С каждым днем возрастают требования к надежности и сохранению работоспособности оборудования в аварийных ситуациях. Данная статья посвящена построению систем электропитания, обеспечивающих безотказное функционирование электрооборудования и рассказывает о разработанных специалистами компании ЭНЭЛТ.КОМ современных способах проектирования и конструирования устройств типа «Автоматический ввод резерва».
Сравнительная таблица рейтинга
* Цены указаны на август 2020 года
Батареи: альтернатива свинцово-кислотным аккумуляторам
Сегодня 95% всех источников бесперебойного питания производятся с использованием свинцово-кислотных батарей в качестве источника постоянного тока.
Тем временем некоторые вендоры уже объявили о начале перевода нескольких моделей устройств бесперебойного питания со свинцово-кислотных аккумуляторов на литий-ионные. Их начальная стоимость пока что выше свинцово-кислотных, однако за последние несколько лет разрыв в ценах существенно сократился.
По данным Schneider Electric, в зависимости от сферы применения литий-ионных аккумуляторов в общей стоимости владения в течение срока их службы можно добиться экономии в 10-40% по сравнению с традиционными аккумуляторами.
Литий-ионные аккумуляторы (Li-ion) накапливают гораздо больше энергии в меньшем объеме. Так, в сравнении со свинцово-кислотными аккумуляторами с клапанным регулированием (VRLA) равной мощности они занимают втрое меньше места. А благодаря длительному сроку службы существенно сокращаются объемы работ и расходов по их замене.
Между тем подавляющее большинство ИБП по-прежнему комплектуется свинцово-кислотными батареями, известными своей надежностью, высоким качеством и оптимальными ценовыми характеристиками.
Устройства автоматического ввода резерва
Устройства АВР, применяемые в цепях 0,4 кВ, как правило, реализуются на следующих коммутационных аппаратах:
- контакторах (рис. 1). Это самая простая и распространенная система. Как правило, на контакторах реализуется схема два ввода — один выход или два ввода — два выхода. В первом случае схема может быть реализована как с приоритетом на основной ввод, так и без приоритета;
- реверсивных рубильниках с моторным приводом. Так же, как и в случае с контакторами, можно реализовать схему два ввода — один выход или взяв два реверсивных рубильника и сделать схему два ввода — два выхода («схема креста»), широко применяемую в вводных распределительных устройствах (ВРУ);
- автоматических выключателях с моторными приводами (рис. 2) можно реализовать как стандартные схемы АВР, так и схемы с алгоритмом работы АВР любой сложности, такие, как два ввода — один выход, два ввода — два выхода, а также комбинацию нескольких вводов, в том числе и вводов от дизель-генераторных установок и нескольких выходов.
Вторичные цепи управления АВР могут выполняться как на реле, так и на программируемом логическом контроллере (рис. 3). Преимущества контроллера в том, что при его использовании значительно уменьшается количество цепей в схеме и соответственно количество переходных контактов, которые, в свою очередь, снижают надежность работы АВР. При сложном алгоритме, где много вторичных цепей управления, использование контроллера значительно экономит место в щите, заменяя собой до нескольких десятков различных реле. При сложном алгоритме применение контроллера обходится намного дешевле, чем совокупность промежуточных реле и реле времени, а также других элементов. По трудоемкости монтаж АВР на контроллере занимает намного меньше времени, чем монтаж на реле. А в случае, когда необходимо изменить алгоритм работы АВР, добавить временные задержки или дополнительные блокировки. Все это можно сделать путем изменения программы контроллера, без дополнительного монтажа или демонтажа вторичных цепей управления АВР. Однако не всегда рационально и правильно использовать микроконтроллерные схемы управления. Например, в схеме АВР два ввода — один выход на контакторах использовать контроллер экономически необоснованно из-за простоты схемы на реле. Несмотря на все положительные качества микропроцессорного контроллера и популярность его у заводов-изготовителей НКУ, служба эксплуатации электроустановок зачастую отдает предпочтение схемам управления АВР, сделанным на базе электромеханических реле и контакторов, так как они в случае ремонта являются более наглядными и понятными.
Щиты АВР не всегда работают в автоматическом режиме, периодически приходится оперировать вводами вручную на период пусконаладочных или других видов работ. Ручной режим может осуществляться как по месту расположения щита, так и удаленно от него. Таким образом, некоторые системы АВР могут включать в себя три режима управления — автоматический, местный и дистанционный. При этом наиболее обоснованно применение автоматических выключателей или реверсивных рубильников с моторными приводами, которые в отличие от контакторов могут сохранять свое включенное состояние и без внешнего питания.
При проектировании отдельно стоящих шкафов АВР необходимо уделить внимание защите отходящих линий. Нередко можно увидеть, когда на вводе в шкаф АВР устанавливаются выключатели нагрузки, а аппараты защиты находятся в вышестоящем ВРУ или ГРЩ, доступ к которым не всегда имеет эксплуатирующий персонал. Если происходит короткое замыкание на отходящей линии, вначале отключается основной ввод. Реле контроля напряжения видит, что ввод пропал, и подает сигнал на включение резервного ввода, после чего срабатывает аппарат защиты резервной линии. Решить эту проблему можно следующим путем. Если это схема два ввода — один выход, то можно поставить общий аппарат защиты на выходе; если два ввода — два выхода, то заменить выключатели нагрузки на автоматические с соблюдением селективности с вышестоящими аппаратами, либо подключать реле контроля напряжения до защитного аппарата в вышестоящем щите, что бы при аварийном отключении реле контроля видело наличие напряжения и не давало команды на включение резервного ввода.
Не лишним будет включить в схему управления АВР аварийные дополнительные контакты защитных аппаратов для блокирования включения резервной линии питания в случае короткого замыкания на отходящей линии.
В заключение хотелось бы отметить, что проектирование таких устройств, как АВР, влияющих на сохранение работоспособности объектов в нештатных ситуациях, является серьезной задачей. Эти устройства применяются в системах бесперебойного электропитания, например, больниц, клиник и других медицинских учреждений, и благодаря их работе удается сохранить жизнь человека в критических ситуациях.
Вячеслав Марашкин, начальник отдела НКУ ООО «ЭНЭЛТ.КОМ»
Преимущества
Внедрение легко развертываемых решений для быстрого и эффективного реагирования на сбои рабочих процессов
Заказать консультацию
Более тщательное планирование для надежности
Оптимально подобранные инструменты, технологии и навыки работы в кризисных условиях помогут вашей организации сохранить бизнес.
Защита от кибератак и восстановление после них
Наличие надежного плана восстановления ИТ повышает киберустойчивость и должно стать обязательным для каждой организации.
Защищенное хранилище данных
Защищенное хранилище данных помогает организации не прерывать работу даже в случае невозможности физического доступа к ЦОД по каким-либо причинам.
Организованное восстановление после аварий
Оптимизация процедур аварийного восстановления с помощью интеллектуальных средств автоматизации способствует ускорению восстановления.
Подробнее об этом Arrow Right
Услуги центра обработки данных
Планирование, проектирование и создание оптимизированных, экономически эффективных ЦОД для формирования бережливой, устойчивой и гибкой инфраструктуры, способной стимулировать рост и создать ценность для бизнеса.
Подробнее об этом Arrow Right
Архивирование в IBM Cloud
IBM Cloud поможет быстро создать защищенное, долгосрочное и экономически эффективное хранилище архивных данных. Это хранилище дает постоянный доступ к резервным данным в любое время даже при невозможности физического доступа в ЦОД.
Подробнее об этом Arrow Right
Успешное повышение отказоустойчивости помогает [HHI] защититься от сбоев
— Цзюн Хунь Сео, ИТ-директор ICT Infrastructure Center, Hyundai Heavy Industries
IDC: Коммерческая ценность DRaaS и организованного обеспечения устойчивости
Облачное, скоординированное аварийное восстановление является залогом успешного соблюдения целевых показателей восстановления в гибридных мультиоблачных средах.
Подробное знакомство с DRaaS и RO Arrow Right
Устранение критических неполадок
Например, мы можем автоматически восстановить поврежденные настройки, которые препятствуют запуску критически важных служб, изменить настройки для работы с оборудованием или внести другие изменения, необходимые Windows для работы с оборудованием, приложениями и выбранными параметрами. Вы не заметите эти изменения. Устранение критических проблем происходит автоматически, его нельзя отключить.
1. Работа с программами
Не запускайте одновременно множество программ на компьютере. Каждая из них требует определенных ресурсов, а значит компьютер может начать довольно сильно тормозить.
Это даже в большей степени касается одновременного открытия нескольких окон и вкладок одной программы. Стоит помнить, что каждая вкладка, каждое окно программы и каждый открытый документ, требуют определенных ресурсов — оперативной памяти и процессора, а значит, замедляют работу компьютера в целом.
Например, самая, пожалуй, распространенная ситуация, приводящая к торможению компьютера — это множество открытых вкладок в браузере.
Безусловно, удобно, когда все нужные вам страницы открыты одновременно, но при этом браузер использует огромное количество оперативной памяти и, в итоге, компьютер станет весьма заметно подтормаживать.
К моему удивлению, пользователи довольно редко связывают подобное поведение компьютера с браузером и открытыми вкладками.
Решением данной проблемы могут стать закладки. Помещайте интересные вам страницы в закладки и возвращайтесь к ним при такой необходимости. Также в некоторых браузерах есть функция «Список чтения», которая выполняет почти такую же функцию.
Здесь невозможно дать универсальную рекомендацию — сколько максимально должно быть открыто программ или вкладок в браузере, чтобы компьютер не тормозил. Дело в том, что все зависит от производительности конкретного компьютера. Можно лишь рекомендовать держать открытыми только те вкладки и те программы, которые вам действительно нужны в данный конкретный момент.
Кроме этого есть еще один важный фактор — это системные требования программ к оборудованию, то есть к ресурсам компьютера.
Регулярно сталкиваюсь с тем, что пользователи устанавливают ресурсоемкие программы или игры на довольно старые компьютеры. В результате работать в таких программах становится абсолютно некомфортно. Выходом из ситуации может стать установка более старой версии программы, хотя не всегда это возможно осуществить.
Перед установкой любой программы стоит посмотреть ее системные требования и лучше, чтобы ваш компьютер значительно эти требования превосходил.
О системных требованиях всегда можно узнать на сайте разработчика программы, но это стоит делать при работе с мощными и ресурсоемкими программами, вроде Photoshop или программ, предназначенных для 3D-моделирования и работы с видео.
Для простых программ данную информацию вы вряд ли найдете. Но а в случае с компьютерными играми системные требования указываются практически всегда.
Как выбрать бесперебойник
Бесперебойники
Компьютерная техника для обеспечения требуемого питания обычно подключается к ИБП. Оборудование позволит организовать бесперебойную работу. При этом компьютерная техника обычно потребляет немного, а значит, бесперебойника достаточно для организации нескольких часов работы.
Установка ИБП требуется и для организации нормального функционирования серверов. Внезапное отключение электроэнергии может привести к потере части данных. Чем же отличаются друг от друга источники бесперебойного питания, как выбрать модель при покупке. Предлагает обзор лучших моделей.
2. Файлы и папки
Соблюдайте порядок в файлах и папках. Эта рекомендация может показаться странной, но действительность указывает на ее актуальность.
Масса дублированных файлов — это абсолютно нормальная ситуация на компьютерах начинающих.
Создавайте тематические папки, давайте им осмысленные названия, а не что-то вроде «1» или «123». Так проще искать информацию и проще с ней работать. Тоже самое касается и документов, которые создаются с помощью программ.
Уже неоднократно сталкивался с тем, что пользователи теряли созданные, скачанные или скопированные откуда-то файлы! В итоге эти файлы скачивались, копировались или создавались повторно или даже многократно! Само собой, при этом дубли лежат мертвым грузом на диске компьютера.
Создайте простую и понятную структуру папок на диске и сразу же раскладывайте файлы в рамках этой структуры.
Я практически всегда обхожусь четырьмя стандартными папками Музыка, Видео, Изображения и Документы. В рамках этих папок я храню все свои файлы на компьютере.
В Windows стандартные папки следует перенести на несистемный диск. У меня есть видео о том, как это сделать — «Как переместить папку Мои документы».
Пользуйтесь поиском для того, чтобы найти файл, если он все же потерялся. Не обязательно знать название файла. Можно попробовать найти файл по его типу, например, музыкальный или видео, а также по дате создания документа. Настроив фильтры вы резко сократите круг поиска и с большей долей вероятности отыщите то, что потеряли.
Ну и используйте перемещение файлов из папки в папку, а не копируйте их. Это обычная ошибка начинающих — вместо того, чтобы переместить файл его копируют. В результате на компьютере возникает несколько дубликатов одного и того же файла и через некоторое время разобраться в этом хаосе становится крайне сложно.
Виды ИБП
Источники бесперебойного питания бывают трех типов:
- Резервные. Такие модели отличаются наиболее простой конструкцией. Электронная начинка контролирует уровень входного напряжения. Если этот показатель выходит за нужные рамки (обычно на 10% и более), автоматически техника переключается на питание от аккумуляторной батареи. Переключение на запитывание от аккумулятора занимает некоторое время. Если решено купить ИБП такого вида для запитывания компьютерной , аудио- и видеотехники, следует выбирать модели с большим запасом по мощности. Резервные ИБП еще называют standby, off-line, Back-UPS. Они подходят для всех случаев, где отсутствуют серьезные скачки напряжения. В конструкции отсутствует функция корректировки выходного напряжения, а также его стабилизации. Основные плюсы таких аппаратов – невысокая стоимость, высокий КПД и тихая работа.
- Линейно-интерактивные. Их же принято называть Smart Ups. Конструктивно Line-Interactive состоит из резервного ИБП, заполненного стабилизатором. Если в сети наблюдается пониженное или повышенное напряжение, AVR-стабилизатор автоматически выравнивает его. На питание от аккумулятора бесперебойник переключается лишь при высоком отклонении напряжения. Такие аппараты стоят дороже, однако они считаются наиболее оптимальными для бытового и офисного использования.
- ИБП с двойным преобразованием называют online. Такие девайсы способны обеспечить лучшее качество электроснабжения. Аккумуляторная батарея подключена к цепи питания постоянно, а значит, исключен провал напряжения в момент перехода на резервный источник. Аппараты выпрямляют входящий ток, уровень напряжения понижается до значения аккумулятора, после чего он преобразуется инвертором в переменной со значением 230 Вольт 50 Гц. Такие бесперебойники стоят значительно дороже. Основной их плюс – стабильное рабочее напряжение и форма синусоиды при любых помехах.
Для чего используют
Чаще всего источники бесперебойного питания используют для обеспечения питания цифровой техники. Благодаря им данные, с которыми работает пользователь, при неожиданном отключении питания не пропадут. За время автономной работы можно успеть сохранить данные и завершить работу операционной системы. Они также защищают и продлевают срок службы компьютерного оборудования.
Они также используются в промышленности на критических участках, нарушение работы которых приводит к остановке производства. Например, они могут предотвратить нарушение работы промышленных логических контроллеров или релейных схем.
Они также нужны в больницах, там, где надёжное электроснабжение критически необходимо. Например, в операционных в момент операции отключение электричества может стоить пациенту жизни.
Кроме этого, они востребованы в системах безопасности, например, для обеспечения бесперебойной работы сигнализации.