ПОДБОР ОБОРУДОВАНИЯ, ДОСТАВКА, МОНТАЖ, ПОДКЛЮЧЕНИЕ, СЕРВИС

Проблемы электропитания и их решение.

Все мы, пользуясь достижениями цивилизации, зависим от работоспособности бытовой техники, а та, в свою очередь, нуждается в качественном безаварийном электропитании. К сожалению, многие уже сталкивались с внезапным отказом электрооборудования из-за проблем с электропитанием. Низкое или высокое напряжение, резкие провалы и броски, ВЧ помехи, разброс фазных напряжений ("перекос фаз") или отключение одной из фаз - всё это причины выхода из строя блоков питания, плат управления и электромоторов.
Действующим на территории Российской Федерации ГОСТ 13109-97 "Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения" нормируются параметры фазного напряжения в электросети: 220В±5% как нормально допустимое, и 220В±10% как предельно допустимое, частота 50Гц±1Гц, коэффициент нелинейных искажений формы синусоиды не более 8% (длительно) и не более 12% (кратковременно), но эти нормативы часто не выполняются даже в элитных поселках. Реально измеренные нами экстремальные значения напряжения таковы: минимальное 129В, максимальное 292В, что одинаково опасно для аудио- и видеотехники, холодильников, компьютеров, отопительных котлов, электродвигателей насосов, систем охраны и сигнализации, осветительных приборов. Для трёхфазного электродвигателя скважинного насоса водоснабжения такой разброс фазных напряжений приводит к потере мощности и выходу из строя.
Пожар на Чагинской злектроподстанции в Москве в мае 2005 года, стал причиной "веерных" отключений энергоснабжения, "ледяные дожди", прошедшие в декабре 2010 года, явились причиной обрыва проводов воздушных линий электропередач, в результате чего населенные пункты с многотысячным населением оказались обесточенными в течение длительного времени. Более того, неизолированные провода местных трехфазных воздушных линий электропередач могут быть оборваны или замкнуты между собой упавшими деревьями, при этом в электросети вместо фазного 220В возможно появление линейного напряжения 380В, что чревато выходом из строя всего незащищенного электрооборудования или пожаром.
Защитить технику от повышенного напряжения, ВЧ помех и бросков напряжения можно, включив её через сетевой фильтр ("Пилот", "Sven", "Defender" и т.д.). Однако, наиболее распространенная проблема российских электросетей - глубокие "проседания" напряжения, в таких условиях обеспечить работоспособность электрооборудования можно, включив его через стабилизатор напряжения. При аварийном отключении напряжения стабилизатор уже не поможет, автономное резервное электропитание можно обеспечить только с помощью источника бесперебойного питания или генератора.
Самым надежным средством защиты и обеспечения автономного электропитания являются источники бесперебойного питания с двойным преобразованием напряжения (On Line) с внешней АКБ, подобные ИБП подают на нагрузку синусоидальное напряжение и в режиме работы от электросети и в автономном режиме, время переключения между режимами ничтожно мало (несколько наносекунд), время автономной работы определяется емкостью внешней АКБ. Инверторные стабилизаторы с двойным преобразованием напряжения обладают всеми достоинствами on line ИБП, но без возможности работы в автономном режиме.

Особенности электропитания отопительных котлов.

Основной причиной неработоспособности котла является некачественное электропитание. В лучшем случае котел просто выходит в режим аварии даже при кратковременных "провалах" (ниже 190В) напряжения в сети, в этом случае при нормализации напряжения сети восстановление рабочего режима котла автоматически не происходит, это можно сделать только вручную. В худшем выходит из строя недешевая плата управления режимами работы котла, что приводит к неработоспособности всей системы отопления и остыванию дома. Причем, если котел находится на гарантийном обслуживании, возникновение неисправности котла из-за скачков напряжения в сети не является гарантийным случаем, и это может стать причиной конфликта с обслуживающей организацией. Современные энергозависимые котлы предъявляют повышенные требования к качеству электропитания: строго синусоидальная форма напряжения, частота 50Гц, диапазон 195В…245В, также необходимо строго соблюдать фазировку подключения котла к сети и обеспечить надежное подключение нейтрали и контура заземления. Для защиты от провалов и скачков напряжения котёл НЕОБХОДИМО подключать к электросети через специально разработанные для этого стабилизаторы Штиль "Т", "ST", "SPT", "ИнСтаб", алгоритм работы которых изменён с учетом особенностей работы отопительных котлов, кроме этого, эти стабилизаторы выпускаются в корпусах с возможностью крепления на стену. Котлы желательно подключать через источники бесперебойного питания, причем лучшим выбором являются системы с двойным преобразованием напряжения, но они дороги. Параметры недорогих ИБП с встроенным стабилизатором (Line Interactive) несколько хуже, но они также обеспечивают защиту и работоспособность котлов во всех режимах.
Ступенчатые стабилизаторы при регулировании кратковременно разрывают цепь, также и интерактивные ИБП при переходе в инверторный режим, (время переключения указывается в технических характеристиках), необходимо убедиться, что это "фаза", а не "нейтраль", в противном случае возможны ложные срабатывания системы защиты котла при разрыве цепи "нейтрали". Стабилизаторы и источники бесперебойного питания для отопительных котлов должны иметь прямое соединение нейтрали входной вилки или клеммы с выходной или допускать такое соединение.

Стабилизаторы переменного напряжения. Назначение и параметры.

Стабилизаторы переменного напряжения - это многофункциональные устройства, рассчитанные на непрерывный режим работы, основное назначение которых - автоматическое удержание значения напряжения, подаваемого на нагрузку, в пределах нормы: 220В (или 380В при трехфазном подключении) с определенной точностью, которая зависит от модели стабилизатора, и обычно составляет от 2% до 7% при значительных отклонениях входного напряжения. Трехфазные модели нормализуют напряжение по каждой фазе, устраняют перекос напряжений по фазам и защищают трехфазную нагрузку от пропадания фазного напряжения.
Производимые в настоящее время в России электронные стабилизаторы со ступенчатым регулированием "ШТИЛЬ" (г. Тула), "ССК" (г. Москва), "LIDER" и "ПРОГРЕСС" (г. Псков), "VOLTER" и "Донстаб" (г. Донецк), разработаны с учетом российских условий электропитания на основании методик, выработанных еще в СССР, и оснащены дополнительными сервисными функциями для защиты нагрузки и электросети от короткого замыкания, перегрузки, имеют встроенный фильтр, подавляющий высокочастотные помехи, наведенные на провода от радио- и телепередатчиков и помехи от работающего электроинструмента, изготавливаются с некоторым запасом по мощности. В качестве силовых ключей применяются реле и полупроводниковые тиристоры и симисторы, причем, стабилизаторы с силовыми ключами на полупроводниковых элементах обладают более высокими параметрами и более надежны. Для повышения надежности электропитания отопительных котлов выпускаются Штиль "Т", "ST", "SPT", "ИнСтаб".
Стабилизаторы с двойным преобразованием напряжения часто называют инверторными, т.к. выходное напряжение формируется в выходном инверторе. Такие стабилизаторы обеспечивают высокое качество выходного напряжения, недостижимое для стабилизаторов других типов, но двойное преобразование приводит к потерям и, как следствие, к более низкому КПД. Выпускаются в РФ под торговыми марками "Штиль ИнСтаб" (г. Тула), "Энергетические технологии СДП" (г. Москва), "Русэлт СДП" (г. Москва).
Бытовые модели феррорезонансных стабилизаторов, разработанных в шестидесятые годы прошлого века, давно не выпускаются.
Изделия производства КНР, выпускаемые под разными торговыми марками, но в одинаковых корпусах: "Sassin", "Progi", "Solby", "Ресанта", "Профи", "Wusly", "+Вольт", "Энергия" и т.п. не обеспечивают заявленные параметры. Согласно приведенного в инструкции по эксплуатации графика, при понижении напряжения электросети до 160В, при которых как раз и необходим стабилизатор, нагрузочная способность падает до 50%, т.е. модель с заявленной мощностью 1000ВА реально способна питать нагрузку мощностью не более 500ВА. Кроме этого, невысокая надежность и, как следствие, большой процент отказов загружает работой сервисные центры, а пользователей необходимостью возить туда-сюда эти китайские изделия. Электромеханические модели, ко всему прочему, имеют недопустимо низкое быстродействие и небольшой срок службы из-за наличия подвижных деталей, скользящего контакта и сервопривода. Необходимо обратить внимание на работу цифрового индикатора входного / выходного напряжения, при положении кнопки "Uвых" всегда высвечивается цифра "220", хотя измеренная величина выходного напряжения может быть совсем не 220В. Нас обманывают. Единственным преимуществом стабилизаторов производства КНР являестся низкая цена. Желающим сэкономить и рискнуть своей техникой желаю удачи, но напоминаю, что при приобретении стабилизатора китайского производства необходимо выбирать модель с запасом по мощности в два - три раза.

Основные параметры стабилизаторов переменного напряжения:

Феррорезонансные стабилизаторы.

В основе стабилизирующего действия феррорезонансного стабилизатора лежит эффект феррорезонанса в контуре конденсатор - нелинейный дроссель с ферромагнитным насыщающимся сердечником.
Достоинства: плавное безразрывное регулирование, высокое быстродействие, работа в широком диапазоне температур и в жестких условиях эксплуатации, большой ресурс работы.
Недостатки: значительная нагрузка на электросеть, искажение формы выходного напряжения, сильный акустический шум с частотой 50Гц, недопустимость работы с перегрузкой и в режиме холостого хода (перегрев, опасность возгорания), узкий рабочий диапазон входных напряжений, сильная зависимость выходного напряжения от частоты напряжения электросети, большое количество моточных узлов, и, как следствие, значительный вес, габариты и высокая стоимость. Феррорезонансные стабилизаторы широко применялись во встроенных блоках питания измерительной аппаратуры, выпускавшейся в СССР. Выпускались и бытовые модели малой мощности: "Клен", "Олень".

Электромеханические стабилизаторы с плавным регулированием.

Электромеханические стабилизаторы построены на основе тороидального автотрансформатора со скользящим токосъемным контактом на роторе. При изменении напряжения в электросети, схема управления поворачивает ротор так, чтобы компенсировать это изменение.
Достоинства: высокая точность поддержания выходного напряжения при медленных изменениях напряжения электросети, широкий диапазон входного напряжения, надёжная работа при изменении мощности нагрузки от 0 до 100%, низкая цена.
Недостатки: низкое быстродействие (быстрые скачки напряжения электросети пропускаются на выход без коррекции), ограниченный ресурс угольного токосъемного контакта и контактной поверхности обмотки, опасность эксплуатации в условиях повышенной влажности, чувствительность к пыли. Электромеханические модели выпускаются в КНР под торговыми марками: "Sassin", "Progi", "Solby", "Ресанта", "Профи", "Wusly", "+Вольт", "Энергия" и т.п., к общим недостаткам электромеханической схемы следует добавить недостатки, присущие всем стабилизаторам китайского производства: несоответствие заявленным параметрам (график), невысокую надежность и большой процент отказов. При приобретении стабилизатора китайского производства необходимо выбирать модель с запасом по мощности в два - три раза.

Электронные стабилизаторы со ступенчатым регулированием.

Электронные стабилизаторы со ступенчатым регулированием построены на автотрансформаторе с дополнительными отводами от силовой обмотки, напряжение с одного из которых через коммутационный элемент подаётся на выход. Другой вариант построения стабилизатора со ступенчатым регулированием - схема вольтодобавки, в которой напряжение на выход подается с выходного отвода силового автотрансформатора, а регулирование производится за счет коммутации отводов дополнительной вольтодобавочной обмотки. При изменении напряжения в сети, схема управления открывает один из коммутационных элементов (закрывая все остальные) так, чтобы выходное напряжение постоянно находилось в пределах допуска от 3% до 10% (точность зависит от фирмы-изготовителя и серии стабилизаторов), чем уже диапазон регулирования, тем точнее стабилизатор поддерживает выходное напряжение, но точные стабилизатоы дороже. Современные стабилизаторы со ступенчатым регулированием выходного напряжения производятся на основе тороидального трансформатора, что позволяет значительно уменьшить поле рассеяния, в качестве коммутационных элементов используются реле и полупроводниковые тиристоры и симисторы. Стабилизаторы с силовыми ключами на полупроводниковых элементах обладают более высоким быстродействием, работают бесшумно, более надежны, но дороже аналогичных с релейными силовыми ключами.
Достоинства: высокая скорость срабатывания, широкий диапазон входного напряжения, точность стабилизации соответствующая требованиям ГОСТ 13109-97, надёжная работа при мощностях нагрузки от 0 до 100%.
Недостатки: ступенчатое изменение напряжения на выходе, эффект "моргания" ламп накаливания при переключении силовых ключей. Наиболее известные марки электронных стабилизаторов со ступенчатым регулированием: "ШТИЛЬ", "ССК", "LIDER", "ПРОГРЕСС" (Россия), "VOLTER", "ДОНСТАБ" (Украина), "Ресанта" (КНР). Стабилизаторы "РЕСАНТА" имеют недостаток, присущий китайским стабилизаторам: низкая надежность и падение нагрузочной способности при низком напряжении в электросети.

Инверторные стабилизаторы с двойным преобразованием напряжения.

Высококачественные инверторные стабилизаторы построены на принципе двойного преобразования напряжения и состоят из двух основных узлов: входного преобразователя-корректора, обеспечивающего синусоидальность потребляемого из сети тока и преобразующего переменное напряжение электросети в постоянный ток, и выходного инвертора, который преобразует постоянный ток в выходное переменное напряжение с программно заданными параметрами: чистая синусоида с частотой 50Гц и напряжением 220В с точностью не хуже ±2%.
Достоинства: недостижимая для других типов стабилизаторов независимость выходного напряжения от амплитудных, фазовых и частотных параметров напряжения электросети, широкий рабочий диапазон входного напряжения, надёжная работа при мощностях нагрузки от 0 до 100%, стабильность нагрузочной способности. Инверторные стабилизаторы позволяют избежать эффекта "мерцания ламп накаливания", свойственного стабилизаторам со ступенчатым регулированием, а также "исправить" несинусоидальность выходного напряжения дешевых генераторов
Недостатки: более низкий КПД (по сравнению с другими типами стабилизаторов).

Сравнение разных типов стабилизаторов.

Для бытового применения достаточно точности поддержания выходного напряжения ±7%, что соответствует требованиям ГОСТ 13109-97. Такую или более высокую точность обеспечивают все предлагаемые нами стабилизаторы. Лучшими техническими характеристиками обладают инверторные стабилизаторы, параметры стабилизаторов со ступенчатым регулированием достаточны для защиты и обеспечения надежной работы любой бытовой техники. Ступенчатые стабилизаторы с силовыми ключами на полупроводниковых элементах имеют более высокие характеристики и более надежны (поэтому и гарантийный срок на них больше), чем аналогичные с релейными силовыми ключами.
Широко известные в России ступенчатые и инверторные стабилизаторы "ШТИЛЬ" зарекомендовали себя как надежные и долговечные изделия. У меня до сих пор исправно выполняет свои функции стабилизатор LR1200 1996 года выпуска (с четырьмя розетками на задней панели), сегодня модель R1200 стала одной из наиболее популярных и в результате сравнительных тестов, проведенных программой "С новым домом" телеканала "Россия 1" (эфир от 11.07.2012) была признана лучшей из 7 представленных образцов разных производителей. В настоящее время серийно производятся стабилизаторы базовой серии однофазные и трехфазные, базовая серия в корпусе для установки в 19" стойку - однофазные и трехфазные, стабилизаторы с повышенной точностью однофазные и трехфазные, специальная серия для котлов отопления, диапазон мощностей от 110ВА до 100кВА. В 2015 году "Штиль" начал производство инверторных стабилизаторов под торговой маркой "ИнСтаб" с линейкой мощностей 350ВА, 550ВА, 1000ВА, 1500ВА, 2500ВА, 3500ВА, 6000ВА, 10000ВА.
Производимые ЗАО "Энергетические технологии" с 2004 года в Москве стабилизаторы "ССК" и "СДП" показали себя как надежные и не уступающие аналогичным изделиям других российских производителей, а по некоторым параметрам и превосходящими их. Инверторные стабилизаторы "СДП", построенные по схеме с двойным преобразованием, обеспечивают недостижимую для других типов стабилизаторов независимость выходного напряжения от амплитудных, фазовых и частотных параметров напряжения электросети и закупаются медицинскими учреждениями для подключения диагностического оборудования. Ступенчатые стабилизаторы "ССК" аналогичны базовой серии "Штиль", но модели мощностью от 9000ВА и выше позволяют как через панель управления, так и с подключенного к стабилизатору компьютера контролировать важные параметры: входное и выходное напряжение, выходной ток, температуру внутри корпуса, а также изменять пороговые значения напряжений в зависимости от условий эксплуатации, при необходимости можно понизить нижний порог отключения до 130В. В настоящее время серийно производятся ступенчатые "ССК" мощностью от 400ВА до 33кВА и трехфазные суммарной мощностью от 18кВА до 100кВА и инверторные стабилизаторы "СДП" мощностью 3000ВА.
Производимые в КНР электромеханические стабилизаторы имеют низкое быстродействие, обусловленное инерционностью поворотного механизма, вследствие чего они не отрабатывают быстрые скачки и провалы напряжения, более того, могут быть причиной появления на выходе опасного высокого напряжения, так, при резком повышении напряжения электросети с 160В до 240В (например, при отключении мощной нагрузки) на выходе электромеханического стабилизатора кратковременно появляется 300В, защита от высокого напряжения должна бы отключить нагрузку, но возможны варианты. Скорости регулирования электромеханического стабилизатора недостаточно, для того, чтобы удерживать выходное напряжение в пределах диапазона точности при резких изменениях напряжения электросети, небольшой срок службы и низкая надёжность - причины, по которым этот тип стабилизаторов далее не рассматривается.

Электроприбор	Мощность, ВА
Электролампы	15-250
Телевизор	100-400
Холодильник	150-600
Компьютер с монитором	400-750
Пылесос	400-2000
Утюг	500-2000
Кофеварка	800-1500
Электрочайник	1000-2000
Духовка	1000-2000
Обогреватель	1000-2400
Электроплита	1100-6000
Бойлер	1200-2000
СВЧ печь	1500-2000
Стиральная машина	1500-3000
Дрель	400-800
Перфоратор	600-1400
Электрорубанок	400-1000
Электролобзик	650-2200
Газовый котел	120-250
Водяной насос	150-600
Кондиционер	1000-3000
Газонокосилка	750-2500
Глубинный насос	150-2000

Рекомендации по выбору стабилизатора переменного напряжения.

Выбор стабилизатора точнее 5% для питания бытовой техники нецелесообразен, т.к. скачки напряжения внутри этого диапазона не выходят за рамки, определенные ГОСТ 13109-97 и не оказывают отрицательного влияния на оборудование и заметны лишь изменением яркости свечения электрических лампочек накаливания, замена их на энергосберегающие решает и эту проблему. Более точные стабилизаторы значительно дороже, и требуются для питания оборудования, предъявляющего повышенные требования к качеству электропитания: медицинская техника, измерительное оборудование.
При подборе стабилизатора самое главное - это правильно выбрать достаточную мощность. При эксплуатации стабилизатора с недостаточной мощностью будет срабатывать встроенная защита от перегрузки и отключать нагрузку, стабилизатор с завышенной мощностью будет работать с малой загрузкой, часть мощности будет куплена напрасно.
Для ориентировочной оценки необходимой мощности можно суммировать мощности потребления различных электроприборов, приведенные в таблице, или на шильдиках на задней стенке, или в инструкции по эксплуатации, имеющихся или намеченных к приобретению, и на основании этого сделать выбор. А можно токоизмерительными клещами (это должен делать специалист или квалифицированный электрик) измерить ток, протекающий по фазовому проводу после электросчетчика при включенном оборудовании, которое может быть использовано единовременно (при трехфазной сети измерения проводятся для каждой фазы), затем результат умножается на 220 (Вольт) и на 1,4 (чтобы перевести результат в Вольт*Амперы), получаем полную потребляемую мощность.
Необходимо помнить, что при понижении напряжения в электросети, потребляемый стабилизатором ток пропорционально возрастает (т.к., потребляемая стабилизатором из электросети мощность, постоянна и определяется нагрузкой). Электродвигатели в момент пуска дают бросок потребляемого тока в несколько раз от номинального, поэтому, их мощность необходимо учитывать с трехкратным запасом, электродвигатели с "мягким" пуском броска не дают. Рекомендуем выбирать мощность стабилизатора с запасом 20-30%, особенно, если подбирается стабилизатор для питания целого дома, и возможно приобретение дополнительного оборудования. При выборе стабилизатора производства КНР необходимо учитывать, что их нагрузочная способность при низком входном напряжении снижается, и выбирать модель с запасом по мощности в два - три раза.
В настоящее время оптимальными по соотношению цена/качество являются электронные стабилизаторы со ступенчатым регулированием российского производства "ШТИЛЬ", "ССК", "ЛИДЕР", "ПРОГРЕСС" и украинские "VOLTER".

Однофазные стабилизаторы.

Есть два подхода к выбору и использованию однофазных стабилизаторов: первый - приобретение нескольких стабилизаторов небольшой мощности и подключение отдельно стоящего оборудования, например, холодильника, комплекта аудио- и видеоаппаратуры, отопительного котла, насоса, второй - подключение всего дома через мощный стабилизатор. В первом случае стабилизатор выбирается для каждой нагрузки согласно потребляемой ею мощности, приведенной в инструкции по эксплуатации или на шильдике (обычно на задней панели), или из приведенной таблицы. Во втором случае мощность стабилизатора выбирается исходя из общей потребляемой мощности всего оборудования, установленного в доме и возможного приобретения дополнительного, с учетом пусковых токов электродвигателей насосов, сезонного изменения нагрузки.
Для повышения надежности работы энергозависимых отопительных котлов, их необходимо подключать через специально разработанные для этого стабилизаторы "Штиль Т, ST, SPT" или "ИнСтаб", это защитит котел и поможет избежать конфликтных ситуаций из-за возможных причин выхода его из строя и обязанности продавца выполнять гарантийные обязанности. Многие монтажные фирмы заключают договора на обслуживание только при условии подключения котла к электросети через стабилизатор.

Трехфазные стабилизаторы.

Для трехфазных стабилизаторов, состоящих из трех одинаковых однофазных, скоммутированных в трехфазную схему, необходимо не только правильно выбрать суммарную мощность, но и не допустить перегрузки хотя бы по одной из фаз, например, вариант, когда по фазе А потребляется 50% суммарной мощности, по фазе В - 30%, а по фазе С - 20%, не годится, т.к. мощность стабилизатора фазы А превышена, оптимальный вариант распределения потребляемых мощностей по фазам - 33% от суммарной. Если распределить потребляемую мощность по фазам невозможно, трехфазный стабилизатор необходимо выбирать по самой нагруженной фазе или три однофазных разной мощности.
Трехфазное оборудование (насос водоснабжения, мощный электродвигатель и т.д.) необходимо защитить от пропадания фазы, для этого выпускаются стабилизаторы "ШТИЛЬ" с функцией контроля фаз. При пропадании напряжения хотя бы одной из фаз отключаются остальные, тем самым предотвращается выход из строя трехфазной нагрузки, после устранения причины отключения фазного напряжения нормальная работа автоматически восстанавливается.

Подключение и эксплуатация стабилизаторов.

Стабилизаторы мощностью до 2кВА включительно подключаются к электросети кабелем с вилкой евростандарта с заземляющим контактом, а нагрузка подключается в установленные на корпусе розетки евростандарта. Настенные модели ССК-1-Н-0,4-220, ССК-1-Н-0,6-220, ССК-1-Н-0,8-220 подключаются через клеммную колодку или входящим в комплект сетевым кабелем. Стабилизаторы мощностью от 3кВА и выше подключаются только через клеммную колодку.
Подключение стабилизаторов должно производиться в строгом соответствии с рекомендациями и схемами в руководстве по эксплуатации. Эту работу лучше доверить квалифицированному электрику.
Не рекомендуется к выходу стабилизаторов подключать сетевые фильтры, а также соединять стабилизаторы последовательно.
Современные энергозависимые газовые котлы автономных систем отопления требуют правильного подключения "фазы", "нейтрали" и "заземления". При подключении котла через стабилизатор необходимо определить "нейтраль" стабилизатора, для чего необходимо тестером в режиме прозвонки определить контакты в сетевой вилке и выходной розетке, соединенные накоротко и, например, фломастером, пометить их. Отвёрткой-щупом определить в сетевой розетке расположение нейтрального контакта и подключить вилку стабилизатора так, чтобы помеченный контакт был включен в "нейтраль" розетки. Аналогично, вилку котла подключить так, чтобы контакт "нейтраль" вилки был включен в помеченный контакт выходной розетки стабилизатора. ВНИМАНИЕ: если перевернуть вилку на 180°, поменяв контакты местами, котёл работать не будет.

Источники бесперебойного питания. Назначение и параметры.

Источники бесперебойного питания (ИБП, UPS) - это многофункциональные устройства, рассчитанные на непрерывный режим работы, предназначены для гарантированного бесперебойного электропитания переменным или постоянным напряжением оборудования, выполняющего ответственную функцию: банковские системы электронных платежей, серверы, компьютеры, медицинское оборудование, системы связи, видеонаблюдение, сигнализация, охрана, аварийное оповещение, отопление, вентиляция, водоснабжение и т.д.
Источники бесперебойного питания имеют два режима работы: сетевой и автономный. При нормальном напряжении электросети ИБП работает в сетевом режиме, подавляет ВЧ помехи, защищает нагрузку от высоковольтных выбросов напряжения электросети. При аварийном отключении напряжения электросети ИБП автоматически переходит в автономный режим, в котором на выход подается напряжение с параметрами напряжения электросети, замещая собой электросеть. В качестве резервного источника энергии используется встроенная или внешняя аккумуляторная батарея. При восстановлении напряжения электросети ИБП автоматически переходит в сетевой режим и заряжает аккумуляторную батарею.
Существует три основные схемы ИБП: резервный (Off-Line или Standby), интерактивный (Line-Interactive) и с двойным преобразованием напряжения (On line).

Основные параметры источников бесперебойного питания

Резервные (Off-Line) ИБП.

Резервные (Off-Line UPS или Stand By UPS) самые простые, состоящие из входного фильтра - ограничителя импульсных и ВЧ помех, инвертора, встроенной АКБ, зарядного устройства, коммутатора режимов работы и схемы управления и индикации. Напряжение электросети (в диапазоне от 185В до 245В, зависит от производителя) через входной фильтр - ограничитель импульсных помех подается напрямую на нагрузку, при этом автоматически заряжается АКБ. При выходе напряжения электросети за указанный диапазон или аварийных перебоях электроснабжения, на нагрузку с выхода ИБП подается напряжение, сформированное в инверторе, форма напряжения - аппроксимированная синусоида (ступенчатое напряжение прямоугольной формы с широтно импульсной стабилизацией (ШИС), по мере разряда АКБ, амплитуда выходного напряжения инвертора также падает, для поддержания постоянства уровня мощности, передаваемой в нагрузку увеличивается ширина импульсов). Время переключения в автономный режим и обратно в сетевой не более 10 мсек. Работа в автономном режиме сопровождается светодиодной и звуковой сигнализацией. Время автономной работы на номинальную нагрузку обычно составляет около 10 мин. ИБП могут комплектоваться ПО для контроля параметров электросети и автоматического сохранения данных. ИБП данного типа хорошо работают с любой техникой с импульсными блоками питания: компьютеры, мониторы, телевизоры, а также с осветительными приборами, но категорически не рекомендуется подключать к ним оборудование с блоками питания с понижающими трансформаторами: факсовые аппараты, копировальную технику, электроинструмент, отопительные котлы и насосы.

ИБП с встроенным стабилизатором (Line Interactive).

Интерактивные ИБП (Line-Interactive UPS) аналогичны резервным ИБП, но, после входного фильтра добавлен простейший ступенчатый стабилизатор напряжения (AVR - automatic voltage regulator), это позволяет экономить ресурс АКБ. ИБП работает как стабилизатор без использования АКБ в более широком, чем резервные, диапазоне входного напряжения. При выходе напряжения электросети из диапазона стабилизации или при аварийных перебоях электроснабжения, ИБП переходит в автономный режим, в качестве источника энергии используется встроенная или внешняя аккумуляторная батарея, и на нагрузку подается напряжение от инвертора, форма напряжения - аппроксимированная синусоида (ступенчатое напряжение прямоугольной формы с широтно импульсной стабилизацией: по мере разряда АКБ, амплитуда выходного напряжения инвертора также падает, для поддержания постоянства уровня мощности, передаваемой в нагрузку увеличивается ширина импульсов). Время переключения в автономный режим и обратно в сетевой не более 10 мсек. Работа в автономном режиме сопровождается светодиодной и звуковой сигнализацией. Время автономной работы Line-Interactive ИБП с встроенной батареей обычно составляет около 10 мин, для увеличения времени автономной работы выпускаются модели, рассчитанные для работы с внешней АКБ большой емкости. ИБП комплектуются ПО для контроля параметров электросети и автоматического сохранения данных. С ИБП данного типа хорошо работают любая техника с импульсными блоками питания: компьютеры, мониторы, телевизоры, а также осветительные приборы, но категорически не рекомендуется подключать оборудование с блоками питания с понижающими трансформаторами, факсовые аппараты, копировальную технику, электродвигатели, отопительные котлы, насосы и т.п.
Интерактивные ИБП, формирующие в инверторном режиме выходное напряжение синусоидальной формы дороже, примером таких ИБП являются ECOVOLT, инверторные системы аварийного электроснабжения (САЭ) CyberPower, которые предназначены для работы с оборудованием жизнеобеспечения загородных домов: холодильники, аварийное освещение, связное оборудование, системы охраны, циркуляционные насосы, насосы водоснабжения. Для работы с отопительными котлами САЭ CyberPower можно назвать "условно пригодной": котлы требуют надежного безразрывного подключения "нейтрали" и заземления, а при переключении в автономный режим цепь "нейтрали" кратковременно разрывается, этого бывает достаточно для выхода котла в режим аварии. Эту проблему решает согласующий трансформатор, но он стоит денег. Источники бесперебойного питания ECOVOLT, построенные по схеме со "сквозной нейтралью", не разрывают цепь нейтрали, идеально подходят для работы с отопительными котлами, особенно серия TERMO. Время автономной работы ограничено мощностью нагрузки и емкостью выбранной внешней АКБ.

OnLine источники бесперебойного питания с двойным преобразованием напряжения.

OnLine источники бесперебойного питания с двойным преобразованием напряжения являются идеальным средством резервного электропитания и защиты любой нагрузки, в том числе систем жизнеобеспечения загородных домов: котлы, насосы, системы видеонаблюдения, охраны и сигнализации, вычислительная техника, связное оборудование и т.п. При работе от электросети OnLine ИБП работают как стабилизаторы: входной преобразователь преобразует переменное напряжение электросети в постоянное, которое выходной инвертор, преобразует снова в переменное с программно заданными параметрами: чистая синусоида частотой 50Гц и напряжением 220В±2%, при этом автоматически на оптимальном уровне поддерживается заряд АКБ. При аварийном понижении (повышении) или аварийном отключении электроснабжения OnLine ИБП мгновенно переходят в автономный режим, в котором, используя встроенную или внешнюю аккумуляторную батарею как резервный источник тока, питают нагрузку, замещая собой электросеть, при восстановлении напряжения электросети, также мгновенно переходят в сетевой режим. Время автономной работы ограничено емкостью аккумуляторной батареи и мощностью, потребляемой нагрузкой.

Источник бесперебойного питания или генератор?

Генераторы состоят из двигателя внутреннего сгорания (ДВС), работающего на бензине, дизельном топливе, природном газе и непосредственно генератора, вырабатывающего синусоидальное напряжение 220В частотой 50Гц, аналогичное сетевому. ДВС требует периодического технического обслуживания: замена масла, свеч и т.д. Запуск генератора производится вручную или автоматически, но в любом случае есть перерыв в подаче напряжения на нагрузку, кроме этого для установки генератора необходимо отдельное помещение с отводом выхлопных газов, если же генератор эксплуатируется вне помещения, то его запуск при низкой температуре может быть затруднен. Необходимый для работы генератора запас горючего или отдельный газоотвод повышает риск пожара. Горючее расходуется независимо от того, подключена ли нагрузка или нет.
Источники бесперебойного питания и системы безаварийного электропитания являются более предпочтительной альтернативой генераторам т.к. не требуют горючего, бесшумны, экологичны, не нуждаются в перерывах в работе для охлаждения, обеспечивают стабильные, соответствующие норме параметры выходного напряжения, расходуют ресурс резервного источника энергии (заряд АКБ) пропорционально мощности подключенной нагрузки, имеют большое время наработки на отказ, работают как стабилизаторы и только при сильно пониженном, или сильно повышенном напряжении электросети, или при аварийном отключении напряжения переходят в автономный режим, при работе от электросети автоматически заряжают и поддерживают 100% заряда АКБ, переход в автономный режим и обратно происходит автоматически и практически мгновенно, не содержат подверженных износу узлов и деталей, отсутствует необходимость технического обслуживания. Ресурс современных герметизированных свинцово-кислотных АКБ при соблюдении условий эксплуатации составляет не менее 200 циклов разряд-заряд или 7-ти лет эксплуатации и зависит от интенсивности использования и глубины разряда.
На стадии строительства современного загородного дома для обеспечения надежной работы систем жизнеобеспечения в схеме электроразводки необходимо предусмотреть отдельную линию, которая подключается к электросети через оборудование безаварийного электропитания. При невозможности прокладки такой линии, в распределительном щитке в группу объединяются автоматы защищающие ответственное электрооборудование и на них подается напряжение с источника бесперебойного питания. Такое решение позволяет защитить ответственное оборудование и обеспечить его автономное энергоснабжение. Совместное использование генератора и источника бесперебойного питания позволяет днем питаться от генератора (при этом заряжается АКБ), а ночью отключить генератор и в тишине отдыхать, энергоснабжение производится от ИБП в автономном режиме.

Режим BYPASS (РЕЗЕРВ).

В режиме BYPASS напряжение электросети подается на нагрузку напрямую в обход основной схемы. Этот режим включается автоматически при неисправности, при кратковременных превышениях допустимой мощности нагрузки (например, в момент пуска электродвигателя), перевод в BYPASS возможен также и вручную. В этом режиме через встроенный фильтр-ограничитель высоковольтных выбросов напряжения контролируется выходное напряжение напряжение, подаваемое на нагрузку, и, если его величина выходит за пределы допустимого диапазона, нагрузка отключается.

Приносим извинения за неполноту информации и временно неработающие ссылки. Сайт находится в работе и материалы будут выкладываться по мере готовности.

© 1995-2023