La font d'alimentació domèstica es caracteritza per una baixa fiabilitat i una qualitat de l'electricitat insatisfactòria. Això es deu a xarxes elèctriques obsoletes, desgast dels equips, baix rendiment dels convertidors d'energia, processos transitoris en fonts i usuaris d'electricitat, factors naturals i climàtics. En aquestes condicions, es necessiten urgentment sistemes d'alimentació ininterrompuda per garantir el funcionament dels consumidors tant de la primera com d' altres categories.
Per als propietaris d'apartaments i cases, també és important un funcionament estable de la xarxa elèctrica. Aturar el treball dels electrodomèstics no és el major dels problemes. Molt més important és el funcionament sense problemes dels sistemes de suport vital, en particular el sistema de calefacció, si depèn directament de la font d'alimentació. La font d'alimentació ininterrompuda SAI (UPS) ve al rescat: un dispositiu que protegeix els receptors elèctrics de l'aturada a causa de l'acumulació d'electricitat a les bateries (bateries) i garanteixla qualitat d'energia requerida (PQ) en els modes de funcionament autònoms i de xarxa.
Abans de traçar un enfocament per alimentar càrregues sense fallades, cal saber quin tipus de fallades es poden esperar de les xarxes elèctriques domèstiques.
Avaries d'alimentació a les xarxes elèctriques
La baixa tensió és un fet freqüent a la font d'alimentació. Però no predomina especialment sobre l'augment, que també és habitual. A la nit, la tensió és estable, durant el dia disminueix i al vespre, quan la majoria de les càrregues estan apagades, augmenta.
La freqüència inestable també és un fracàs, tot i que força poc freqüent. Quan la càrrega de la xarxa és alta, pot baixar a 45 Hz, la qual cosa provoca una distorsió important del senyal que afecta negativament el funcionament del SAI. Alguns dispositius tracten el underclocking com una emergència i poden esgotar la bateria ràpidament.
No són estranys els apagats complets. Als electricistes no els importa gaire l'electrònica i poden tancar un edifici de sobte. Un tall de corrent instantani és suficient per perdre informació en un ordinador. Es poden produir talls d'energia quan les xarxes estan sobrecarregades. Per tant, és important amb quina fiabilitat el sistema UPS ofereix energia ininterrompuda.
Classificació UPS
S'agrupen en tres grups:
- SAI de baixa potència per a la connexió a través de preses de corrent. L'execució és d'escriptori o de terra, i la potència oscil·la entre 0,25 i 3 kW.
- Els aparells de potència mitjana -de 3 a 30 kW- contenen un bloc d'endolls incorporat a l'interior, o també s'encenen mitjançant grupsendolls a la xarxa d'alimentació dels consumidors des del panell de control. Els dispositius estan fets per col·locar-los tant a les oficines com a les habitacions equipades separades.
- SAI d' alta potència - de 10 a 800 kW. Es troben a les sales elèctriques. Es recullen en grups i es creen sistemes energètics d' alta potència, fins a diversos milers de kW.
tipus UPS
Actualment hi ha 4 tipus de SAI (UPS). Les propietats comunes a tots són:
- filtrat d'impulsos i sorolls;
- deformació de la forma d'ona;
- estabilització de tensió (no tots els models);
- mantenir la bateria carregada;
- Quan s'esgoti la bateria del SAI, primer donarà una alarma i després apagarà el consumidor.
SAI fora de línia
El principi de funcionament dels dispositius d'aquesta modificació és alimentar el consumidor des de la xarxa existent i passar instantàniament a l'alimentació de reserva autònoma en situacions d'emergència (4-12 ms). Són més senzills i més econòmics que altres tipus.
El SAI normalment canvia a la bateria interna.
Quan funciona des de la xarxa elèctrica, el dispositiu suprimeix el soroll amb impulsos i manté la tensió a un nivell determinat. Part de l'energia es gasta en recarregar la bateria. En el cas del funcionament de la xarxa en mode no estàndard, el consumidor passa al funcionament de la bateria. Cada model de SAI determina a la seva manera la necessitat de canviar a aquest mode. La durada de la bateria depèn de les característiques de la bateria i del consum d'energia de la càrrega. En cas de descàrrega de la font d'alimentació de reservaes dóna una ordre per apagar el consumidor. Si la tensió de la xarxa arriba a un nivell normal, el SAI passa al funcionament normal de la xarxa i s'inicia la càrrega de la bateria.
Line Interactive
Els ups interactius Line estan equipats amb estabilitzadors, que funcionen contínuament i proporcionen una connexió de bateria poc freqüent.
El dispositiu interactua amb la xarxa controlant l'amplitud i la forma de la tensió de la xarxa.
Quan la tensió disminueix o augmenta, la unitat corregeix el seu valor canviant les aixetes de l'autotransformador. D'aquesta manera es manté el seu valor nominal. Si el paràmetre està fora del rang i el rang de commutació ja no és suficient, el SAI passa a la bateria de seguretat. La unitat es pot desconnectar de l'alimentació principal quan es rep un senyal distorsionat. Hi ha models que corregeixen la forma d'ona de tensió sense canviar al funcionament de la bateria.
SAI ferroresonant
El dispositiu conté un transformador ferroressonant que actua com a regulador de tensió. El seu avantatge és l'acumulació d'energia en el camp magnètic, que s'allibera durant la commutació en 8-16 ms. Aquest període de temps és suficient perquè el SAI entri en un nou mode de funcionament.
El transformador realitza la funció addicional d'un filtre de soroll. La distorsió de la tensió d'entrada no afecta la forma d'ona de sortida, que continua sent sinusoïdal.
UPS de doble conversió
Dispositiu de conversió d'energia doblefunciona segons el principi de rectificar la tensió de la xarxa i, a continuació, la converteix de nou en una variable estabilitzada. Aquí s'utilitza un rectificador més potent, que no només recarrega la bateria, sinó que també subministra a l'inversor una tensió de CC estabilitzada.
Des de la sortida del dispositiu, es subministra una tensió estabilitzada alterna a la càrrega.
Quan la doble conversió no és suficient per corregir la tensió de la xarxa, es subministra càrrega addicional des de la bateria a l'inversor. El canvi no es produeix, però el mode ja és diferent.
Quan l'inversor falla, passa al funcionament de xarxa mitjançant bypass. L'elecció d'un SAI de doble conversió per a ús privat és irracional a causa de les grans pèrdues d'energia. Aquest tipus de protecció l'utilitzen les organitzacions on es requereix una gran fiabilitat dels equips.
Tipus de sistemes
Els sistemes d'alimentació ininterrompuda es poden centralitzar o distribuir. En el primer cas, un SAI funciona per a tot l'edifici o una planta independent, que pot suportar totes les càrregues.
Els sistemes d'alimentació ininterrompuda distribuïda inclouen diversos dispositius de protecció, cadascun dels quals funciona amb un ordinador o un altre equip. Són bastant efectius.
Els avantatges d'un sistema distribuït són els següents:
- UPS està seleccionat específicament per a un únic dispositiu que és el més important o que funciona en entorns durs.
- El sistema potaugmentar gradualment, començant per la protecció del servidor i passant a les estacions de treball.
- El SAI fallit es pot substituir per altres elements menys importants del sistema.
- El SAI de baixa potència no necessita ser instal·lat i mantingut per personal especial.
- Capacitat de connectar-se a una presa de corrent convencional mitjançant endolls.
- UPS s'apliquen de manera independent.
Els sistemes centralitzats d'alimentació ininterrompuda inclouen SAI d' alt nivell, que protegeixen millor l'equip. Malgrat el seu alt cost, s'aconsegueix un estalvi de costos global, ja que un dispositiu és més barat que diversos. Però per als ordinadors simples, el sistema costarà més, ja que el seu manteniment requereix personal altament qualificat o els serveis d'empreses especialitzades que instal·lin i mantenen sistemes d'alimentació ininterrompuda.
És obligatori en els casos següents:
- ordinadors són la càrrega principal de la xarxa;
- algunes organitzacions necessiten sistemes molt fiables com els bancs;
- consumidors difereixen significativament pel que fa al poder: sistema informàtic, il·luminació d'emergència, comunicacions, sistema de seguretat.
Què cal buscar en triar un SAI?
Quan escolliu un sistema d'alimentació ininterrompuda, cal tenir en compte diversos factors importants. Enumerem els principals.
De què està protegit l'equip?
En primer lloc, cal mesurar la tensió a la xarxa elèctrica. La durada mínima del cicle serà d'un dia. Ell és el mésreflecteix el funcionament de la xarxa elèctrica. Si has de treballar els caps de setmana, has d'obtenir informació sobre el cicle setmanal, de dia i de nit.
És important determinar la tensió màxima i mínima, així com la potència i la freqüència de pols a la xarxa. L'instrument pot ser un oscil·loscopi digital o una gravadora.
La manera més senzilla per a l'usuari és mesurar la tensió, durant la qual, segons la seva opinió, la tensió arriba a un màxim i un mínim. No ignoreu el cap de setmana.
Si el propietari té un equip potent, cal mesurar la tensió de la xarxa domèstica quan està encès i apagat. Hauríeu d'esbrinar amb quina freqüència s'apaga l'alimentació a casa i per quins motius. És important tenir un cable de terra a l'apartament. En aquest cas, hauríeu d'esbrinar amb quina seguretat està connectat al bus de la placa del pis.
Tipus d'equip protegit
Elaboració d'una llista d'equips que requereixen l'ús d'un SAI. En aquest cas, cal conèixer la potència que consumeix cada dispositiu. N'hi ha prou amb determinar el seu valor nominal, que es troba a les especificacions tècniques. Alguns equips de vegades consumeixen la màxima energia, diverses vegades superior al valor nominal. Hauríeu d'establir-hi una reserva d'energia.
Període d'autonomia
Aquí és important determinar durant quin període és possible emmagatzemar dades de manera segura o realitzar les operacions tecnològiques necessàries (transferència d'informació, desar fitxers, rebre missatges).
Personal essencial
Depenent de la complexitat del sistema requeritun determinat equip d'especialistes per al seu funcionament. Això s'ha d'aclarir per poder calcular correctament tots els costos. El preu del sistema de protecció no ha de superar el 10% del cost de l'equip principal.
UPS per a casa
Per a una casa rural mitjana, és convenient un sistema d'alimentació ininterrompuda SAI (UPS) amb una capacitat d'uns 15 kW. Per garantir un funcionament autònom durant 2-3 hores, necessiteu 4 bateries amb una capacitat total de 2000 Ah. Et permeten acumular electricitat d'uns 7 kWh.
A la casa, els més importants són el sistema de calefacció i els electrodomèstics amb ordinador. El cost del SAI depèn de la potència, del nombre de bateries i del fabricant. Per a la caldera, podeu comprar una font de 360 W a un preu de 7.000. Per a tota la casa, necessitareu una potència SAI de fins a 15 kW, el preu de la qual és de més de 70 mil rubles..
A més dels convertidors, calen piles, que s'han de canviar periòdicament. UPS per a la llar costa una suma rodona. Els sistemes d'alimentació ininterrompuda són especialment costosos.
Malgrat això, podeu estalviar en la reparació d' altres equips. A més, hi ha opcions alternatives amb generadors. De vegades pots sortir amb la teva instal·lació d'estabilitzadors de tensió, que fan front a moltes tasques, inclosa l'aturada correcta dels equips.
Els SAI moderns estan equipats amb una interfície clara. A la pantalla, podeu controlar el funcionament del sistema, on els paràmetres principals són la tensió d'entrada i sortida, el consum d'energia, l'esquema de funcionament, la càrrega de la bateria.
Quin SAI triar depèn de les necessitats de l'usuari. Un ordinador domèstic pot tenir prou potència per a la durada del seu apagat. Per al funcionament ininterromput de la caldera durant 8-9 hores, necessitareu un dispositiu de protecció d'1 kW amb tres bateries de 65 Ah.
Conclusió
Els sistemes d'alimentació ininterrompuda estan dissenyats per oferir un funcionament autònom d'aparells elèctrics i equips electrònics durant un temps curt. L'indicador principal és la potència del SAI i la capacitat de la bateria. És recomanable triar equips que continguin un estabilitzador de tensió.
La durada de la bateria depèn de les característiques de la bateria i de l'energia consumida per la càrrega. En cas de descàrrega de la font d'alimentació de reserva, es dóna una ordre per apagar el consumidor. Si la tensió de la xarxa arriba a un nivell normal, el SAI passa al funcionament normal de la xarxa i comença a carregar la bateria.
