Уређај за непрекидно напајање: сврха и специфичности домаћег УПС-а

Да би се одржала функционалност уређаја у случају прекида напајања, користи се непрекидно напајање. У зависности од врсте опслужених купаца и параметара електричне енергије, требате одабрати различите моделе. Ови уређаји су тражени, па није тешко набавити жељени примерак у складу са његовим карактеристикама.

Али пре куповине морате самостално разумети његове карактеристике, а не веровати ово питање менаџерима заинтересованим за продају.

У овом материјалу ћемо размотрити уређај и функције УПС-а, а такође ћемо говорити о правилима за његову употребу.

АЦ УПС склопови

За кућну употребу користе се уређаји за непрекидно напајање, повезани на једнофазну 220 В мрежу, која може неко време у недостатку потрошача електричне енергије захтевати исти напон.

Постоје и УПС-ови који су на улаз повезани у трофазну мрежу, а излаз је 380 В или 220 В. Међутим, ако су скупи, користе се ако је потребно за добијање аутономне снаге од 10 кВ · А, што није потребно за кућне потребе.

УПС напајања у домаћинству према оперативној шеми подељена су у следеће врсте:

• бацкуп (оффлине);
• интерактивни (линеарно интерактивни);
• двострука конверзија (на мрежи).

Разликују се у квалитету излазног напона и цени. Најјефтиније су резервне копије, а најскупље двострука конверзија.

Најједноставнији сувишни склоп напајања захтијева прекидачки релеј и пасивно филтрирање да би се умањиле сметње

Исправљач се користи у пуњачу за претварање АЦ у ДЦ. А обратна трансформација се догађа помоћу претварача.

У непрекидним изворима напајања по правилу се уграђују обични електромеханички релеји за пребацивање круга са мреже на батерију. Ако је овај део квалитетан, тада је његов извор довољан за цело време трајања УПС-а. Али најчешће, када се јединица распадне, проблем лежи управо у овом структуралном елементу.

Интерактивни круг се од резервног разликује по постојању напонског стабилизатора. Израђен је у облику типичног аутотрансформатора са директно повезаним намотима

Стабилизација напона је такође присутна код многих уређаја у домаћинству, тако да ако су одступања безначајна, нема смисла набавити скупљи линеарно-интерактивни модел.

Присуство трансформатора често присиљава произвођача на принудно хлађење, па су такви УПС-ови опремљени хладњацима. Они емитују буку упоредиву по интензитету са радом рачунарске системске јединице.

Снага претварача у мрежном кругу је непрекидно од батерија. Стога, у случају прекида напајања, време преласка на резервно напајање је нула

Најкомплекснији и најскупљи уређаји за двоструку претворбу такође имају најнижу ефикасност. Електрична енергија улази у топлину коју уређај емитује. Стога њихова употреба мора бити оправдана.

Најзначајнији плус ове врсте непрекидног напајања је тренутна реакција на прекид напајања. Али за већину кућанских апарата то није толико важно. Исти рачунари обично завршавају сигурносну копију или интерактивни тип УПС-а.

Најважнији параметри

На тржишту постоји много понуда за продају кућних непрекидних напајања. Да бисте правилно одредили њихову сврху и не погрешили се са избором, прво морате да схватите на које параметре треба обратити пажњу.

Кључне спецификације

Излазна снага уређаја одређује максималну дозвољену вредност коју јединица може гарантовати потрошачу. Мери се у волт амперима (ВА). Ради практичности корисника, ова вредност се често наводи и у ватима.

За мерење оптерећења уређаја можете користити амперметар или га израчунати помоћу очитавања бројила инсталираног у стану.

Потрошену електричну енергију можете мерити помоћу кућног амперметра (ватметра) са утичницом. Повезани уређај мора бити подешен на максималну снагу

При одређивању стварне снаге рачунара не треба се водити оценом напајања, јер се увек купује са маржом.

Ако нема амперметар, морате да извршите следеће кораке:

1. Искључите све склопове у штиту, осим оног из кога се напаја рачунар.
2. Искључите све уређаје из овог круга.
3. Укључите рачунар и покрените на њему типичан програм (на пример, ИоуТубе видео).
4. Сачекајте док се десета киловата не промени на шалтеру.
5. Одвојите време пре следеће промене.

Просечна потрошња електричне енергије (П, ватт) за овај период (т, минута) може се израчунати формулом:

П = 100 * (60 / т)

Следећа битна карактеристика је радни век батерије. Овај индикатор зависи од оптерећења које УПС тренутно доживљава. Максималном дозвољеном снагом батерије батерије за домаћинство трају 1-3 минуте. И на половини - много дуже (до 10 минута).

Граф зависности трајања батерије од просечног оптерећења показује да је та зависност нелинеарна. То је због методе пражњења батерије.

Из овога произилазе два закључка:

• за време нестанка струје потребно је минимизирати оптерећење које уређаји троше;
• Препоручљиво је купити УПС капацитета чији је капацитет већи од израчунатог за најмање 30%.

Распон улазног напона показује минимални и максимални дозвољени напон мреже на коме неће бити пребацивања напајања на батерије. По правилу, сви УПС издрже интервал од 180-260 В.

Неки произвођачи могу удовољити врло добрим (рекламним) показатељима, на пример, нижа вредност је 110 В. Овде морате осигурати да се ове цифре узимају за максимално оптерећење, а не за половину.

Други важан технички показатељ је ниво буке. Линеарно-интерактивни или мрежни УПС-ови стварају велику количину топлоте, па произвођачи на њих уграђују вентилаторе. Ако су хладњаци јефтини, временом ће се огласити, што је непожељно за дневни боравак.

Интерфејс и подешавање

Изглед блокова може бити веома разнолик. Обично имају класични правоугаони облик, где се на предњој страни налазе индикатори или дисплеј, а на задњој страни се налазе конектори за напајање. Њихов број и није толико битан, јер на излазу можете повезати продужни кабл са шипком. Ово неће бити у супротности са концептом УПС-а.

Модел може имати ЛЦД екран, на коме ће се приказивати ситуација са испоруком повезаних уређаја: доступност струје, број потрошача, напуњеност батерије итд.

Систем дисплеја смањује трошкове опреме. Поред тога, практичнија је. Ако требате знати било које параметре, многи модели имају функцију повезивања са рачунаром

Да бисте сазнали параметре напајања, стање УПС батерија и како функционише, можете да га повежете са рачунаром. За многе моделе ова функција је имплементирана и софтвер је развијен.

Постоје три главне врсте интерфејса:

• УСБ Најчешћа веза између рачунара и УПС-а.
• РС-232 (ЦОМ порт). Ретко су присутни у кућним моделима.
• Етхернет 10/100. Користи се за даљинско управљање непрекидним напајањем.

Софтвер за добијање карактеристика са УПС-ом и његовим управљањем развијен је не само за разне верзије оперативног система Виндовс. Тако, на пример, познати произвођач Поверцом има Андроид верзију софтвера која вам омогућава даљинско праћење статуса напајања и, ако је потребно, подешавање рада непрекидног напајања.

Софтвер вам омогућава да пратите главне карактеристике електричне мреже, као што су улазни и излазни напон, фреквенција. Такође можете сазнати напуњеност батерије и температуру уређаја

Уређаји за непрекидно напајање постављени су у непосредној близини заштићених потрошача електричне енергије. Обично се постављају на под или на полице. Неки модели су опремљени затварачима који вам омогућавају да их монтирате на зидове.

Квалитет излазне струје

Уређаји за непрекидно напајање морају да производе струју одговарајућег квалитета. При раду из батерија, претварач је за то одговоран, а у случају напајања из мреже, проблематични тренуци би требали загладити филтере и стабилизатор. Сметње које настају у електричном кругу имају различите генезе и последице по електронику. Стога ово питање такође треба пажљиво разумети.

Интерференција и заштита мреже

Сви модерни УПС-ови опремљени су заштитом од проблема повезаних са сервисираним уређајима. Ако укупно оптерећење прекорачи максимално дозвољено или дође до кратког споја, непрекидно напајање ће одмах искључити струју.

Мрежне сметње могу се поделити на фреквенције и импулсе. Први нису тако опасни, посебно за напајање рачунара или телевизора, који претварају наизменичну струју у директну струју. Ово последње може створити проблем у било којој електроници.

Због тога је већина УПС-а опремљена пренапонском и хармоничном заштитом са варисторима и високопропусним филтерима.

Уклањање сметњи на линији догађа се у две фазе. Прво, варистори прекидају високофреквентне импулсе, а затим филтер изглађује мале скокове

Проблем појаве високонапонских импулса карактеристичан је не само за каблове за напајање, већ и за мреже преноса података - рачунар или телефон.Могу се појавити због изложености атмосферском електрицитету, квара на ожичењу у близини, електричних сметњи и других узрока.

Многи произвођачи производе моделе са могућношћу заштите локалне мреже. Због тога УПС има два Конектор РЈ-45 - један на улазу и један на излазу. Сигнал пролази кроз филтер који сузбија навале. Систем је исти за телефонске линије, само конектори су у РЈ-11 формату.

Низак и висок напон

Подешавање напона се врши помоћу аутоматског регулатора напона (АВР), чији је главни елемент аутотрансформатор. Принцип његовог рада заснован је на промени броја окрета једног од намотаја, што резултира променом напона у смеру повећања или смањења његове вредности.

Присуство АВР-а у УПС-у омогућава вам да не укључите аутономни режим сваки пут уз мало одступање напона од стандардних индикатора. То значајно повећава радни век батерије.

Професионални мултиметри као што је ЦЕМ ДТ 9909 могу дугорочно да снимају вредности напона. Употреба таквог уређаја може вам помоћи у избору стабилизатора или УПС-а

Према ГОСТ 29322-2014, дозвољено је одступање напона од 10% од референтне вредности у периоду не већем од 1 сата. Сви савремени УПС са регулатором носе се са таквим флуктуацијама.

Излазна јасноћа

Врста излазног сигнала зависи од модела претварача који је уграђен у УПС. У идеалном случају, кривуља наизменичног напона требало би да буде синусни талас. Али након претварања путем претварача, има корак у корак.

Што је већи број корака тренутног напона насупрот кривуљи времена, бољи је квалитет наизменичне струје. За неке уређаје ово је важно.

Опрема која садржи асинхроне моторе (фрижидер, клима уређај), напајање трансформатора (висококвалитетна аудио опрема), АПФЦ напајање (сервери и моћни рачунарски рачунари) треба чист или добро приближан синусни талас.

Ни један претварач и, према томе, УПС не даје чисти синусни талас, тако да произвођачи опреме не пишу у рекламне брошуре. Апроксимација излазног сигнала синусном таласу процењује се путем коефицијента нелинеарне дисторзије (ТХД).

Сигнал који долази из блока може се сматрати синусоидним на ТХД <5%. За неке моделе, као што је ИМВ НетПро 2000, ова цифра износи само 2%.

Правила употребе УПС-а

Када купујете непрекидно напајање за организовање резервне струје, морате да схватите заједно са којим уређајима се може користити. Понекад је немогуће управљати само УПС-ом, а тада се морају предузети додатне мере да би се обезбедила струја у кући.

Повезивање кућанских апарата

Рачунари, модеми, рутери, видео и аудио опрема су типични кућни или уредски уређаји на које су повезани непрекидни извори напајања. Ако ова техника садржи обичне склопне напајање, онда ће бити довољно да купите релативно јефтине моделе који не производе чисти синусни талас.

Савремени модели су компактни и имају атрактиван дизајн који се хармонично стапа с осталим уређајима у унутрашњости дневног боравка

За осветљење, такође није потребно да купујете скупе производе. Главна ствар је исправно израчунати максималну снагу и трајање батерије.

Уз честа затамњивања, проблем непланираног одмрзавања фрижидера и кварења хране је релевантан. За заштиту такве опреме индукционим моторима биће потребан УПС сложенијих уређаја јер је потребан "чисти" синусоидни сигнал.

Поред тога, потребно је узети у обзир и присуство почетних струја које настају када се мотор покрене. Поједностављено за расхладну опрему, њихова вредност може се одредити множењем вредности снаге са 5.

Ако, на пример, кухиња има фрижидер са укупном снагом од 300 вати (при покретању - 1.500 вати) и замрзивач за 200 вата (при покретању - 1.000 вати), онда вам је потребно напајање са чистим синусоидом и максималном снагом од најмање 1.700 вата. Ова вредност се добија у случају када ће замрзивач радити, а у то време се укључује фрижидер. Истовремено стартовање оба мотора је мало вероватно, па чак и такав УПС може издржати пораст од 2 секунде од 2 кВ.

Блок интернетског типа с максималном снагом од 2000 вати може радити око пола сата, с укупном потрошњом од 500 вати. Пошто режим хлађења траје око 5 минута, гарантовано је да непрекидно напајање траје 6 покретања оба уређаја.

У приватним кућама и викендицама употреба УПС-а за подршку система грејања са присилном циркулацијом је такође релевантна. Пумпама је такође потребан чисти синус

Непрекидни извори напајања се такође активно користе за рад котлова на гасно грејање. С обзиром на трошкове повезане опреме, у том случају не бисте требали штедјети на квалитети УПС-а.

Резервно и додатно напајање

За многе кућанске уређаје немогуће је одабрати јефтин УПС, јер ће требати значајна максимална снага за дуги век батерије. Машине за прање веша, електричне пећнице, дистрибутивни клима уређаји троше пуно електричне енергије.

Наравно, без ових уређаја можете и без прекида напајања. Ово је препоручљиво ако се такви прекиди дешавају ретко и кратко време. Али ако се ипак донесе одлука да се снажним потрошачима обезбеди аутономна снага, боље је користити бензински или дизел генератор. За њихов брзи старт у одсуству напона, користи се аутоматски систем улазне резерве (АТС).

Ако имате додатни извор напајања, УПС се и даље треба користити, бар за рачунаре. Немогуће је одмах покренути генератор и обновити напајање.

Стабилизација поднапон

Проблем пренапрезања је релевантан за објекте повезане на старе мреже или мале снаге. Ако се ова ситуација стално појављује, боље је користити улаз стабилизатор.

У присуству стабилизатора, напон унутрашње кућне мреже биће смањен на стандардне показатеље. То ће утицати и на уређаје који нису повезани на УПС.

Са смањеним напоном, јачина струје која пролази кроз кућну мрежу повећава се. На пример, нека укупна снага потрошача прикључених на УПС буде 1,5 кВ, а напон напајања једнак 190 В.

Онда би Охмов закон:

• Ја₁ = 1500/190 = 7,9 А - струја у кругу до УПС-а без стабилизатора;
• Ја₂ = 1500/220 = 6,8 А - струја у кругу до УПС-а са стабилизатором.

Тако ће унутардревна мрежа без стабилизатора доживјети повећано оптерећење, што се не може узети у обзир при одабиру дијела ожичења.

Стога је са константним ниским напоном боље инсталирати стабилизатор. У том случају ће оптерећење аутотрансформатора УПС-а бити мање, што ће продужити његов радни век. Поред тога, узимајући у обзир изједначавање напона, могуће је купити јефтинија непрекидна напајања.

Непрекидно напајање напајањем истосмјерних струја

За неке уређаје морате да обезбедите непрекидно једносмерно напајање 12, 24 или 48 В. УПС ове врсте је такође у продаји. На њиховом обележавању налази се скраћеница “ДЦ”. Блокови са напоном од 60, 110 или 220 В такође постоје, али се користе у индустрији или енергетици.

Разлика између непрекидног истосмјерног напајања у унутрашњем уређају од класичних модела је недостатак претварача. Батерије се директно повезују на излаз преко контактора са мереном заштитом која ограничава струју како би се спречило неприхватљиво дубоко пражњење батерија.

Понекад се на излазу може инсталирати стабилизирајући претварач ако су уређаји које напаја УПС осетљиви на мала колебања напона.

Заједно са претварачима напона, 48 В ДЦ УПС може напајати систем видео надзора са ободом до 1 км

Оваква сувишна напајања користе се за заштиту следеће опреме за домаћинство која ради од директне струје:

• системи видео надзора и сигурност;
• све врсте сензора (цурење, дим, ватра, кретање, итд.);
• осветљење;
• телекомуникацијски уређаји;
• комуникацијски системи;
• компоненте контролног система „Паметна кућа“.

Многи ДЦ УПС-ови имају могућност прикључивања вањских батерија. У овом случају, аутономно функционисање уређаја које служе може бити јако дуго.

Закључци и корисни видео о овој теми

Укратко о главним карактеристикама УПС-а за домаћинство:

Разноликост врста УПС-а и њихових карактеристика последица су различитих услова за њихову употребу: снаге и врсте повезаних уређаја, параметара и типичних проблема одређеног напајања. Непрекидно напајање обично није најскупљи елемент у систему, али од њега зависи и стабилност његовог рада. Због тога је потребно одредити услове рада и пажљиво приступити избору модела.

Још имате питања о теми чланка? Или можете надопунити овај материјал занимљивим информацијама о УПС-у? Молимо напишите своје коментаре, поставите питања, размијените искуства у доњем блоку.