Katkaisematon virtalähde: kotimaisen UPS: n tarkoitus ja erityispiirteet

Laitteiden toimivuuden ylläpitämiseksi sähkökatkoksissa käytetään katkeamattomia virtalähdeyksiköitä. Palveltujen asiakkaiden tyypistä ja sähkön parametreistä riippuen on valittava eri mallit. Nämä laitteet ovat kysyttyjä, joten halutun näytteen hankkiminen sen ominaisuuksien perusteella ei ole vaikeaa.

Mutta ennen ostamista sinun on ymmärrettävä itsenäisesti sen ominaisuudet, etkä saa luottaa tähän kysymykseen myynnistä kiinnostuneille johtajille.

Tässä materiaalissa tarkastellaan UPS: n laitetta ja ominaisuuksia sekä puhutaan myös sen käytön säännöistä.

AC UPS -piirit

Kotitalouskäyttöön käytetään keskeytymättömän virran kytkentälaitteita, jotka on kytketty yksivaiheiseen 220 V verkkoon, mikä voi jonkin aikaa puuttua saman jännitettä tarvitsevilta sähkösyöttölaitteilta.

On myös UPS-laitteita, jotka on kytketty tuloon kolmivaiheverkkoon, ja lähtö on joko 380 V tai 220 V. Kuitenkin, ne ovat kalliita. Niitä käytetään tarvittaessa itsenäisen virran saamiseksi 10 kV · A: lta, jota ei tarvita kotitalouskäyttöön.

Kotitalouden vaihtovirtakatkaisijat jaetaan seuraaviin tyyppeihin:

• varmuuskopio (offline);
• vuorovaikutteinen (lineaarisesti vuorovaikutteinen);
• kaksinkertainen muuntaminen (online).

Ne eroavat lähtöjännitteen laadusta ja hinnasta. Halvimmat ovat varmuuskopiot ja kalleimmat ovat kaksinkertainen muuntaminen.

Yksinkertaisin redundantti virransyöttöpiiri vaatii kytkentäreleen ja passiivisen suodatuksen häiriöiden vaimentamiseksi

Laturissa käytetään tasasuuntaajaa muuntaa vaihtovirta DC: ksi. Ja käänteinen muuntaminen tapahtuu invertterillä.

Keskeytymättömissä virtalähteissä, yleensä, asennetaan tavalliset sähkömekaaniset releet virtapiirin vaihtamiseksi verkosta akkuun. Jos tämä osa on korkealaatuista, niin sen resurssi riittää koko UPS-toiminnan ajan. Mutta useimmiten, kun yksikkö hajoaa, ongelma on juuri tässä rakenneosassa.

Interaktiivinen piiri eroaa varmuuskopiosta jännitteenvakaimen läsnäolon vuoksi. Se on valmistettu tyypillisen autotransformerin muodossa, jossa on suoraan kytketyt käämit

Jännitteen stabilointia esiintyy myös monissa kotitalouslaitteissa, joten jos poikkeamat ovat vähäisiä, niin ei ole mitään syytä hankkia kalliimpaa lineaarisesti interaktiivista mallia.

Muuntajan läsnäolo pakottaa valmistajan usein käyttämään pakkojäähdytystä, joten tällaiset UPS-laitteet on varustettu jäähdyttimillä. Ne lähettävät melua, jonka intensiteetti on verrattavissa tietokonejärjestelmän toimintaan.

Vaihtosuuntaajan teho verkossa on jatkuvasti paristoista. Siksi virrankatkon sattuessa aika siirtyä varavoimaan on nolla

Monimutkaisimmilla ja kalleimmilla kaksoismuuntamislaitteilla on myös alhaisin hyötysuhde. Sähkö menee laitteen lähettämään lämpöyn. Siksi niiden käyttö on perusteltava.

Tämän tyyppisen keskeytymättömän virtalähteen merkittävin plus on välitön reaktio sähkökatkokseen. Mutta useimmille kodinkoneille tämä ei ole niin tärkeä. Samat tietokoneet suorittavat yleensä UPS-varmuuskopion tai interaktiivisen tyypin.

Tärkeimmät parametrit

Markkinoilla on monia tarjouksia kotitalouksien keskeytymättömien virtalähteiden myynnistä. Jotta niiden tarkoitus voidaan määrittää oikein eikä tehdä virheestä valinnassa, sinun on ymmärrettävä, mihin parametreihin sinun on ensin kiinnitettävä huomiota.

Avaintiedot

Laitteen lähtöteho määrittää suurimman sallitun arvon, jonka yksikkö voi taatusti antaa kuluttajalle. Se mitataan ampeereina voltteina (VA). Käyttäjien mukavuuden vuoksi tätä arvoa mainitaan usein ja watteina.

Laitteiden kuormituksen mittaamiseksi voit joko käyttää ampeeria tai laskea sen asuntoon asennetun mittarin lukemien avulla.

Voit mitata kulutetun sähkön kotimittarilla (wattimittari) pistorasialla. Kytketyn laitteen on oltava asetettu maksimiteholle

Tietokoneen todellista tehoa määritettäessä ei pidä ohjata virtalähteen luokitusta, koska se ostetaan aina marginaalilla.

Jos ampeerimittaria ei ole, suorita seuraavat vaiheet:

1. Irrota kaikki suojuksen piirit paitsi se, josta tietokone saa virtaa.
2. Irrota kaikki tämän piirin laitteet.
3. Käynnistä tietokone ja suorita siinä tyypillinen ohjelma (esimerkiksi YouTube-video).
4. Odota, kunnes kymmenesosa kilowatista muuttuu tiskillä.
5. Ota aikaa ennen seuraavaa muutosta.

Keskimääräinen virrankulutus (P, watt) tälle ajanjaksolle (T, minuutit) voidaan laskea kaavalla:

P = 100 * (60 / t)

Seuraava tärkeä ominaisuus on akun kesto. Tämä ilmaisin riippuu UPS: n nykyisestä kuormituksesta. Suurimmalla sallitulla teholla kodinkoneen akut kestävät 1-3 minuuttia. Ja puoli - paljon pidempi (jopa 10 minuuttia).

Kaavio akun kestoajan riippuvuudesta keskimääräisellä kuormalla osoittaa, että tämä riippuvuus on epälineaarinen. Tämä johtuu akun purkausmenetelmästä.

Tästä seuraa kaksi päätelmää:

• sähkökatkon aikana on välttämätöntä minimoida laitteiden käyttämä kuorma;
• On suositeltavaa ostaa UPS, jonka kapasiteetti ylittää lasketun vähintään 30%.

Tulojännitealue näyttää verkon pienimmän ja suurimman sallitun jännitteen, jossa virtaa ei vaihdeta paristoihin. Pääsääntöisesti kaikki UPS kestävät välin 180-260 V.

Jotkut valmistajat voivat tavata erittäin hyviä (mainonta) indikaattoreita, esimerkiksi alhaisempi arvo on 110 V. Täällä sinun on varmistettava, että nämä luvut otetaan maksimikuormituksesta, ei puoleen.

Toinen tärkeä tekninen indikaattori on melutaso. Line-interaktiiviset tai online-UPS: t tuottavat paljon lämpöä, joten valmistajat asentavat niihin puhaltimia. Jos jäähdyttimet ovat halpoja, niin ne aiheuttavat ajan myötä suminan, mikä ei ole toivottavaa olohuoneelle.

Käyttöliittymä ja asetukset

Lohkojen ulkonäkö voi olla hyvin monipuolinen. Yleensä niillä on klassinen suorakaiteen muotoinen muoto, jossa etupuolella on osoittimet tai näyttö ja takana virtaliittimet. Niiden lukumäärä ei ole niin tärkeä, koska ulostulossa voit kytkeä jatkojohdon teein. Tämä ei ole ristiriidassa UPS-käsitteen kanssa.

Mallissa voi olla LCD-näyttö, jolla näytetään tilanne kytkettyjen laitteiden toimituksessa: virran saatavuus, kuluttajien lukumäärä, akun lataus jne.

Näyttöjärjestelmä vähentää laitteiden kustannuksia. Lisäksi se on käytännöllisempi. Jos joudut tuntemaan parametrit, monilla malleilla on yhteys tietokoneeseen

Kytke se tietokoneeseen saadaksesi selville virtalähteen parametrit, UPS-paristojen kunto ja miten se toimii. Monille malleille tämä toiminto toteutetaan ja ohjelmistoja kehitetään.

Liittymiä on kolme päätyyppiä:

• USB. Yleisin yhteys tietokoneen ja UPS: n välillä.
• RS-232 (COM-portti). Läsnä harvoin kotitalouksien malleissa.
• Ethernet 10/100. Sitä käytetään keskeytymättömän virtalähteen kauko-ohjaukseen.

Ohjelmistoa ominaisuuksien hankkimiseksi UPS: llä ja sen hallintaa kehitetään paitsi useille Windows-versioille. Joten esimerkiksi tunnetulla valmistajalla Powercomilla on Android-versio ohjelmistosta, jonka avulla voit etävalvoa virran tilaa ja tarvittaessa säätää keskeytymättömän virtalähteen toimintaa.

Ohjelmiston avulla voit seurata sähköverkon pääominaisuuksia, kuten tulo- ja lähtöjännitettä, taajuutta. Voit myös selvittää akun latauksen ja laitteen lämpötilan

Keskeytymättömät voimayksiköt sijoitetaan suojattujen sähkön kuluttajien välittömään läheisyyteen. Ne sijoitetaan yleensä lattialle tai hyllyille. Jotkut mallit on varustettu kiinnikkeillä, joiden avulla voit kiinnittää ne seiniin.

Lähtövirran laatu

Katkeamattomien virtalähteiden on tuotettava asianmukaisen laadun virta. Paristoista toimiessaan taajuusmuuttaja on vastuussa tästä, ja verkkovirran ollessa ongelmallisten hetkien tulisi silittää suodattimet ja vakaaja. Sähköpiirissä esiintyvillä häiriöillä on erilainen synty ja vaikutukset elektroniikkaan. Siksi myös tämä asia on ymmärrettävä huolellisesti.

Verkkohäiriöt ja suojaus

Kaikki nykyaikaiset UPS-laitteet on varustettu suojalla huollettuihin laitteisiin liittyviä ongelmia. Jos kokonaiskuorma ylittää suurimman sallitun tai oikosulku tapahtuu, keskeytymätön virransyöttö katkaisee virran heti.

Verkkohäiriöt voidaan jakaa taajuuteen ja pulssiin. Entiset eivät ole niin vaarallisia, etenkin tietokoneiden tai televisioiden virtalähteille, jotka muuntavat vaihtovirran tasavirraksi. Jälkimmäinen voi aiheuttaa ongelman missä tahansa elektroniikassa.

Siksi suurin osa UPS-laitteista on varustettu ylijännitesuojalla ja harmonisella suojauksella varistoreilla ja ylipäästösuodattimilla.

Häiriöiden poistaminen linjalta tapahtuu kahdessa vaiheessa. Ensin varistorit katkaisevat korkeataajuiset pulssit ja suodatin tasoittaa pienet hyppyjä

Suurjännitepulssien ilmestymisongelma on ominainen paitsi virtakaapeleille myös tiedonsiirtoverkoille - tietokoneelle tai puhelimelle.Ne voivat tapahtua ilmakehän altistumisen, lähellä olevien johdotusten rikkoutumisen, sähköisten häiriöiden ja muiden syiden takia.

Monet valmistajat tuottavat malleja, joilla on kyky suojata paikallista verkkoa. Tätä varten UPS: llä on kaksi RJ-45-liitin - yksi sisäänkäynnin ja toinen uloskäynnin kohdalla. Signaali kulkee suodattimen läpi, joka estää ylijännitteet. Järjestelmä on sama puhelinlinjoille, vain liittimet ovat RJ-11-muodossa.

Matala ja korkea jännite

Jännitteen säätö suoritetaan automaattisella jännitesäätimellä (AVR), jonka pääelementti on autotransformer. Sen toimintaperiaate perustuu yhden käämin kierrosten lukumäärän muutokseen, mikä johtaa jännitteen muutokseen sen arvon nousun tai laskun suuntaan.

AVR: n läsnäolo UPS: ssä sallii sinun ei kytkeä autonomista tilaa päälle aina, kun jännite poikkeaa hieman normaaleista merkkivaloista. Tämä pidentää akun käyttöikää huomattavasti.

Ammattimaiset yleismittarit, kuten CEM DT 9909, pystyvät tallentamaan jännitearvoja pitkään. Tällaisen laitteen käyttö voi auttaa stabilointiaineen tai UPS: n valinnassa

GOST 29322-2014: n mukaan sallitaan jännitteen 10%: n poikkeama referenssiarvosta enintään yhden tunnin ajan. Kaikki nykyaikaiset UPS: t, joissa on sääntelyviranomaiset, selviävät tällaisista heilahteluista.

Tulosteen selkeys

Lähtösignaalin tyyppi riippuu UPS: ään asennetun vaihtosuuntaajan mallista. Ihannetapauksessa vaihtojännitteen käyrän tulisi olla siniaalto. Mutta muuntimen läpi muuntamisen jälkeen se saa vaiheittaisen muodon.

Mitä suurempi hetkellisjännite-aikakäyrän vaiheiden lukumäärä, sitä parempi vaihtovirta on. Joillekin laitteille tämä on tärkeää.

Laitteet, jotka sisältävät asynkronisia moottoreita (jääkaappi, ilmastointi), muuntajan teholähteet (korkealaatuiset äänilaitteet), APFC-teholähteet (palvelimet ja tehokkaat tietokoneet) tarvitsevat puhtaan tai hyvin likimääräisen siniaaltoalueen.

Ei yksi invertteri, ja siksi UPS ei anna puhdasta siniaaltoa, joten laitevalmistajat eivät kirjoita mainosesitteisiin. Lähtösignaalin likimääräisyys siniaaltoon arvioidaan epälineaarisen vääristymisen kertoimen (THD) avulla.

Lohkosta tulevaa signaalia voidaan pitää sinimuotoisena, kun THD on <5%. Joissakin malleissa, kuten IMV NetPro 2000, tämä luku on vain 2%.

UPS: n käytösäännöt

Kun ostat keskeytymättömän virtalähteen varavirran järjestämiseen, sinun on ymmärrettävä yhdessä, mitä laitteita sitä voidaan käyttää. Joskus on mahdotonta hallita vain UPS: ää, ja sitten on toteutettava lisätoimenpiteitä talon sähkön toimittamiseksi.

Kodinkoneiden kytkentä

Tietokoneet, modeemit, reitittimet, video- ja äänilaitteet ovat tyypillisiä kodin tai toimiston laitteita, joihin katkeamattomat virtalähteet on kytketty. Jos tämä tekniikka sisältää tavallisia kytkentävirtalähteitä, niin riittää ostamaan suhteellisen halpoja malleja, jotka eivät tuota puhdasta siniaaltoa.

Nykyaikaiset mallit ovat kompakteja ja niissä on houkutteleva muotoilu, joka sekoittuu harmonisesti muiden olohuoneen sisustukseen kuuluvien laitteiden kanssa

Valaistusta varten sinun ei myöskään tarvitse ostaa kalliita tuotteita. Tärkeintä tässä on laskea oikein enimmäisteho ja akun kesto.

Usein sähkökatkoksilla jääkaappien suunnittelemattoman sulatuksen ja ruuan pilaantumisen ongelma on tärkeä. Sellaisten induktiomoottorilla varustettujen laitteiden suojaamiseksi tarvitaan monimutkaisemman laitteen UPS, koska tarvitaan ”puhdas” sinimuotoinen signaali.

Lisäksi on tarpeen ottaa huomioon käynnistysvirrat, joita esiintyy moottorin käynnistyksen yhteydessä. Yksinkertaistettuna jäähdytyslaitteille, niiden arvo voidaan määrittää kertomalla tehoarvo 5: llä.

Jos esimerkiksi keittiössä on jääkaappi, jonka kokonaisteho on 300 wattia (käynnistyksen yhteydessä - 1 500 wattia), ja pakastin 200 wattiin (käynnistyksen yhteydessä - 1000 wattia), tarvitset virtalähteen, jolla on puhdas siniaalto ja jonka enimmäisteho on vähintään 1 700 wattia. Tämä arvo saadaan, kun pakastin toimii, ja tässä vaiheessa jääkaappi käynnistyy. Molempien moottorien samanaikainen käynnistys on epätodennäköistä, ja jopa tällainen UPS voi kestää 2,7 kW: n yhden sekunnin aalto.

Verkkotyyppinen lohko, jonka enimmäisteho on 2000 wattia, voi toimia noin puoli tuntia kokonaiskulutuksen ollessa 500 wattia. Koska jäähdytystila kestää noin 5 minuuttia, keskeytymättömän virransyötön on taattu kestävän 6 kertaa molemmat laitteet.

Yksityiskoteissa ja mökeissä myös UPS: n käyttö pakollisen kiertovesilämmityksen tukemiseen on merkityksellistä. Pumput tarvitsevat myös puhtaan sinin

Katkeamattomia virtalähteitä käytetään myös aktiivisesti kaasulämmityskattiloiden toimintaan. Kytkettyjen laitteiden kustannukset huomioon ottaen tässä tapauksessa sinun ei tulisi säästää UPS: n laatuun.

Varaa ja lisävirtalähde

Monille kodinkoneille on mahdotonta valita halpaa UPS: ää, koska akun pitkä käyttöaika vaatii huomattavaa maksimitehoa. Pyykinpesukoneet, sähköuunit, hajautetut ilmastointijärjestelmät kuluttavat paljon sähköä.

Voit tietysti tehdä ilman näitä laitteita sähkökatkon aikana. Tämä on suositeltavaa, jos tällaisia ​​keskeytyksiä esiintyy harvoin ja lyhyen ajan. Mutta jos siitä huolimatta päätetään antaa tehokkaille kuluttajille itsenäinen virta, on parempi käyttää bensiiniä tai dieselgeneraattoria. Niiden pikakäynnistykseen jännitteen puuttuessa käytetään automaattista varastotulojärjestelmää (ATS).

Jos sinulla on ylimääräinen virtalähde, UPS: ää tulisi silti käyttää, ainakin tietokoneille. On mahdotonta käynnistää generaattori heti ja palauttaa virtalähde.

Alijännitteen stabilointi

Alijänniteongelma on merkityksellinen kohteisiin, jotka on kytketty vanhoihin tai vähän virtaa käyttäviin verkkoihin. Jos tilanne syntyy jatkuvasti, on parempi käyttää syötettä stabilointiaine.

Vakaimen läsnä ollessa sisäisen taloverkon jännite pienenee vakioindikaattoreihin. Tämä vaikuttaa myös laitteisiin, joita ei ole kytketty UPS: iin.

Alennetulla jännitteellä taloverkon läpi kulkevan virran vahvuus kasvaa. Olkoon esimerkiksi UPS: ään kytkettyjen kuluttajien kokonaisteho 1,5 kW ja syöttöjännite 190 V.

Sitten mennessä Ohmin laki:

• minä₁ = 1500/190 = 7,9 A - virta UPS: n virtapiirissä ilman stabilointiainetta;
• minä₂ = 1500/220 = 6,8 A - virta UPS: n virtapiirissä stabilisaattorilla.

Täten talon sisäisessä verkossa, jossa ei ole stabilointiainetta, tulee lisääntynyt kuormitus, jota ei voitu ottaa huomioon valittaessa johdotusosaa.

Siksi jatkuvasti alhaisella jännitteellä on parempi asentaa vakaaja. Tässä tapauksessa UPS: n automaattimuuntajan kuormitus on pienempi, mikä pidentää sen käyttöikää. Lisäksi, ottaen huomioon jännitteen tasaaminen, on mahdollista ostaa halvempia keskeytymättömiä virtalähteitä.

Tasavirtalähteiden keskeytymätön virransyöttö

Joillekin laitteille on tarjottava keskeytymätöntä tasavirtaa 12, 24 tai 48 V. Tämän tyyppinen UPS on myös myynnissä. Niiden merkinnöissä on lyhenne “DC”. On olemassa myös kappaleita, joiden jännitesyöttö on 60, 110 tai 220 V, mutta niitä käytetään teollisuudessa tai energiassa.

Ero sisäisen laitteen keskeytymättömän tasavirtatehon välillä klassisista malleista on invertterin puute. Paristot kytketään suoraan ulostuloon kontaktorin kautta virtarajoituksella varustetulla mittayksiköllä, jotta estetään paristojen tyhjeneminen kohtuuttomasti.

Joskus stabiloiva muunnin voidaan asentaa lähtöön, jos UPS: n virransyöttöiset laitteet ovat herkkiä pienille jännitteenvaihteluille.

Yhdessä jännitemuuntajien kanssa 48 W DC UPS pystyy toimittamaan videovalvontajärjestelmän, jonka kehä on enintään 1 km

Tällaisia ​​tarpeettomia virtalähteitä käytetään suojaamaan seuraavia kodinkoneita, jotka toimivat tasavirralta:

• videovalvontajärjestelmät ja turvallisuus;
• kaikenlaiset anturit (vuodot, savu, tulipalo, liike jne.);
• valaistusjärjestelmät;
• tietoliikennelaitteet;
• viestintäjärjestelmät;
• ohjausjärjestelmän komponentit “Älykäs koti”.

Monissa tasavirta-UPS-laitteissa on mahdollisuus kytkeä ulkoiset akut. Tässä tapauksessa niiden palvelemien laitteiden itsenäinen toiminta voi olla erittäin pitkä.

Päätelmät ja hyödyllinen video aiheesta

Lyhyesti kotitalouksien UPS: n pääominaisuuksista:

UPS-tyyppien ja niiden ominaisuuksien moninaisuus on seurausta erilaisista käyttöolosuhteista: virta ja kytkettyjen laitteiden tyyppi, parametrit ja tietyn virtalähteen tyypilliset ongelmat. Keskeytymätön virransyöttö ei yleensä ole järjestelmän kallein elementti, mutta sen toiminnan vakaus riippuu siitä. Siksi on välttämätöntä määrittää toimintaolosuhteet ja lähestyä huolellisesti mallin valintaa.

Onko sinulla vielä kysymyksiä artikkelin aiheesta? Vai voitko täydentää tätä materiaalia kiinnostavilla UPS-tiedoilla? Kirjoita kommentit, kysy kysymyksiä, jaa kokemuksia alla olevassa kappaleessa.