Джерела безперебійного живлення та їх класифікація

Якщо в житловому будинку, на виробництві чи підприємстві час від часу виникають складнощі з електромережами, не завадить використовувати стабілізатори напруги або джерела для безперебійного живлення. Про види дбж, їх особливості, переваги та недоліки розповімо далі.

Джерела для безперебійного живлення: призначення, характеристики

Через проблеми в електропостачанні на використовувану техніку здійснюється вельми негативний вплив. З ладу виходять мікросхеми та блоки живлення, апаратура «старіє» швидко та передчасно.

Щоб цьому запобігти, достатньо лише встановити джерело безперебійного живлення (ДБЖ), наприклад, Prel. Воно допоможе попередити збої в роботі систем, продовжить термін дії обладнання.

Ключова мета ДБЖ полягає в забезпеченні коректного завершення робочого процесу при несподіваному відключенні або стрибках та електроперебоях. ДБЖ повинен захищати обладнання від наступних електроперешкод:

1. Імпульси напруг. Це зміна в часові проміжки тривалістю 10 мсек звичайного для напруги рівня на занадто завищений або занижений. Причина полягає у підключенні до мережі промустаткування, кондиціонерів тощо.
2. Провали напруг. Це несподіване пониження електронапруги з доволі швидким відновленням. Причиною може бути робота надпотужного устаткування, а також встановлені на підстанціях обмеження (часто застосовують їх взимку). Проявляються краще за все для неозброєного ока в мерехтінні ламп освітлення.
3. Пропадання на короткий час напруги. Мається на увазі зникнення світла та напруги загалом на період до 20 мсек. Причиною може бути робота ксерокса, принтера, електродвигуна. Такі зникнення світла для ока непомітні.
4. Шум радіочастот. Мається на увазі високої частотності складова електронапруги, що викликається підключенням певного устаткування.
5. Пропадання на тривалий час напруги. Мова про відключення на декілька хвилин або годин напруги. Причиною можуть бути відключення на підстанції через перевантаження, несприятливі умови погодного плану та пошкодження.

Довідка: провідні компанії IBM та Bell Labs провели цікаве дослідження, за результатами якого було встановлено, що ПК піддається за місяць близько 120 нештатним ситуаціям, причиною яких є проблемне електроживлення.

Функції ДБЖ

Ключовими функціями ДБЖ є наступні:

1. Поглинати короткочасні та порівняно малі викиди електронапpуги. Тож сонячні батареї (Львів та вся Україна) працювати будуть ефективніше.
2. Фільтрувати електроживлення, знижувати рівень шумів.
3. Забезпечувати pезеpвне живлення електроенергії певний час після зникнення в мережі напруги.
4. Захищати від замикання та пеpевантаження.

Якщо моделі мають додатково спеціалізоване ПЗ, вони здатні виконувати наступні функції:

• автоshutdown електрообладнання при тривалій відсутності напруги;
• перезапуск відключеного обладнання після відновлення живлення від мережі;
• запис у log-файлі та монітоpинг стану джерел електроживлення;
• відобpаження рівнів частоти та напpуги струму в електpомережах;
• відстеження несподіваних ситуацій, аварій, забезпечення попеpеджувальних сигналів під час цього;
• вимикання/вмикання у певний час за допомоги внутрішнього таймеpу.

Тепловий колектор також може працювати за допомоги ДБЖ.

ДБЖ: основні типи

За принципом дії на чотири типи поділяють ДБЖ:

1. Резервні або off-line. Вони призначені для резервувань електроджерел на можливе відключення, пониження/підвищення через аварію. В таких випадках за допомоги перемикача навантаження переводиться на резервного типу живлення, що отримується за допомоги інвертора. Коли електроживлення надається звичайним типом від мережі, подача його йде за перешкодоподавляючим фільтром.

З переваг резервних ДБЖ варто зазначити простоту та невелику вартість, гарний ККД та мінімальні витрати на експлуатацію.

З недоліків – у звичайному режимі не передбачена стабілізація частоти та напруги, багато часу треба, щоб перемикнулись, нерідко втрачаються фази під час цього.

1. Онлайн ДБЖ повністю відокремлене вихідним приєднанням електрокола від напруження вхідного типу. Забезпечує стійкість до провалу та перешкоди. Пристрій багато важить та дорожче коштує. Але забезпечує системі негайне при відключенні живлення. Призначений для пристроїв, що живляться за умови великої напруги. Такий ДБЖ ніколи не використовується при потужностях менше 750 ВА. Але практично завжди його застосовують при потужностях більше 5000 ВА, наприклад, сонячні електростанції України.
2. Лінійно-інтерактивні забезпечують у звичних режимах нормальну напругу від мережі, регулюють її певною мірою, якщо ж відбувається аварія, одразу навантаження переводять на інвертор.

ДБЖ лінійно-інтерактивного типу схожі на резервні. Вони теж необхідні, щоб створити резерв постачання енергії, щоб «гасити» незначні в напрузі сплески, згладжувати перешкоди. Серед відмінностей включення паралельно з електромережею та двостороння робота (моніторинг живлення, регулювання та стабілізація, а ще поновлення заряду, якщо мова про батареї).

Також деякі виробники у ДБЖ монтують автотрансформатори, що розширюють вхідну напругу, підтримуючи її на достатньому рівні без переходів на живлення від батарей.

З переваг зазначимо відмінний ККД та більш надійний захист.

Серед недоліків високу залежність від напруження.

1. Автономний розширений інтерактивно-лінійний (AVR). Дуже довго підтримує потрібну вихідну напругу без акумуляторів. Системою обирається відведена обмотка, щоб врівноважити різницю в напрузі.

Є стандартні та вдосконалені типи ДБЖ (ті ж самі чотири). Різниця в тому, що досконалі надають в моніторинговий центр певні відомості та повідомлення. Наприклад, дають змогу перевіряти у віддаленому форматі працездатність пристроїв.