os védőberendezésre lesz szüksége három 65 Ah-s akkumulátorral.
Következtetés
A szünetmentes áramellátó rendszereket úgy tervezték, hogy rövid ideig önállóan működjenek az elektromos készülékek és az elektronikus berendezések. A fő mutató az UPS teljesítménye és az akkumulátor kapacitása. Célszerű feszültségstabilizátort tartalmazó berendezést választani.
Az akkumulátor élettartama az akkumulátor jellemzőitől és a terhelés által fogyasztott áramtól függ. A tartalék áramforrás lemerülése esetén parancsot ad a fogyasztó kikapcsolására. Ha a hálózati feszültség eléri a normál szintet, az UPS normál hálózati működésre vált, és megkezdi az akkumulátor töltését.
