Как выбрать ИБП

Характеристики ИБП (UPS)

• выходная мощность, измеряемая в вольт-амперах (VA) или ваттах (W);

• время переключения, то есть время перехода ИБП (UPS) на питание от аккумуляторов (измеряется в миллисекундах, ms);

• время автономной работы, определяется емкостью батарей и мощностью подключенного к ИБП (UPS) оборудования (измеряется в минутах, мин.);

• ширина диапазона входного (сетевого) напряжения, при котором ИБП (UPS) в состоянии стабилизировать питание без перехода на аккумуляторные батареи (измеряется в вольтах, V);

• срок службы аккумуляторных батарей (измеряется годами, обычно 5 и 10 лет).


ИБП и особенности площадки

Однофазное питание


Однофазное питание – это тот тип питания, который в, основном, присутствует у вас дома. Обычно домашняя сеть питания – это однофазное напряжение 220−230В переменного тока. Если вы подключите осциллограф к обычной домашней розетке, вы увидите синусоидальный сигнал напряжения с действующим значением 230В и частотой колебаний 50 периодов в секунду, т.е. 50 Гц. Питание в виде подобного колебательного сигнала обычно называется переменным током.


Альтернативой ему является постоянный ток, производимый, например, батареями. Переменный ток в электросетях имеет, как минимум, три преимущества перед постоянным.


  1. Электрогенераторы производят первично переменный ток, таким образом, преобразование в постоянный ток требует дополнительных действий.
  2. Трансформаторы, на которых строится электро- сеть, работают только с переменным током.
  3. Преобразовать переменный ток в постоянный несложно, в то время как оборудование для обратного преобразования достаточно дорого. Это делает переменный ток лучшим выбором.


Трехфазное питание

Трехфазное напряжение может быть измерено по каждой фазе относительно нейтрали или между любыми двумя фазами. Отношение напряжения фаза-нейтраль к напряжению фаза-фаза равно квадратному корню из числа 3 (например, 230В и 400В соответственно).


В свою очередь, однофазное напряжение распределяется по домашним розеткам для питания бытового оборудования, такого как компьютеры, светильники и телевизоры. Как видно на рисунке 2, если вы посмотрите с помощью осциллографа на напряжение в домашней розетке, вы увидите единственный сигнал. Это происходит потому, что здесь однофазное питание получается просто использованием одной фазы из трехфазной сети. Ее действующее значение напряжения – 230В, а частота колебаний — 50Гц (или 50 раз в секунду).




Топологии ИБП

Какая лучше удовлетворит потребности клиента?


Топология пассивного резерва (оффлайн) используется для защиты ПК от пропадания питания, а также провалов и всплесков напряжения. В нормальном режиме работы ИБП питает нагрузку от сети, при этом входное напряжение фильтруется, но не регулируется. Батареи заряжаются от сети. В случае пропадания питания или его выхода из допустимых пределов, ИБП обеспечивает питание нагрузки от батареи. Данная топология экономична и обеспечивает достаточную защиту для офисных приложений. Топология пассивного резерва непригодна в тех случаях, когда сеть выдает питание низкого качества (например, на промышленных объектах), или в сети часто происходят сбои.


Линейно-интерактивная топология используется для защиты корпоративных сетей и IT-систем от пропадания питания, провалов и всплесков напряжения, а также пониженного и повышенного напряжения. В нормальном режиме устройство управляется микропроцессором, который отслеживает качество сетевого питания и реагирует на отклонения от нормы. Система регулировки напряжения делает возможным повышение или понижение выходного напряжения относительно входного для компенсации отклонений. Основным преимуществом линейно- интерактивной топологии является компенсация напряжения без использования батарей.


Топология двойного преобразования (онлайн) является базовой для ИБП, обеспечивающих постоянную защиту критического оборудования против всех 9 основных проблем питания, описанных на странице 9. Она обеспечивает непрерывное качественное питание нагрузки независимо от состояния входной сети. Входное переменное напряжение сначала преобразуется в постоянное, а затем обратно в переменное с заданными и контролируемыми значениями напряжения и частоты. ИБП с двойным преобразованием могут быть использованы с любым типом оборудования, так как переход на питание от батарей не вызывает переходных помех на их выходе.


Децентрализованный или централизованный ИБП

Лучше ли один большой ИБП? Или лучше иметь несколько небольших ИБП? Ответ зависит от множества факторов. В децентрализованной (или распределенной) конфигурации ИБП, множественные ИБП поддерживают каждый по небольшому количеству устройств или всего одно устройство. Децентрализованные ИБП обычно используют разъемное подключение и обычно имеют номинальную мощность до 6кВА. В централизованной конфигурации один большой ИБП поддерживает несколько устойств-потребителей. Централизованный ИБП обычно жестко подключается к распределитель- ному щиту. В следующих таблицах представлены факторы, которые следует принять к рассмотрению при выборе между децентрализованной и централизованной архитектурой ИБП.


Децентрализованные ИБП

Преимущества

Недостатки

Не требуется специального подключения. Можно использовать существующие настенные розетки.

Если здание поддерживается генератором, небольшие ИБП резервного и линейно-интерактивного типов могут иметь проблемы с функционированием от генераторного питания.

Оставляют место для будущего роста емкости и не привязывают будущее расширение к конкретному ИБП.

Требуются временной и человеческий ресурсы для контроля нескольких ИБП, замены батарей и обслуживания.

Существующие небольшие ИБП не требуется выбрасывать. (Кстати, многие производители предлагают схему зачета старых ИБП при покупке новых).

Децентрализованная конструкция не предоставляет возможности просто отключить единственный ИБП, когда требуется аварийное отключение питания. Также они могут не иметь возможности резервирования и других полезных функций, которые предоставляют большие ИБП.

Поддержание качества питания происходит непосредственно рядом с потребителями, что устраняет опасность потери качества при передаче электроэнергии по распределительной сети в случае централизованной структуры.

Добавление резерва, дополнительного времени поддержания питания или сервисного байпаса на множественные ИБП может быть достаточно дорогим или невозможным.

Обеспечивает гибкость в отношении защиты и функциональности. Например, расширенное время работы может быть добавлено к определенным ИБП, а менее критичные приложения не потребуют расходов на дополнительные батареи.

Множественные звуковые аварийные сигналы и оповещения могут раздражать персонал.


Централизованные ИБП

Преимущества

Недостатки

Обычно сроки службы ИБП более длительны.

Одиночный ИБП может представлять собой общую точку отказа. Однако, можно компенсировать этот недостаток резервированием (N+1 или N+X).

Одиночный большой ИБП легче контролировать, обслуживать и эксплуатировать, чем множество маленьких.

Один большой ИБП сложнее приблизить физически к потребителям питания. Скорее всего, не все оборудование будет питаться от единственного распределительного щита.

Большой ИБП будет трехфазным, обычно это означает большую эффективность и меньшие затраты.

Централизованные решения требуют больше места для ИБП, которое может быть недоступно.

Централизованный ИБП обычно располагается вне доступных и используемых мест. Следовательно, меньше риск его случайного повреждения и намеренного вмешательства в работу.

Обычно требуется профессиональный сервисный персонал для установки, обслуживания и ремонта, что вносит дополнительные расходы.

Централизованный ИБП может быть размещен в месте с более качественным охлаждением. Помните о том, что тепло является врагом батарей ИБП.

Затраты на установку и подключение могут быть более высоки.

Когда требуется замена батарей, вам надо думать всего об одном ИБП. Распределенная конфигурация может потребовать заказа батарей разных типов. Подумайте о временных затратах на замену батарей, например, у пяти или у 20 ИБП.


Комбинация конфигураций

Не следует забывать о том, что централизованная и децентрализованная стратегии не обязательно употребляются строго отдельно. Эти две стратегии могут быть использованы в комбинации для обеспечения резервирования для критических приложений. Например, весь объект защищается одним большим централизованным ИБП, но специальный отдел, например, круглосуточный центр обработки звонков, может иметь отдельные ИБП для резерва защиты и возможного расширения времени работы.


Форм-факторы ИБП

ИБП применяются во множестве различных систем — от настольных ПК до крупных центров обработки данных — поэтому они выпускаются в различных форм-факторах корпусов.


a. Eaton Ellipse легко размещается на столе или под столом

b. ИБП Eaton 9130 в вертикальном корпусе размещается под столом или в сетевой стойке.


2. Настенные ИБП

ИБП Eaton 5115 для установки в стойку может быть закреплен на стене


3. ИБП для установки в стойку

ИБП со стоечным креплением Eaton 9130 занимает всего 2 единицы высоты пространства стойки (подходит к стойкам с одной или двумя плоскостями крепления)


4. ИБП в универсальном стоечном / вертикальном корпусе

ИБП Eaton 5130 могут монтироваться в стойку или устанавливаться вертикально


5. Масштабируемые ИБП

a. Eaton BladeUPS – это масштабируемые ИБП с возможностью резервирования в стоечных корпусах

b. Eaton MX Frame


6. Большие стойки ИБП

ИБП Eaton 9390 и 9395 разработаны для использования в качестве центрального источника питания для разнообразной нагрузки, например, в центрах обработки данных.




Входные и выходные разъемы

Когда ваш клиент получает ИБП, ему требуется правильно его подключить. Если клиент получил ИБП и не может подключить его к розетке или не может подключить к нему свое оборудование, у вас образуется проблема.


Далее мы приводим справочную информацию, которая поможет вам визуально определить типы входных и выходных разъемов.

Входные и выходные разъемы


Источник: EATON CORPORATION. Справочник по ИБП


Вопросы для выбора ИБП

Какую номинальную мощность ИБП выбрать

Для будущего расширения мы рекомендуем устанавливать ИБП, который будет загружен примерно на 75%. В дополнение, батареи стареют и теряют емкость со временем, заложив запас мощности, вы также получаете запас по батареям.


Какая мощность ИБП требуется именно Вам

Определите общую потребляемую мощность вашего оборудования в ваттах. Добавьте 10−20 процентов на будущее развитие и выберите минимальное время работы от батарей.


Что будет в случае перегрузки ИБП

Если защищенное оборудование и/или нагрузка потребляет больше тока, чем ИБП может предоставить. ИБП переключает нагрузку на байпас (на несколько минут), пока условия не вернутся к норме. Если перегрузка продолжится в течение определенного времени, ИБП выключится.


Что вызывает перегрузку ИБП

Есть два возможных ответа: (1) Выбран ИБП недостаточной номинальной мощности (например, нагрузка, которая потребляет 1200 ВА, была подключена к ИБП с номиналом 1000 ВА), или (2) пользователь подключил к ИБП больше оборудования, чем первоначально рассчитывалось.


Централизованное или децентрализованное решение на ИБП

В централизованной конфигурации один большой ИБП поддерживает несколько устройств-потребителей. Централизованный ИБП часто жестко подключается к распределительному щиту. Децентрализованная конфигурация позволяет множеству ИБП защищать по несколько устройств. Децентрализованные ИБП обычно подключаются к питанию и нагрузке с помощью розеток и вилок.


Надежность ИБП

Надежность (или эксплуатационная готовность) электропитания обычно выражается в процентах времени, в течение которого присутствует корректное питание. Например, если электросеть обеспечивает «3 девятки» надежности, питание доступно 99,9% времени. Поскольку эти 8,8 часов простоя порождают серьезные затраты, IT и телефонные сети требуют не менее 5−ти девяток надежности.

Средняя надежность


99 per cent

99.9 per cent

99.99 per cent

99.999 per cent

99.9999 per cent

99.99999 per cent+

Время простоя в год


88 часов

8.8 часов

53 минуты

5.3 минуты

32 секунды

3.2 секунды