Словарь ИБП

1. Основные термины и определения

1.1. Качество электроэнергии
Качество электроэнергии – это степень соответствия фактических значений параметров электрической энергии установленным нормативными документами значениям. Основные показатели качества электроэнергии, нормы их регламентирующие и классификация основных неполадок питания приведены в разделе «Исследование качества электропитания».

1.2. Надежность электроснабжения
Надежность электроснабжения с учетом стандарта ГОСТ 27.002-83 – свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонта, хранения и транспортировки. Согласно ныне действующих ПУЭ-85 [20] в отношении обеспечения надежности электроснабжения электроприемники разделяются на три следующие категории и особую группу:

– особая группа I категории;
– I категория;
– II категория;
– III категория.

Электроприемники II категории рекомендуется обеспечивать электроэнергией от двух независимых взаимно резервируемых источников питания. Для электропотребителей II категории при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала. Допускается питание электропотребителей II категории от одной линии, или от одного силового трансформатора на время не более суток.
Электроприемники I категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервируемых источников питания, и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допустим лишь на время автоматического восстановления питания.
Для электроснабжения особой группы электроприемников I категории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервируемого источника питания (в качестве которого могут быть использованы дизельные электростанции и т.п.). Перерыв электроснабжения особой группы электроприемников I категории, может быть, допустим, лишь на время автоматического восстановления питания от третьего независимого взаимно резервируемого источника питания.

Следует обратить внимание, что оговоренное в ПУЭ автоматическое включение резерва (АВР), позволяющее за время порядка нескольких секунд восстановить питание электроприемников I категории и особой группы, приводит только к возобновлению электроснабжения, но не к продолжению нормального функционирования ответственных электроприемников и ЛВС.
Таким образом, обусловленные действующими ПУЭ категории надежности электроснабжения не решают проблемы обеспечения качества электроэнергии и защиты от неполадок питания, что имеет особое значение для электроприемников, входящих в состав ЛВС

Для электроприемников ЛВС, которые чувствительны к качеству электроэнергии и требуют защиты от неполадок питания, в составе особой группы I категории следует выделять критические электроприемники.
Критические электроприемники – электроприемники, которые критичны к качеству электроэнергии и появлению в сети электроснабжения неполадок питания∗, требует защиты от них и способные нормально функционировать при времени перерыва электроснабжения не более 20 мс.
По временным режимам работы критические электроприемники следует разделять на две подгруппы:

    • электроприемники с нормальным режимом работы – потребители, которые должны обеспечиваться защитой от неполадок питания в течении рабочей смены (дня), и которым в случае длительной аварии внешней сети электроснабжения должно обеспечиваться время работы необходимое для сохранения данных, сворачивания (завершения) технологического процесса;
    • электроприемники с особым режимом работы – потребители, которые должны обеспечиваться защитой от неполадок питания 24 часа в сутки и 365 дней в году, или электроприемники, обеспечивающие непрерывный процесс в реальном режиме времени, прерывание которого недопустимо или сбои в работе, которых приводят к потери трудно восстанавливаемой информации и вызывают значительный финансовый ущерб.

1.3. Сети электроснабжения и их виды
По способу выполнения сетей электроснабжения следует различать следующие их виды:

1.3.1 Сеть общего назначения (обычная сеть электропитания здания) – одно- или трехфазная распределительная сеть здания, в которой электроприемники ЛВС и любые другие электроприемники (силовая розеточная группа, системы кондиционирования, местного освещения и т.п.) питаются от одного магистрального щитка или линии с нулевым (защитным) проводником, присоединенным к основному контура заземления здания. Описанная организация сети не допустима для проектирования электроснабжения ЛВС, однако, в связи с тем, что она не противоречит действующим нормативным документам, такие сети продолжают появляться в проектных решениях большинства проектных институтов.

1.3.2 Выделенная сеть (выполняется без дополнительного монтажа распределительной сети) – способ выполнения сети, когда электроприемники ЛВС подключаются на одну выделенную фазу трехфазного магистрального щитка или линии, а все остальные электроприемники подключены к другим фазам. При защите электроприемников ЛВС АБП обычно размещают между магистральным щитком и выделенной фазой. Такой способ организации сети – это только первый шаг к разделению сети электроснабжения ЛВС для обеспечения возможности подключения АБП и не более. Описанная организация распределительной сети для крупной ЛВС также недопустима.

1.3.3 Разделенная сеть (дополнительно смонтированная сеть при реконструкции) – способ выполнения сети, когда электроприемники ЛВС получают питание по радиально-магистральной (одно-, или трехфазной) сети разделенной от остальной сети общего назначения. Вводные фидера разделенной сети подключаются непосредственно к главному распределительному (вводному) устройству здания. При защите электроприемников ЛВС АБП обычно размещают у распределительных щитков в узлах разделенной сети. Такой способ организации сети питания электроприемников ЛВС может быть рекомендован, однако стоимость такой сети практически не превышает стоимости автономной сети, описанной ниже.

1.3.4 Автономная сеть электроснабжения (дополнительно спроектированная и выполненная сеть при реконструкции или новом строительстве) – способ выполнения сети, когда электроприемники ЛВС получают питание по радиально-магистральной пятипроводной сети гальванически разделенной от остальной сети общего назначения. Автономная сеть электроснабжения не должна иметь гальванической связи с любыми другими силовыми сетями, заземляющими устройствами, нулевыми защитными, рабочими проводниками здания или городской сети, а также образовывать контура излучения.
Автономная сеть электроснабжения обычно выполняется на базе АБП, которое имеет выходной изолирующий трансформатор с вторичной обмоткой “звезда”, нейтраль которой соединяется со специальным контуром технологического заземления с сопротивлением заземляющего устройства R≤ 0,5 Ом.
Только автономная сеть электроснабжения позволяет обеспечить в полном объеме
качественное питание электрической энергией потребителей (за счет устранения “блуждающих”, импульсных и прочих токов в нейтральных проводниках) и устраняет возможность несанкционированного доступа к информации электронных устройств со стороны внешних линий электропитания.

1.4. Крест–фактор нагрузки (Crest Factor) – показатель, характеризующий способность АБП питать нелинейную нагрузку, потребляющую импульсный (нелинейный) ток. Крест–фактор нагрузки равен отношению амплитуды импульсного тока в нелинейной нагрузке к амплитуде тока гармонической формы при эквивалентной потребляемой мощности.

1.5. По схемотехническим решениям системы гарантированного электроснабжения выполняют тремя основными способами: распределенная; централизованная или комбинированная СГЭ.

1.6. Система гарантированного электроснабжения
Система гарантированного электроснабжения (СГЭ) – это набор функциональных устройств и схемных решений, предназначенных для обеспечения бесперебойным и качественным электропитанием ответственных критических электроприемников и электроприемников особой группы во всех режимах работы сети (нормальном, аварийном или режиме профилактического обслуживания входящих в систему узлов и блоков).
Своими элементами СГЭ затрагивает всю систему электропитания здания, начиная от вводных фидеров, узлов распределения групп электроприемников и, заканчивая самыми удаленными участками сети, где подключены ответственные электроприемники, обеспечивая необходимую и одинаковую надежность всей этой цепи. При этом СГЭ является важнейшей и неразрывно связанной частью системы электропитания здания.
В состав СГЭ обычно входят коммутационные устройства (электрощитовая, АВР и т.п.), силовая распределительная сеть, выполненная по особой схеме, дизель-генераторная установка, агрегаты бесперебойного питания, а также устройства заземления и молниезащиты.

1.7. Агрегаты бесперебойного питания
Агрегаты бесперебойного питания (АБП) – устройства, предназначенные для защиты компьютерных и других электронных устройств от неполадок питания. При исчезновении
напряжения, АБП обеспечивают питание нагрузки за счет энергии аккумуляторных батарей.
Различают три основных типа АБП, которые используются в составе любой СГЭ:

      • АБП архитектуры “off-line”
      • АБП архитектуры “line interactive”
      • АБП архитектуры “on-line”

Более подробное описание принципов и работы топологии АБП различного типа приведено в Приложении 2.

1.8. Режимы параллельной работы АБП.
Для увеличения надежности работы АБП и возможности увеличения мощности АБП в процессе развития применяется режимы параллельной работы АБП. В настоящее время существуют два основных варианта параллельной работы АБП:

    • Параллельная система с резервированием (Parallel Redundant System);
    • Параллельная система для наращивания мощности (Parallel Capacity System).

Надежность любой системы – есть комплексная величина, означающая возможность продолжения работы системы в целом, даже при возникновении неисправностей (отказов) её отдельных элементов. Надёжность зависит от точного определения места отказа элемента системы и быстрого восстановления исходной работоспособности, путем замены отказавшего элемента. Именно применение АБП в параллельном режиме даёт возможность продолжения работы системы, в том числе при возникновении неисправностей самих источников.
При этом наилучший результат по надежности достигается применением параллельной системы с резервированием. Недостатком подобной системы является ее относительно высокая стоимость.
Применение параллельной системы для наращивания мощности является более экономичным решением, которое также позволяет наращивать мощность в процессе развития, а при использовании принципа избыточности (N+1) также обеспечивает высокую надежность системы.

2 используется термин по ГОСТ 26416-85, без учета ГОСТ 27699-88, который использует термин “система бесперебойного питания (СБП)”. В технической литературе также часто встречается термины – источник бесперебойного питания (ИБП), в англоязычной литературе – Uninterrupted Power Supply (UPS).

Терминология и понятия применимые к ИБП

Passive Stand-By (Off Line)

Тип ИБП, допускающих перерыв питания нагрузки во время переключения со входной сети на инвертор (transfer time или время переключения). Для большинства off-line ИБП время переключения 2-4 мс, однако для некоторых – больше. Ассоциация Производителей Электронного Оборудования (СВЕМА) рекомендует максимальное время переключения 8.3 мс (полпериода 60Гц). Характеристику “время переключения” имеют как off-line, так и line-interactive (срабатывание входного ключа) и даже on-line (переключение на электронный ″by-pass″).

On Line

По устаревшей классификации ANSI/NFPA, тип ИБП, которые обеспечивают непрерывное и фильтрованное питание нагрузки. По определению on-line ИБП имеют нулевое время переключения; нагрузка никогда “не видит” прерывания питания. Следующие топологии ИБП функционально являются on-line: line-interactive, single conversion и double conversion.

Double Conversion

Double conversion (двойного преобразования) ИБП характеризуются топологией, а именно наличием выпрямителя, цепи постоянного тока и постоянно работающего инвертора, питающего нагрузку.
В устройствах двойного преобразования выпрямленное сетевое напряжение с помощью инвертора вновь преобразуется в переменное, чем и объясняется название таких устройств Преимущество систем двойного преобразования — постоянная частота выходного напряжения, не зависящая от колебаний входной частоты. Основной недостаток — низкий коэффициент полезного действия, что приводит к повышенным расходам на эксплуатацию (учитывается собственное потребление энергии и затраты на поддержание нормальной температуры воздуха в помещении, где находятся мощные источники), так как силовые блоки — выпрямитель и инвертор работают постоянно.

Line Interactive

В line-interactive (или single conversion) ИБП, энергия входной сети не преобразуется в энергию постоянного тока, а поступает на критичную нагрузку через дроссель или трансформатор. Регулирование и бесперебойное питание обеспечивается за счет инвертора в сочетании с электромагнитными компонентами (дроссель, линейный или феррорезонансный трансформатор).
В линейно-интерактивных ИБП происходит однократное преобразование постоянного напряжения с аккумуляторной батареи в выходное переменное напряжение. ИБП двух этих типов характеризуются нулевым временем переключения на питание от батарей при выключении сетевого напряжения.
Преимущество линейно-интерактивных систем состоит в их надежности и высоком коэффициенте полезного действия: инвертор включается только при отклонениях параметров сетевого напряжения, превышающих предельно допустимые. Основные недостатки: повышенное реактивное сопротивление (устройства содержат индуктивный элемент — дроссель или трансформатор) и то, что частота выходного напряжения повторяет частоту входного даже в аварийном режиме
Исторически: топология ИБП, непрерывно фильтрующих, изолирующих и регулирующих выходное напряжение с одновременным зарядом батарей. Позднее время термин “Line- interactive” стал применяться для stand-by ИБП, которые также обладают способностью регулировать выходное напряжение.

Single Conversion

(См. также Line Interactive) К single conversion относятся ИБП, у которых нагрузка питается от основной сети через устройство с последовательным импедансом (трансформатор или дроссель). Некоторые типы single conversion ИБП могут классифицироваться как line-interactive.
Топология ИБП с двунаправленным инвертором, который одновременно фильтрует, регулирует выходное напряжение и обеспечивает заряд батарей. Термин “line-interactive” первоначально относился к топологии single conversion.

Delta Conversion

Технология линейно-интерактивных ИБП, использующих два инвертора, подключенных к общей батарее. Инвертор 1 (обычно мощностью 20% от номинальной) подключен через трансформатор последовательно с основной сетью. Инвертор 2 (мощностью 100% от номинальной) является основным. Оба инвертора двунаправленные. Инвертор 2 поддерживает стабильное напряжение на нагрузке при работе от сети и питает нагрузку при работе от батарей. Инвертор 1 “выбирает” разницу между входным и выходным напряжением, корректирует входной коэффициент мощности и обеспечивает зарядку батарей.
Низкие эксплуатационные показатели UPS с δ-преобразованием определяются их концептуальными ограничениями. Уже при 10% понижении напряжения их рабочие характеристики достигают предела, при котором еще возможно функционирование системы без использования энергии аккумуляторных батарей (для систем с двукратным преобразованием энергии, как известно, это снижение достигает 40%). На изменения частоты питающего напряжения такие ИБП воздействовать не могут. Кроме того, UPS с δ- преобразованием неспособны компенсировать гармонические искажения питающей сети. Это обусловлено тем, что UPS с δ−преобразованием по принципу функционирования являются системами компенсационного типа, компенсирующие возможные изменения напряжения только первой гармоники питающей сети, ослабляя их проявление на выходе. Поэтому гармонические искажения питающей сети, в той или иной мере, неизбежно передаются и на выход, причем входной инвертор системы с δ-преобразованием вносит дополнительные искажения в выходное напряжение.
Кроме того, в отличие от UPS с двойным преобразованием, UPS с δ-преобразованием не способны без потребления энергии от аккумуляторной батареи обеспечивать требуемую стабильность выходной частоты (±0.05..0.1%), в условиях существующей нестабильности частоты питающей сети. Их реакция на изменение частоты питающего напряжения точно такая же, как на отключение электропитания.

True On-Line (100% On-Line)

Термин “True On-Line” может использоваться как для on-line, так и для “line-interactive”, поэтому некорректен.

Digital On-Line (Digital Interactive)

On-Line ИБП, использующие цифровую обработку сигналов.
“Line-interactive” ИБП, имеющие в своем составе автотрансформатор с переключаемыми обмотками для ступенчатой регулировки выходного напряжения. Как правило снабжены инверторами с широтно-импульсной модуляцией.

Бустер

(от англ. boost – (электр.) добавочное напряжение) – устройство, повышающее выходное напряжение в случаях, когда входное напряжение опускается ниже установленного пользователем порогового значения.

Триммер

(от англ. trim – подрезать, подстригать, приводить в порядок) – устройство, понижающее выходное напряжение в случаях, когда входное напряжение поднимается выше установленного пользователем порогового значения.

Число фаз на входе

-3 или 1. Трехфазные ИБП равномерно нагружают сеть, поэтому мощные ИБП обычно делают трехфазными.

Номинальное входное напряжение

-380/400/415 В для трехфазных и 220/230/240 В для однофазных ИБП. Конкретное значение выбирается при инсталляции ИБП.

Допустимый предел отклонения входного напряжения

(другое название – входное «окно» по напряжению) – отклонение напряжения, при котором ИБП продолжает работать от основной сети. При уменьшении входного напряжения ИБП потребляет больший ток, таким образом потребляемая мощность не изменяется (для постоянной нагрузки). При уменьшении нагрузки потребляемая ИБП мощность уменьшается и нижний предел может понижаться. То же самое происходит при уменьшении потребляемой мощности из-за отсутствии тока заряда батарей (батареи полностью заряжены).
Нижний и верхний пределы отклонения определяется характеристиками полупроводниковых приборов на входе ИБП (максимальным током и максимальным напряжением соответственно). Чем больше допустимый предел отклонения входного напряжения, тем реже ИБП переходит на работу от батарей, что уменьшает количество циклов заряда-разряда, продлевая тем самым срок службы батарей.

Номинальная частота

– 50 или 60 Гц. Конкретное значение выбирается при инсталляции ИБП.

Предел отклонения частоты на входе

(другое название – входное «окно» по частоте) – отклонение частоты, при котором ИБП продолжает работать от основной сети. Предел определяется способностью выпрямителя формировать постоянное напряжение с требуемыми характеристиками при лимитированных искажениях, вносимых в основную сеть.

Входной коэффициент мощности

– отношение активной мощности, потребляемой ИБП к полной. Как правило, коэффициент мощности ИБП выше, чем коэффициент мощности нагрузки. Таким образом, подключение нагрузки к основной сети через ИБП уменьшает влияние нагрузки на основную сеть (особенно важно при работе от дизель генератора).

Максимальная потребляемая мощность

– мощность, потребляемая ИБП от основной сети при полной нагрузке и номинальном входном напряжении. Обычно приводятся значения мощности при максимальном и минимальном токе заряда батарей.

Потребляемая мощность, измеренная в ВА может быть меньше мощности, отдаваемой ИБП в нагрузку (номинальной мощности ИБП), что на первый взгляд противоречит закону сохранения энергии. На самом деле никакого противоречия нет, так как номинальная мощность приводится для нагрузки с коэффициентом мощности 0.6…0.8, сам же ИБП имеет коэффициент мощности 0.8…1.0. Если же измерять потребляемую мощность в Вт, то она будет складываться из активной мощности на выходе ИБП, мощности, расходуемой на заряд батарей и мощности, рассеиваемой в виде тепла.

Гармонические искажения входного тока

– отношение суммы высших гармоник к первой гармонике. Значения находятся в пределах 1…30%. Для уменьшения гармонических искажений применяются 12-импульсные выпрямители и гармонические фильтры.

Пусковой ток

– ток потребляемый ИБП от основной сети в момент подключения. Значения определяются по отношению к номинальному току в установившемся режиме (Iном) и могут достигать 10Iном (для ИБП с трансформатором на входе). Для уменьшения пусковых токов используется “мягкий старт” – плавное увеличение входного тока ИБП в течение нескольких секунд. При этом пусковой ток обычно не превышает Iном.

Номинальная выходная мощность

– мощность, которую ИБП может отдавать в нагрузку с определенным коэффициентом
мощности при номинальных условиях работы (температура, влажность, высота над уровнем моря) и при неизменных показателях качества электроэнергии на выходе. Номинальная выходная мощность обычно приводится в ВА для нагрузки с коэффициентом мощности 0.6…0.8.

Номинальная активная мощность

– мощность, которую ИБП может отдавать в активную нагрузку при номинальных условиях работы (температура, влажность, высота над уровнем моря) и при неизменных показателях качества электроэнергии на выходе. Номинальная активная мощность всегда меньше номинальной выходной мощности. Полная мощность нагрузки, подключаемой к ИБП, ограничена номинальной выходной мощностью ИБП, номинальной активной мощностью и возможностью работы ИБП на индуктивную и емкостную нагрузку.

В связи с тем, что последнее время наметилась тенденция к увеличению коэффициента мощности блоков питания нагрузки, следует внимательно относиться к ограничениям по активной мощности ИБП.

Перегрузочная способность инвертора

– превышение номинальной выходной мощности, которое ИБП выдерживает в течение определенного времени.
Перегрузочная способность инвертора обычно составляет не более 150% от номинальной выходной мощности в течение 10…60 секунд.

Число фаз на выходе

– 3 или 1. Мощные ИБП обычно делают трехфазными.

Номинальное выходное напряжение

– 380/400/415 В для трехфазных и 220/230/240 В для однофазных ИБП. Конкретное значение выбирается при инсталляции ИБП.

Номинальная частота

– 50 или 60 Гц. Конкретное значение выбирается при инсталляции ИБП.
Возможность выбора различных значений номинальной частоты на входе и на выходе позволяет использовать ИБП с двойным преобразованием в качестве конвертора частоты. Режим ″by-pass″ (как электронный, так и ручной) в этом случае должен быть исключен.

Статическая нестабильность выходного напряжения

– возможные изменения выходного напряжения относительно номинального значения при допустимых отклонениях входного постоянного тока и изменении нагрузки в пределах 100 %.
Обычное значение для ИБП с двойным преобразованием – единицы процентов. Для
линейно-интерактивных – определяется входным окном по напряжению.
Динамическая нестабильность выходного напряжения
– возможные изменения выходного напряжения относительно номинального значения для мгновенного изменения нагрузки от 0 до 100% и обратно. Данный параметр необходимо рассматривать совместно со временем восстановления.

Время восстановления

– время, необходимое для восстановления выходного напряжения в пределах величины статической нестабильности. Обычное значение – порядка 10 мс.

Стабильность выходной частоты

– возможные изменения выходной частоты относительно номинального значения при определенных условиях синхронизации. При изменении входной частоты в определенных пределах (как правило задаваемых при настройке и составляющих несколько процентов
от номинала) инвертор ИБП с двойным преобразованием формирует переменное напряжение, синхронизированное с основной сетью. При выходе входной частоты за заданные пределы выходное напряжение синхронизируется по встроенному кварцевому генератору, имеющему стабильность сотые доли процента.

Скорость отслеживания частоты

– скорость изменения входной частоты (в заданных пределах), при которой сохраняется синхронизация выходного напряжения с основной сетью.

Гармонические искажения выходного напряжения

– искажения формы выходного напряжения (для ИБП, формирующих синусоидальное напряжение на выходе) при питании нагрузки с определенными характеристиками.

Крест-фактор подключаемой нагрузки

– максимально допустимый крест-фактор нагрузки, которую ИБП может обеспечивать электроэнергией без ухудшения параметров и снижения номинальной выходной мощности.
Значения крест-фактора подключаемой нагрузки составляют от 3:1 до 6:1.

Точность межфазного сдвига

– возможное отклонение межфазного сдвига от 120° для нагрузки с определенными параметрами (для ИБП с трехфазным выходом). Несбалансированность нагрузки уменьшает точность межфазного сдвига.

Тип батарей

В ИБП могут применяться свинцово-кислотные обслуживаемые, свинцово-кислотные герметичные (SLA) и никель-кадмиевые батареи. Наиболее распространены герметичные свинцово-кислотные батареи с номинальным напряжением одного элемента 2В.
В одном корпусе обычно объединено несколько элементов, соединенных последовательно. Полностью заряженная батарея имеет напряжение 2.27 В/элемент (при температуре +20°С). При разряде напряжение батареи уменьшается. Для обеспечения равномерности заряда все батареи должны иметь идентичные характеристики, то есть должны быть одного типа и желательно одной даты выпуска.

Количество элементов

– количество элементов определенного типа, обеспечивающих при последовательном соединении номинальное напряжение постоянного тока. Количество последовательно соединенных элементов (линейка) не меняется при изменении емкости батарей.

Емкость батарей

– измеряется в А⋅часах и определяет количество электроэнергии, выдаваемой батареями при разряде до определенной степени. Емкость батарей зависит от количества активного
материала (массы, габаритов), времени разряда и температуры. Для увеличения емкости батареи могут соединяются параллельно до 4-х линеек.
При уменьшении времени разряда емкость батарей уменьшается. Например, уменьшение времени разряда с 10 часов до 1 часа приводит к уменьшению емкости на 35%. К такому же уменьшению емкости приводит уменьшение температуры от +20°С до – 20°С.

Номинальная емкость батарей (С10)

– определяется для разряда постоянным током в течение 10 часов при температуре 20°С до значения напряжения на элемент 1.8 В.

Срок службы батарей

– определяется по достижению остаточной емкости батарей 80% от номинальной.
Согласно классификации EUROBAT батареи делятся на классы:
10+ лет – высоконадежные;
10 лет – надежные;
5-8 лет – общего назначения;
3-5 лет – стандартные коммерческие.
Эти значения довольно условные. Реальный срок службы зависит от условий эксплуатации.
Повышение температуры на каждые 10°С свыше +20°С приводит к снижению срока службы вдвое. Однако, температурная компенсация напряжения заряженной батареи позволяет “вернуть” до 20% срока службы.
Разряд батарей ниже определенного предела резко влияет на срок их службы. Для SLA это
1.65…1.8 В/элемент в зависимости от времени разряда.
Батареи имеют ограниченное количество циклов заряда-разряда, зависящее от глубины разряда.
При глубине разряда 80% количество циклов около 300.
При глубине разряда 30% количество циклов около 1200.

Зарядный ток батарей

– постоянный ток, обеспечивающий накопление электроэнергии в батареях. Величина
зарядного тока, как правило, определяется сложным алгоритмом, учитывающим тип, емкость, степень разряда и температуру батарей. Этот алгоритм реализуется зарядным устройством ИБП. Максимальная величина зарядного тока ограничена возможностями зарядного устройства.

Время заряда батарей

– зависит от типа, емкости, степени разряда и температуры батарей и, как правило, на порядок больше времени разряда.

Электронный ″by-pass″

Дополнительный режим работы, применяемый в ИБП, построенных по схеме двойного
преобразования, и заключающийся в обходе схемы двойного преобразования и питания критичной нагрузки отфильтрованным входным сетевым напряжением. Различают автоматический и ручной режимы байпаса.

Диапазон напряжения

– допустимые отклонения напряжения основной сети от номинала, при которых разрешен переход на ″by-pass″. Значение обычно задается при настройке ИБП.

Диапазон частоты

– допустимые отклонения частоты основной сети от номинала, при которых разрешен переход на ″by-pass″. Значение обычно задается при настройке ИБП.

Время переключения

– время, за которое производится переключение питания нагрузки с инвертора на прямую линию и обратно. В режиме синхронизации инвертора с основной сетью время переключения составляет сотые доли мс. При отсутствии синхронизации – 20 мс (для подстройки фазы).

Перегрузочная способность ″by-pass″

– превышение номинальной выходной мощности, которое ″by-pass″ выдерживает в течение определенного времени.
Перегрузочная способность ″by-pass″ превосходит перегрузочную способность инвертора и может составлять более 1000 % от номинальной выходной мощности в течении 1 секунды.

Трехфазные сети

Трехфазные сети имеют три фазных проводника и нейтраль

(защитные проводники не рассматриваются). Напряжения
Между фазными проводниками и нейтралью имеют синусоидальную форму и сдвинуты относительно друг друга на треть периода. Действующее напряжение между фазами равно 380В (по разным стандартам 400В, 415В) между фазами и нейтралью 220В (230В, 240В).

Однофазные сети

Однофазные сети имеют фазный проводник и нейтраль и являются составной частью трехфазных сетей.

Показатели качества электроэнергии

ГОСТ 13109-97 определяет показатели качества электроэнергии (около 15 показателей) и пределы их отклонений.
Отклонение действующего напряжения не должно превышать 10%
Отклонение частоты не должно превышать ±0,4Гц
Коэффициент несинусоидальности не должен превышать 10%

Импульс напряжения

Импульс напряжения – резкое изменение напряжение, за которым следует восстановление до обычного уровня за время до 10 мс. Причина импульсов – лифты, кондиционеры, промышленное оборудование, сварка, молнии и т.д. Амплитуда импульсов может достигать 2000 В.

Провал напряжения

Провал напряжения – внезапное значительное понижение напряжения с восстановлением за время от нескольких периодов до десятков секунд. Причина – ограниченная мощность подстанции (особенно в зимнее время), пуск и работа мощного оборудования. Типичное проявление – мерцание лампочек.

Кратковременное пропадание напряжения

Кратковременное пропадание напряжения – исчезновение напряжения длительностью менее 20мс. Причина – пусковые токи ксероксов, лазерных принтеров, мощных электромоторов и т.д. Такие пропадания напряжения не заметны для глаза.

Радиочастотный шум

Радиочастотный шум – высокочастотные составляющие напряжения, вызванные
Подключением нагрузки, генераторами, промышленным оборудованием и радиопередатчиками.

Долговременное пропадание напряжения

Долговременное пропадание напряжения – исчезновение напряжения длительностью от 20 мс до нескольких часов. Причина – отключение линий от подстанции из-за перегрузки, неблагоприятных погодных условий, физических повреждений.

Выбег частоты

Выбег частоты – кратковременные изменения частоты при подключении мощного оборудования.

Коэффициент мощности

Для комплексной оценки искажений, вносимых нагрузкой применяется коэффициент мощности (Power Factor), равный отношению активной мощности к полной мощности. При наличии только линейных искажений коэффициент мощности равен cosϕ, при наличии только нелинейных искажений равен доле первой гармоники в общей мощности. Существует такое эмпирическое понятие, как компьютерная нагрузка, представляющее собой совокупность компьютеров, офисного, банковского, телекоммуникационного и т.п. оборудования небольшой мощности, каждое из которых имеет свой (как правило импульсный) блок питания от сети переменного тока. Для компьютерной нагрузки коэффициент мощности равен 0,6…0,8.

Крест-фактор

Крест-фактор нагрузки (Crest factor) отношение пикового значения потребляемого тока к среднедействующему значению. Величина крест-фактора зависит от формы питающего напряжения.
Для синусоидального напряжения и линейной нагрузки крест-фактор равен 1,4 (√2).
Для синусоидального напряжения и компьютерной нагрузки крест-фактор равен 2…3
Для ступенчатой аппроксимации синусоидального напряжения и компьютерной нагрузки крест-фактор равен 1,4…1,9.

Пусковой ток нагрузки

Пусковой ток характеризует потребление нагрузки в момент ее подключения.
Для дисковода пусковой ток превышает номинальный в 1,15…1,5 раза.
Для цветного монитора с петлей размагничивания пусковой ток может превысить номинальный на несколько порядков.

Промышленные ИБП

Промышленные ИБП предназначены для использования в технологических помещениях, имеющих повышенные требования к устанавливаемому в них оборудованию.
Промышленные ИБП имеют степень защиты до IP43 (защита от проникновения
твердых предметов размером более 1 мм и от дождя) , могут иметь дополнительные входы и выходы с различными номиналами напряжений переменного и постоянного тока, повышенную вибростойкость и т.п.

ИБП специального назначения

ИБП специального назначения отвечают более специфическим требованиям к характеристикам, могут устанавливаться на кораблях, военной технике, в сейсмоопасных зонах и т.п.