Перегрузка в сети, отключение электричества, короткое замыкание — все это может серьезно повредить и даже «убить» электрооборудование. Например, плановое отключение электроэнергии ломает компьютеры, стиральные машины или холодильники. А если мы говорим о системе отопления, даже кратковременное превышение напряжения может навредить дорогостоящим установкам. Чтобы этого не случилось, были придуманы специальные приборы. Смотрим, что такое источник бесперебойного питания и как его выбрать.
ИБП — что это такое и каким бывает
ИБП — прибор, через который ноутбук, обогревательный котел или другое электрооборудование подключается к сети. Это делается, чтобы в случае форс-мажора техника могла некоторое время работать от аккумулятора внутри прибора. А также это необходимо, чтобы преобразовывать постоянный ток в переменный. Одна из особенностей конструкции в том, что она присоединяется к нескольким первичным источникам питания одновременно и может переключаться между ними. К самому прибору можно подключить от 2 до 6 устройств, в среднем.
Если ориентироваться на нормативы IEC 62040-3, все приборы разделяются на три категории. В основе классификации лежит схема построения:
- резервная;
- линейно-интерактивная;
- двойного преобразования.
Рабочее напряжение также различается. Поэтому аппараты делаются однофазными или трехфазными (для одного трехфазного или трех однофазных приборов в группе).
По строению, сочетанию показателей назначения, мощности, времени автономной работы выделяют:
- маломощные приборы для установки на стене, на полу или в стойках, шкафах размером 19 дюймов;
- установки средней или большой мощности в виде моноблоков напольного типа, для установки в 19-дюймовых стойках, шкафах.
Для чего нужен бесперебойник в доме
Техника становится все умнее и сложнее. Но повышается требовательность к показателям подаваемой электроэнергии. Даже кратковременные перерывы в подаче электричества или превышение допустимых значений напряжения могут испортить дорогостоящее оборудование. Поэтому все чаще в быту используются альтернативные источники питания, которые берут на себя функцию поддержания питания в момент скачка электричества или его отключения. При этом у прибора есть несколько дополнительных функций:
- выравнивать входное или выходное напряжение;
- отфильтровывать подаваемый ток, уменьшать количество помех;
- защищать от короткого замыкания, перегрузок.
Отметим, что в небольшом корпусе прибора помещается компактная батарея. Ее емкости хватает в среднем на 4-15 минут. Однако этого достаточно, чтобы у владельца была возможность сохранить сведения, отключить оборудование в штатном режиме.
Из чего состоит бесперебойник: конструкция и показатели
Базовый набор составляющих выглядит следующим образом.
| Составляющие | Описание |
| Батарея (обычно свинцово-кислотная) | Накапливает энергию, чтобы в момент отключения тока, замыкания снабдить электрооборудование достаточным количеством энергии. Иногда идет в комплекте с внешним источником питания, чтобы увеличить срок автономной работы. |
| Электронный блок управления | Поддерживает автоматическую работу прибора, батареи в соответствии с заявленными параметрами. Позволяет отрегулировать показатели установки. |
| Зарядное устройство | Для пополнения запасов энергии батареи. |
| Инвертор | Переводит постоянное напряжение тока в переменное. |
Дополнительно прибор может комплектоваться следующими составляющими. Давайте посмотрим, что еще внутри ИБП находится.
| Составляющие | Описание |
| Выпрямитель | Применяется исключительно в классе on-line. Переводит переменный ток в постоянный. |
| Байпасный блок | Переводит оборудование на основную сеть, обходя установку, в ручном или автоматическом режиме. Включается, когда показатели основной сети уже соответствуют норме или на ИБП оказывается большая нагрузка, чем он способен вынести. |
| Бустер | Автотрансформатор, который увеличивает или уменьшает показатель напряжения на входе. Применяется исключительно в line-interactive классе. |
| Фильтры | Устраняют помехи, всплески, деформацию сигнала. Входят в состав line-interactive, off-line моделей. |
| Гальваническая развязка | Трансформатор для разделения, который ставится на входе. Улучшает стойкость к помехам, потому что не позволяет установить связь между входом и выходом. |
| Платы расширения интерфейсов | Помогают по сети или удаленно отслеживать работу установок. Интерфейсы могут быть разными: RS-232 /485, USB или mini-USB, Ethernet, «сухие» контакты. Обычно для контроля используется веб-интерфейс, ПО. |
Разновидности ИБП и их особенности
Существует три схемы построения приборов, которые мы рассмотрим в деталях. Заодно поможет разобраться, для чего предназначен ИБП каждой разновидности.
1. Резервный (off-line)
Простейшее устройство, которое представлено на рынке. Нагрузка питается от электросети. Когда напряжение пропадает, прибор через инвертор начинает подпитывать оборудование от собственной батареи. Главный недостаток — отсутствие встроенной защиты. Поэтому актуален для сетей с относительно стабильным напряжением. Переключается за 5 миллисекунд, а мощность варьируется от 220 до 2000 ВА.
| Достоинства | Недостатки |
| Небольшой размер. | Выходное напряжение остается без стабилизации. |
| Малый вес. | Частичное удаление помех. Помехи, сгенерированные нагрузкой, проникают. |
| Доступность. | Показатели тока на выходе при переходе на батарею меняются скачками. |
| Экономичность. | Напряжение на выходе имеет форму прямоугольника, а не синусоиды. |
Если вы раздумываете, какой ИБП нужен для дома, это наиболее подходящий вариант. Техника стоит недорого, демонстрирует отличные показатели. В условиях невысокого требования к качеству питания это идеальный вариант. Особенно если нет индуктивной составляющей у оборудования, которое нужно защитить: электродвигателей, трансформаторов, дросселей.
Не подойдут, если нужно подключать циркуляционные насосы, холодильники, кухонные комбайны, блендеры или миксеры. В составе этого оборудования есть электродвигатели. Если использовать ИБП, оборудование быстро сломается.
Подойдет, когда нужно защитить:
- Домашние или офисные ПК. Импульсные блоки хорошо совмещаются с резервными моделями.
- Маломощное дежурное освещение. Единственное ограничение — лампы с электромагнитным дросселем. С вариантами прямого включения работает хорошо, срок службы ламп не сокращается.
Однако из-за большого объема помех на выходе лучше не включать в состав серверов, офисной или охранной техники. При сбое важные данные будут безвозвратно утеряны.
2. Линейно-интерактивная (line-interactive)
Это следующий класс устройств. Включает внутренний стабилизатор напряжения. Благодаря этому сфера применения установок расширяется. Можно использовать с электрикой, которая незначительно, но отклоняется от нормы. А переход на аккумулятор занимает 4 мс. Это меньше, чем у резервных аналогов.
| Достоинства | Недостатки |
| Компактные размеры. | Дороже резервных. |
| Входное напряжение стабилизируется поэтапно. | Нагрузка от сети распределения питания не изолируется. |
| Почти синусоида. | Невозможность отрегулировать, стабилизировать входные частоты. |
| Доступность. | Неэффективна при нелинейных нагрузках. |
| Шире сфера применения, чем у предыдущего класса. | |
Разберемся, что делает источник бесперебойного питания line-interactive и для чего подойдет:
- Питание индуктивной нагрузки. Но предварительно стоит изучить показатели модели.
- Насосы, холодильники, устройства с трансформаторными блоками питания, управляющая техника газовых котлов, другая техника с электродвигателями. При условии «чистой» или правильной синусоиды. Потому что модели с измененной формой для подобной техники не подходят. <
3. Двойное преобразование (on-line)
Постоянно преобразует переменное напряжение входного тока в постоянное, а затем снова в переменное. Дает синусоиду высокого качества, подходящую для питания самого капризного электрооборудования. Постоянное подключение к цепи сводит время переключения между источниками питания к 0. При этом вы можете корректировать частоту и напряжение тока. Однако в отличие от предыдущих моделей КПД установки будет ниже (всего 80-96%), шумность выше. А еще установка греется.
| Достоинства | Недостатки |
| Полное удаление помех, выбросов. | Сложное строение, высокая стоимость. |
| Правильная синусоида, стабилизированное по величине, частоте, форме напряжения. | Больше тратится энергии, снижается общий КПД. |
| Универсальность. | Невысокий коэффициент мощности по входу. |
| Не нужно времени на переключение. | |
Такие бесперебойники хорошо показали себя вместе с электродвигателями, ПК и офисным оборудованием, системами управления нагревательными котлами, видеоаппаратурой. Применяются даже в сетях, где используется электричество низкого качества.
Выбираем ИПБ с учетом нагрузки
Если рассматривать ключевые свойства аппарата, выделим следующие:
- мощность;
- быстроту перехода на питание от батареи и обратно;
- схема построения, правильность синусоиды;
- длительность работы от батареи;
- опция стабилизации напряжения;
- оперативность зарядки;
- габариты, качество корпуса.
Особое значение имеет качество напряжения, которое выдает источник. Также важна форма выходного сигнала. Ведь для каждого вида оборудования характерна собственная синусоида. И она не всегда подходит для работы тех приборов, для которых подбирается источник бесперебойного питания.
Условия эксплуатации
Приборы получили широкое распространение как в домашней среде, так в офисной или на промышленных предприятиях. Неудивительно, что ассортимент продукции огромен. Чтобы в нем не запутаться, нужно обратить внимание на несколько показателей.
1. Мощность
Для расчета оптимальной мощности оборудования нам потребуется узнать суммарную нагрузку. Для этого складывается мощность всех приборов, которые будут подключаться. Например, мы подключаем котел (200 Вт), циркуляционный насос (200 Вт). Для вычисления общей суммы напряжения, эти показатели нужно сложить. Получится 400 Вт. Но также важно, что стартовые токи превышают номинальные значения в несколько раз. И если подобрать для насоса и котла бесперебойник на 400 Вт, можно столкнуться с эффектом перегрузки оборудования. Чтобы не столкнуться с перегрузкой, учитываем коэффициент стартовых токов. У каждой техники он определенный: для отопительных котлов — 3,4, для циркуляционных насосов — 3,5.
Наша формула будет выглядеть так:
(200*3,4) + (200*3,5) = 1380 Вт
Это еще не конец. Мощность техники вычисляется в ваттах, но мощность прибора — в вольт-амперах. Чтобы рассчитать этот показатель, нужно полученный результат разделить на коэффициент 0,7.
1380/0,7 = 1971 Вт
Такая мощность нужна для двух приборов. Она существенно превышает их собственные показатели. Это происходит, потому что магнитные поля способствуют потере мощности . Поэтому на выходе ИБП мы получаем не ту цифру, на которую рассчитываем.
2. Время автономной работы
Офисные модели способны проработать от 4 до 15 минут на максимуме. Чем меньше нагрузка, тем дольше прибор может проработать самостоятельно. Однако из-за нелинейности разрядной прямой увеличение не равно снижению нагрузки. Например, нагрузка снизилась вдвое, что привело к росту автономной работы от 2,5 до 5 раз. Практически все аппараты большой мощности, а также некоторые модели с малыми показателями позволяют заменить батарею на аналог большей емкости. Или можно присоединить еще одну батарею внутри прибора или за его пределами.
Альтернатива ИБП
Источники бесперебойного питания оптимальны, когда энергопотребление небольшое, а паузы в энергоснабжении короткие. Например, когда нужно подключить ноутбук. Наличие ИБП поможет безопасно завершить сеанс, сохранив всю нужную информацию. Модели средней и малой мощности актуальны, когда нужно защитить отопительные котлы, циркуляционные насосы невысокой мощности.
Если предполагаются большие паузы в энергоснабжении, нужно искать альтернативу. Чтобы в таких условиях обеспечить корректную работу оборудования, аккумуляторы должны иметь больший запас энергии, а значит, большую емкость.
Чем больше емкость батареи, тем выше будет стоимость. А если учитывать, что сроки работы изделий ограничены, гораздо выгоднее приобретать генераторы на бензине или дизеле.
Зачем подключать стабилизатор напряжения
В некоторых случаях перед ИБП в цепи устанавливается стабилизатор напряжения:
- устройства резервного класса не имеют опции стабилизации напряжения;
- линейно-интерактивные модели в большинстве случаев способны справиться с небольшими перепадами в сети.
Поэтому когда установки этих двух классов устанавливаются в сети с большими отклонениями от нормы, стабилизатор обязателен.
Правильное подключение предполагает, что стабилизатор устанавливается перед ИБП. Если подключить устройства по-другому, трансформатор стабилизатора будет перегреваться. Особенно когда на выходе получается неправильная синусоида.
Также нужно добавить, что диапазон стабилизации напряжения любого стабилизатора всегда больше, чем у ИБП. Ведь главная задача последнего — предоставить достаточное количество энергии, чтобы безопасно завершить работу техники.
Где купить ИБП
Интернет-магазин ForOffice предлагает ИБП всех трех видов с разными характеристиками. В нашем каталоге вы найдете решения для дома, офиса, промышленных или общественных заведений. Компания сотрудничает с такими известными разработчиками оборудования, как CyberPower, APC, Legrand, 3Cott. Вся техника поставляется с гарантией производителя, сертификатами качества.
Если вы не знаете, как подключить и использовать бесперебойник правильно, наши консультанты помогут разобраться в этом вопросе. А также расскажут, в какие сроки товар будет доставлен, помогут оформить покупку и оплатить покупку.
