Проблемы сети

Основные проблемы в электрической сети, которые подлежат корректировке с помощью устройств ИБП являются:

·             Недостаточное напряжение

·             Увеличение напряжения

·             Переходные пики напряжения

·             Нестабильность частоты

·             Гармоническое искажение

·             Шум и помехи

ИБП делятся на категории в зависимости от того, какую из указанных выше проблем они призваны решить.

Типы технологий

Современные cистемы резервного и независимого энергообеспечения технологически можно разделить на три основные категории - Online, линейно-интерактивные и оффлайн устройства.

Offline с режимом ожидания (SPS) обеспечивают лишь базовую функциональность, обеспечивая защиту от отключения сети и мгновенных изменений (пиков и провалов) выше и ниже оптимального значения напряжения. Обычно в режиме ожидания устройства не предлагают отслеживать емкости батареи и самотестирование, тем самым исключая их предсказуемость. Устройства дешевы и являются плохим выбором, т.к. дают ложное ощущение безопасности для защиты потребителей, и не будут работать, когда это необходимо. Конечно, в последние годы, и эти устройства достигли зрелости и во многих из них уже присутствует параметр для контроля заряда.

В этом типе устройства напряжение сети проходит непосредственно от входа к выходу. Таким образом, выходной сигнал следует за входным напряжением. Существует отдельный блок для зарядки аккумулятора, который функционирует при сетевом напряжении в пределах нормы. Если значение входного напряжения падает ниже определенного заранее определенного значения, то устройство включает преобразователь, который работает от аккумулятора и механически (с помощью реле) переключает выход. Время срабатывания реле переключения совершенно критический показатель, потому что в это время прибор остается без напряжения. Типичное время, которые дают производители в спецификации, менее чем 4 мс, но на практике составляет около 25 мс и больше, и это во многом зависит от схемы и самого реле. Чем меньше время переключения, тем лучше. Для устранения или минимизации этого недостатка при переключении схемы устройств ИБП используются различные методы. Один из наиболее распространенных - использование конденсатора, который значительно сокращает время переключения. Устройства, использующие другие методы, получили название ферро-резонансных устройств. В этом способе на выходе, фильтр будет вставлен в ферро-резонансный трансформатор, который сконструирован таким образом, чтобы сохранить энергию в течение более длительного времени, чем время переключения с сети на питание от батареи. Таким образом, уменьшается время переключения, достигается высокая эффективность 92-93%.

Линейно-интерактивный

В сущности, этот тип работы устройства по принципу автономной технологии, и ее усовершенствованный вариант. Разница в том, что входное напряжение проходит через регулируемый автотрансформатор. Этот подход обеспечивает относительно стабильное выходное напряжение при значительно широком диапазоне изменения входного напряжения. По существу, это более сложные, чем трансформаторы, устройства, которые имеют несколько выходных участков первичной обмотки, так, чтобы обеспечить различные способы трансформации входного напряжения по отношению к выходному напряжению. Таким образом, выходное напряжение может сохраняться в пределах, допускаемых стандартом спадов и подъемов сетевого напряжения.

Автотрансформаторы, как правило, предназначены для работы в довольно широком диапазоне напряжения питания (обычно в пределах ~ 160-180V ~ 260-280V), который зависит от размера устройства, соответственно, влияет на цены. 

Устройства он-лайн ИБП имеют двойной преобразователь напряжения, и поскольку они являются наиболее совершенными - наиболее дорогие. Они преобразуют ток в постоянный, который питает батарею (или блок батарей), а затем повторно подают переменный ток с напряжением от номинального значения в сети. В этой технологии, выходное напряжение практически зависит только от характеристик преобразователя. Существует специальная схема, которая защищает батареи от перезаряда.

Такие ИБП используются в основном для критически важного оборудования и компьютеров, которые очень чувствительны к колебаниям напряжения питания.

Основным недостатком этой технологии является снижение эффективности по сравнению с другими. Кроме того, поскольку преобразователь работает постоянно, она должна быть более мощной и более надежной, чем другие технологии, с тем чтобы обеспечить непрерывную работу. Можно найти модели для личного использования меньшей мощности. Несмотря на высокую цену, они очень ценны в промышленных условиях. В этом классе устройств, есть еще один сорт, который является гибридом между оффлайн и онлайн видами. Компании HP и Eaton назвали их UPS Doble Conversion. Типичным для них является то, что они первоначально работают в автономном режиме, а когда колебания сетевого напряжения выходят за рамки определенного диапазона, определенного входного сигнала, они проходят в режиме онлайн. Таким образом, слияние этих двух технологий дает высокую эффективность, сохраняя при этом характерные преимущества онлайн-технологий.