Что такое время батарейной поддержки

Выбор ИБП

Есть у меня небольшая серверная, в которую как то потребовалось докупить новое оборудование. В связи с этой операцией, потребовалась замена ИБП, который до этого момента представлял APC Smart-UPS XL 1000VA.

Судя по индикаторам, он был загружен процентов на 80. А так как закупался еще один новый сервер, и сетевое оборудование, было решено удвоить номинальную мощность бесперебойника, а также купить стоечный вариант, для более удобного размещения.

Для начала нужно понять, какие вообще типы ИБП существуют. Выбор есть из:

При выборе мощности нужно смотреть не на цифры в маркировке, а в спецификацию. В маркировке у нас указана мощность в ватт-амперах.

В спецификации же присутствует эффективная мощность, это то что нам нужно. Например у APC Smart-UPS XL 1000VA эффективная мощность 800 ватт, именно эту мощность он сможет нам обеспечить.

У меня стояла задача купить ИБП у которого останется запас по мощности, не очень дорогой, надежный и эффективный. Так как нагрузка составляла около 1 КВт, было принято решение искать стоечный ИБП online, с эффективной нагрузкой близкой к 2 КВт.

Выбор должен сказать был довольно обширный, и первым делом мой взгляд был обращен к продукции фирмы APC, как одного из лидеров в данной области. Должен сказать, цены на данную продукцию неприятно обескуражили. Самый ближайший ИБП являлся линейно-интерактивным, и стоил около 80 000, что было неприемлемо дорого и расточительно, в связи с чем было решено обратить внимание на продукцию других брендов. Хочу также сказать, что если бы оборудование фирмы APC имело какие-то очевидные плюсы, выбор остановился бы на нём, но сравнивая параметры, читая обзоры и отзывы, неоспоримых достоинств перед другими я не нашёл.

По результатам поиска, под мои требования подходили два кандидата – IPPON Innova RT 2000 и Powercom Vanguard VRT-2000XL. Характеристики этих двух кандидатов были довольно схожие, и выбор в итоге пал на второго производителя.

Роль в данном случае сыграла репутация производителя – на рынке около 30 лет, и производит широчайший спектр бесперебойного оборудования, то есть специализируется исключительно на нём. Так же есть представительства в России.

Обошлось мне это счастье около 40 000 рублей, то есть в два раза (!) дешевле чем линейно-интерактивный APC.

Используются 6 аккумуляторов 12В, 7.2 Ач, поддерживается их горячая замена. То есть перевод ИБП в режим bypass, и через переднюю панель заменяется блок с аккумуляторами, не выключая оборудование.

Если нам вдруг перестанет хватать мощности, возможно подключение внешних блоков аккумуляторов. Справа мы видим слот под SNMP карту.

Источник

Подключение аккумуляторных батарей к ИБП

При покупке ИБП многие стремятся сэкономить на самом изделии или на аккумуляторных батареях. Однако экономия любым из указанных способов – решение в корне неверное.

Использование недорогих низкофункциональных моделей ИБП не только снижает уровень защиты нагрузки, но и в ряде случаев ставит под угрозу её функционирование. Самостоятельный подбор и подключение батарей к ИБП вообще является крайне рисковым мероприятием – почему именно, разберемся в нашей статье.

Содержание

Отечественные электросети, особенно в частном секторе и загородной местности, характеризуются значительным износом инфраструктуры (до 90% в некоторых регионах), а также хроническим дефицитом мощности (ресурса подстанций не хватает для покрытия постоянно растущего спроса на электроэнергию). Отсюда большое количество аварийных ситуаций, способных не только нарушить бытовой комфорт человека, но и нанести серьёзный материальный ущерб. Например, длительный обрыв электропитания в холодное время года приведёт к остыванию газового котла, что может повлечь разморозку всей системы отопления в частном доме или квартире.

Желание защитить своё имущество от подобных и прочих неприятных последствий сетевых перебоев объясняет рост заинтересованности отечественных потребителей в источниках бесперебойного питания. Однако, современный «бесперебойник» стоит недешево, поэтому при покупке такого устройства многие стремятся сэкономить, выбирая для этого два типичных подхода:

Следует понимать, что экономия любым из указанных способов – решение в корне неверное. Использование недорогого низкофункционального ИБП не только снижает уровень защиты подключённого оборудования, но и в ряде случаев ставит под угрозу само его функционирование. Самостоятельный подбор и, тем более, подключение АБ вообще является крайне рисковым мероприятием.

Аккумуляторные батареи для ИБП. Назначение, основные типы и характеристики

Аккумуляторная батарея – неотъемлемый элемент каждого ИБП, служащий для непосредственного резервирования (т.е. хранения) электрической энергии. При работе «бесперебойника» от внешней сети аккумуляторы накапливают энергию, при отключении/ухудшении качества входного напряжения передают накопленное на выход и таким образом обеспечивает бесперебойную работу подключённой нагрузки.

Физически АБ представляют собой многоразовые источники тока, работающие за счет кругового процесса: преобразования электрической энергии в химическую и химической – обратно в электрическую.

По конструкции и принципу действия АБ подразделяются на:

Основные параметры, характеризующие АБ любого типа:

Более подробно типы и характеристики АБ рассмотрены в данной статье.

Аккумуляторы какого типа используются с ИБП?

Совместно с современными ИБП в большинстве случаев применяются свинцово-кислотные АБ, их доминирование объясняется удачным соотношением между ценой и качеством (невысокая стоимость при высокой эффективности), а также долговечностью и надежностью.

Отметим, что свинцово-кислотные аккумуляторы не унитарны – существует несколько разновидностей:

ИБП с внутренними АБ и ИБП с внешними АБ. В чем разница?

У одних ИБП батареи располагаются внутри корпуса, у других – вне его. Устройства первого типа чаще всего снабжаются АБ на заводе-изготовителе и представляют собой функционально законченные изделия, готовые практически к немедленному вводу в эксплуатацию. С устройствами второго типа дело обстоит сложнее – они подразумевают использование внешних АБ, которые необходимо подобрать, приобрести, разместить и правильно подключить.

Отметим, что не у всех «бесперебойников» внутренний батарейный отсек заполняется производителем по умолчанию – некоторые изделия могут работать с АБ различной емкости, поэтому подбор конкретного решения зависит от требуемого времени автономии и остаётся на усмотрение пользователя.

Использование ИБП с предустановленными аккумуляторами упрощает организацию бесперебойного питания нагрузки, однако подходят эти изделия не для всех ситуаций! Из-за небольшой ёмкости внутренних АБ большинство подобных моделей имеет ограниченное время автономии и не предусматривает длительного питания подключённых потребителей в условиях отсутствия входного напряжения (иногда автономия таких ИБП сводится к промежутку времени достаточному только для корректного выключения питаемого оборудования).

ИБП, рассчитанные на работу с внешними аккумуляторами, напротив, предназначены для обеспечения длительной батарейной поддержки. Продолжительность автономного режима у систем электропитания с данными ИБП доходит до суток, а именно столько может отсутствовать напряжение в сети при серьёзной аварии.

Более подробная информация о преимуществах и недостатках каждого вида ИБП приведена в статьях:

Основные трудности самостоятельного подбора батарей для ИБП

Иногда производители ИБП для своих устройств, неукомплектованных предустановленными накопителями электроэнергии, указывают одну или несколько наиболее подходящих моделей АБ. При отсутствии подобных рекомендаций задача по выбору аккумуляторов ложится полностью на владельца устройства и, как показывает практика, далеко не все владельцы успешно с ней справляются.

Если с видом АБ ошибиться довольно сложно (ранее уже говорилось, что абсолютное большинство ИБП предусматривают подключение свинцово-кислотных АБ), то внутри номенклатуры самих свинцово-кислотных аккумуляторов запутаться достаточно просто. Например, вместо специализированных AGM батарей некоторые пользователи приобретают крайне нежелательные для ИБП «автомобильные» аккумуляторы с жидким электролитом.

При определении подходящей АБ для ИБП необходимо сравнить характеристики обоих устройств и удостоверится, что не только тип батареи, но и её напряжение, емкость, ток заряда удовлетворяют требованиям «бесперебойника». Даже небольшое расхождение может привести к серьёзным проблемам и обойтись очень дорого, в частности, при подключении аккумулятора с неподходящим напряжением велика вероятность выхода ИБП из строя.

Иногда даже доскональное изучение технических параметров не гарантирует успешного подбора АБ. Отечественный аккумуляторный рынок буквально завален низкокачественными изделиями, фактическая работа которых не соответствует заявленным характеристикам. Кроме того, встречается и явный контрафакт, копирующий известные бренды, но не обеспечивающий характерного им качества, а в ряде случаев и представляющий опасность для жизни и здоровья людей.

Не следует забывать и про условия хранения аккумуляторов – неизвестно соблюдались ли они продавцом, особенно если речь о неспециализированном магазине или складе. Подобрав легальную и подходящую по характеристикам батарею, можно в итоге получить изделие, емкость которого из-за нарушения требований к хранению будет значительно отличаться от указанного в каталоге значения.

Угрозы самостоятельного подключения внешних АБ к ИБП

Выполнение электрического соединения ИБП с вынесенными за пределы его корпуса аккумуляторами требует определённых навыков и умений. В особенности если речь идёт о сборке из группы аккумуляторов, которая составляется путём объединения выводов нескольких АБ с помощью специальных перемычек по параллельной или последовательной схеме (первая – позволяет суммировать ёмкости всех элементов батарейной цепочки, вторая – увеличивает общее напряжение).

Организация любой батарейной сборки должна осуществляться строго по соответствующей ей схеме. Неопытный пользователь может скоммутировать перемычки неправильно, что чревато коротким замыканием, приводящим не только к разрушению АБ, но и представляющим прямую угрозу для всего окружающего!

Кроме того, при самостоятельном комплектовании батарейной сборки велика вероятность нарушения ещё одного важного условия её эффективной и долговечной работы – полной идентичности всех объединяемых аккумуляторов. Произойти это может как из-за невнимательности пользователя, так и по причинам напрямую от него независящим. Дело в том, что АБ одной и той же модели от одного и того же производителя, но из разных заводских партий, могут различаться по некоторым характеристикам (причина – как в изменении производственного процесса, так и в разном сроке хранения до ввода в эксплуатацию).

Вопросом правильной организации батарейной сборки сложностями с подключением внешних аккумуляторов к ИБП не ограничиваются. Данный процесс также практически всегда сопряжен со следующими трудностями:

Ошибка при выполнении любого из вышеперечисленных действий негативно скажется на работе связки ИБП и АБ. Слишком маленькое сечение провода приведёт к его быстрому нагреву, слишком большая длина – к потерям мощности, а неверный номинал автомата – к частым, ложным срабатываниям или, наоборот, отсутствию срабатывания в аварийной ситуации. Неверная коммутация «плюса» и «минуса» вообще крайне опасна и может привести к взрыву или возгоранию батареи.

Не забывайте, что любая АБ является источником повышенной опасности, способным при неаккуратном или неграмотном обращении повлечь поражение человека электрическим током или агрессивными химическими веществами!

Батарейные и модули стеллажи – безопасная и удобная альтернатива самостоятельному подбору и подключению АБ

ГК «Штиль» предлагает широкий модельный ряд батарейных модулей и стеллажей, предназначенных для компактного размещения батарейных сборок. Данные изделия избавляют пользователя от всех трудностей и рисков, связанных с самостоятельным подбором и подключением внешних аккумуляторов к ИБП.

Батарейные модули «Штиль» (серии ВМ, ВMT и ВMR) – готовые решения с широкой градацией по номинальному напряжению, емкости и времени автономии. Представляют собой полностью закрытый металлический корпус, внутри которого размещается защищённая автоматическим выключателем аккумуляторная сборка. Комплектуются кабелем, позволяющим в одно движение соединить модуль и соответствующий ИБП, что способствует быстрому разворачиванию системы бесперебойного питания. Допускается параллельное соединение нескольких модулей (не для всех моделей).

Батарейные модули «Штиль» полностью безопасны, так как при правильной эксплуатации исключают контакт пользователя с находящимися под напряжением элементами!

Батарейные стеллажи «Штиль» (серия BS и MBS) – универсальные изделия, рассчитанные на установку батарейных сборок с различной ёмкостью и количеством элементов. Отсутствие предустановленных в них аккумуляторов не должно пугать пользователя – для каждого стеллажа сформирована база подходящих батарейных комплектов, предлагаются и сопутствующие им наборы перемычек (при необходимости специалисты компании окажут помощь в подборе комплекта, наиболее подходящего под требуемое время автономной работы).

Инсталляция батарейного комплекта в стеллаж не составит труда – достаточно в точности следовать прилагаемой схеме и соблюдать аккуратность.

Отметим, что конструкция стеллажей серии MBS позволяет добавлять к уже собранному каркасу новые блоки и тем самым получить дополнительное место для установки АБ (удобно при возникновении задачи по масштабированию системы питания).

Батарейные модули и стеллажи «Штиль» снабжаются только качественными аккумуляторами от проверенных производителей. Каждая батарея имеет характеристики, гарантирующие её максимально эффективную работу с ИБП «Штиль», а также всю разрешительную и техническую документацию, подтверждающую её безопасность при эксплуатации по назначению. Отметим, что все аккумуляторы ввезены в Россию официально и до момента отправки заказчику хранятся с соблюдением всех установленных требований и норм.

Источник

Как выбрать источник бесперебойного питания

Сколь бы надежен не был ваш поставщик электропитания, броски напряжения иногда случаются на любых линиях. Каждый пользователь ПК хоть раз, да сталкивался с внезапной перезагрузкой или отключением компьютера из-за неполадок на питающей линии. И компьютеры – не единственный вид техники, требующий бесперебойного электропитания.

Продолжительное отключение электропитания может привести к заморозке системы отопления частного дома. ИБП с подключаемыми аккумуляторами способен «продержать на плаву» циркуляционный насос и электронику котла в течение нескольких часов, и стоить такой ИБП будет намного дешевле, чем генератор с автозапуском.

Роутер, подключенный к ИБП, позволит оставаться «онлайн» и при отсутствии электропитания. Потребляет роутер совсем немного и емкости аккумулятора даже недорогого «бесперебойника» хватит на пару-тройку часов его работы.

Серверам и внешним дисковым накопителям бесперебойное питание совершенно необходимо – внезапное отключение электричества может привести к потере данных.

И вообще, наличия ИБП требует любая автоматика, сбой в работе которой может привести к серьезным последствиям – медицинское и технологическое оборудование, системы пожарной и охранной сигнализации и т.д. Но параметры электропитания у разных видов техники разные, поэтому и ИБП для них потребуется с различными характеристиками.

Характеристики источников бесперебойного питания.

Вид устройства.

Резервный ИБП имеет наиболее простую конструкцию. Электроника источника следит за уровнем входного напряжения, и, при его выходе за установленные рамки (обычно +10% от номинала), переключается на питание от аккумулятора.

Кроме того, переключение на аккумулятор занимает некоторое время, что может быть критичным для некоторых видов техники. Например, для импульсных блоков питания с активным корректором мощности (APFC), которым оснащено большинство таких БП мощностью более 400 Вт. При подборе ИБП для компьютеров, специальной аппаратуры, аудио- и видеотехники с подобными блоками питания следует оставлять большой запас по мощности, либо выбирать ИБП другого вида.

Линейно-интерактивный ИБП, фактически, состоит из резервного ИБП и стабилизатора. При наличии в сети пониженного или повышенного напряжения, автоматический регулятор напряжения (AVR) стабилизирует его, а на аккумулятор ИБП переключается только при настолько большом отклонении напряжения от нормального, что стабилизировать его уже невозможно.

Линейно-интерактивные ИБП немного дороже резервных, но для бытового применения именно этот вид является оптимальным. Единственный случай, когда ему следует предпочесть резервный – когда в вашей сети стабильно пониженное напряжение, подходящее, однако, для защищаемого электроприбора. Резервный ИБП просто пропустит это напряжение в компьютер, а линейно-интерактивный будет его повышать до нормального. Но продолжительная работа в таком режиме может сильно сократить ресурс AVR (особенно на недорогих «бесперебойниках»).

Недостаток, связанный с кратковременным отсутствием питания во время переключения на аккумулятор у линейно-интерактивных ИБП также присутствует.

Устройства с двойным преобразованием (on-line) обеспечивают наилучшее качество электропитания. У ИБП этого вида аккумулятор подключен к цепи питания постоянно, поэтому провалы напряжения в момент перехода на автономное питание отсутствуют. Входной ток выпрямляется, его напряжение понижается до напряжения аккумулятора, после чего инвертор преобразует его в переменный 230 В /50 Гц.

Такие ИБП стоят заметно дороже остальных видов, зато выдают стабильную частоту, напряжение и форму синусоиды при любых помехах на входной линии питания.

Выходная мощность (ВА) стабилизатора определяет максимальную суммарную полную мощность подключенных к нему электроприборов. Однако следует иметь в виду, что приведенное в паспорте на электроприбор значение в Ваттах – это его активная мощность, т.е., выделяющаяся в виде тепла или света.

Многие подключаемые к ИБП электроприборы создают вдобавок к активной еще и реактивную нагрузку, и полная выходная мощность ИБП должна подбираться с её учётом. Для определения полной мощности электроприбора следует активную мощность поделить на коэффициент мощности (cos(φ)), обычно указанный в паспорте. Если найти это значение не удается, можно воспользоваться таблицей:

Поскольку чаще всего ИБП используется для защиты ПК, часто возникает вопрос: какую мощность имеет компьютер? Самый точный способ определения мощности – расчет на основе замера потребляемого им тока. Проще и безопаснее всего это сделать с помощью токовых клещей и самодельного удлинителя с раздельными проводниками.

Измерение тока с помощью мультиметра связано с опасностью поражения электрическим током и делать это, не обладая соответствующими навыками, небезопасно.

Измерение следует производить, дав на процессор и видеокарту максимальную нагрузку – это можно сделать с помощью требовательной к ресурсам игры или с помощью специальных программ (например, OCCT в режиме power supply). Измеренное значение умножается на величину напряжения в сети – это и будет искомая полная мощность (ВА) компьютера.

Простой, но грубый способ – взять максимальную мощность блока питания (в Ваттах), обычно приведенную на корпусе БП и поделить на коэффициент мощности. Реальная мощность компьютера, скорее всего, будет ниже, но уж точно не выше.

К примеру, для защиты компьютера с блоком питания без PFC мощностью 300 Вт и монитором мощностью 50 Вт потребуется ИБП с входной мощностью (ВА) 300/0,65+50/0,8 = 524 ВА. Поскольку реальная мощность системного блока, скорее всего, ниже 300 Вт, ИБП на 500 ВА могло бы и хватить для этого компьютера. Однако с учетом того, что пусковые токи (неизбежные при переключении на аккумулятор) могут превышать номинальные вдвое, выбор ИБП на 750 или 1000 ВА представляется более оправданным.

Следует также отметить, что недорогие ИБП часто характеризуются слабой перегрузочной способностью и не могут выдерживать высокие токи даже очень непродолжительное время (менее 100 мс). Поэтому при покупке недорогого ИБП необходимо следить, чтобы пиковая мощность нагрузки не превышала выходную мощность «бесперебойника».

Если определение полной выходной мощности (ВА) представляется слишком сложным, можно подобрать ИБП по активной выходной мощности (Вт) – обычно этот параметр тоже приводится в паспорте ИБП.

Однако большинство производителей при указании активной выходной мощности ориентируются на cos(φ) = 0,6-0,7, подходящий только при использовании ИБП для защиты компьютеров с блоками питания без PFC.

Коэффициент мощности многой другой техники выше, и, подбирая ИБП по активной мощности в ваттах, вы рискуете переплатить, выбрав ИБП более мощный, чем вам действительно необходимо.

Тип формы напряжения может быть важен для некоторых видов техники. В электродвигателях, трансформаторах, катушках индуктивности «ступенчатая» форма питающего тока приводит к дополнительным нагрузкам – это может проявляться изменением звука работы, увеличенным нагревом обмоток и ускоренным износом. Проблемы могут возникнуть с некоторыми моделями аудио- и видеотехники, измерительными приборами и медицинской техникой.

Импульсные блоки питания к форме напряжения невосприимчивы – ступенчатая аппроксимация синусоиды подходит для любых компьютеров. Проблемы, возникающие на современных блоках питания с активным корректором мощности (APFC) чаще всего связаны не с формой сигнала, а с недостатком запаса по мощности и низкой перегрузочной способностью ИБП. При переключении на аккумулятор и падении входного напряжения, APFC резко увеличивает потребляемый ток, при этом нарастание потребления происходит так быстро, что ИБП часто отключается защитным автоматом (токовым реле), при том, что контроллер даже не успевает «заметить» перегрузку.

Однако, некоторые блоки питания с APFC плохо работают при ступенчатой синусоиде – корректор успевает среагировать на горизонтальную «ступеньку» как на пониженное напряжение, увеличивает ток потребления и перегружает ИБП, приводя к срабатыванию его защиты и отключению. И, хотя многие БП с APFC прекрасно «уживаются» со ступенчатой синусоидой, чтобы не оказаться в ситуации, когда ПК откажется работать с «бесперебойником», следует либо убедиться в их совместимости перед покупкой, либо выбирать ИБП подороже: с «чистой» синусоидой и запасом по мощности, либо ориентироваться на устройство с двойным преобразованием. В последнем случае чрезмерный запас по мощности не нужен, а синусоида у таких устройств и так «чистая».

Тип выходных разъемов питания на современных ИБП может быть различным. Старые ИБП все имели выходные разъемы стандарта IEC 320 C13 («компьютерные») для подключения питающих кабелей системного блока и монитора.

Некоторые специализированные ИБП, предназначенные для создания линий бесперебойного электропитания, оснащаются клеммами для удобства прямого подключения линейных проводов.

Удобно, если ИБП имеет какой-нибудь интерфейс, по которому он может «сообщить» работающему на ПК приложению о пропадании напряжения. Это позволит сохранить все открытые документы, записать на диск данные из буфера и корректно завершить работу компьютера в автоматическом режиме, даже если оператора поблизости нет. Особенно это важно для серверов: сбой сервера – вещь неприятная, но она может стать еще неприятнее, если «испортятся» хранящиеся на нём данные из-за некорректного завершения работы. ИБП с интерфейсом USB или RS-232 подключается интерфейсным кабелем непосредственно к защищаемому компьютеру, на котором должно быть запущено соответствующее ПО.

Функция «холодного старта» позволяет осуществить запуск подключенных к ИБП электроприборов при отсутствии питающего напряжения. Холодный старт позволяет использовать ИБП как автономный источник питания для маломощной нагрузки.

Время автономной работы зависит от емкости установленных аккумуляторов и суммарной мощности подключенных потребителей. Производителем обычно указывается продолжительность автономной работы при определенной мощности нагрузки. Но зачастую мощность нагрузки сильно отличается от приведенной производителем. В этом случае следует иметь в виду, что емкость аккумулятора сильно зависит от тока разряда. При быстрой разрядке (5-10 минут) аккумулятор выдает всего 20-30% от номинальной емкости.

Так, если производителем приводится время автономной нагрузки в 5 минут при нагрузке 200 Вт, то при вдесятеро меньшей нагрузке (20 Вт) время автономной работы будет не 50 минут, а около двух часов, потому что емкость при разряде такой продолжительности будет примерно вдвое больше. Максимальная (100%) емкость аккумуляторной батареи достигается при продолжительности разряда в 20 часов и более, это следует учитывать, если предполагается длительная работа оборудования от ИБП.

«Бесперебойники», рассчитанные на продолжительную автономную работу, часто имеют возможность подключения дополнительных батарей. Это позволяет набрать емкость, необходимую для поддержания работы потребителей в течение необходимого времени.

Варианты выбора источников бесперебойного питания.

Для защиты от кратковременных падений напряжения маломощных потребителей (роутеров, модемов, точек доступа) предназначены ИБП с «евророзетками» мощностью до 400 ВА.

ИБП мощностью 500-1000 ВА сможет «поддержать на плаву» простой офисный компьютер в течение времени, достаточного для сохранения всех открытых документов.

ИБП с «холодным стартом» способен обеспечить автономное питание электроприборов в условиях полного отсутствия питающей сети.

Если вам важно стабильное электропитание на выходе «бесперебойника» по минимальной цене, выбирайте среди линейно-интерактивных ИБП.

ИБП с двойным преобразованием гарантируют высокое качество питающего напряжения и обеспечивают полное отсутствие переходных процессов при пропадании внешнего питания.

Источник