Надежность и бесперебойность электроснабжения – основные требования к энергопоставляющим и электросетевым компаниям, которые прописаны в договорах с конечными потребителями всех уровней, назначения объектов и форм собственности.
Для этого все потребляющие объекты разделены на две основные группы надежности: объекты с гарантированным и бесперебойным электроснабжением:
- Гарантийное – электроснабжение, которое имеет заявленное качество и подается с гарантированной бесперебойностью. При возникновении аварийной ситуации такие объекты должны быть переключены на резервное питание, но на это требуется какое-то минимальное время.
- Бесперебойное – энергоснабжение, которое не может быть прервано ни на минуту. В случае аварии объект мгновенно должен быть переключен на резервную линию питания.
Бесперебойное электропитание в свою очередь имеет три категории надежности, которые закладываются на стадии проектирования строительства и технологического присоединения.
Категории надежности бесперебойного электроснабжения
Правила устройства электроустановок (ПУЭ) предполагают разделение всех объектов на три категории надежности, определяющие важность объектов и уровень бесперебойности их электроснабжения:
- I категория – наиболее важные объекты, нарушение бесперебойности питания которых ведет к очень серьезным последствиям, создает угрозу жизни и безопасности людей, окружающей среды и работы крупных промпредприятий. Такие объекты подключены к двум независимым источникам питания с взаимно резервируемой мощностью и обязательно страхуются третьим резервным источником. Допускается обесточивание только в случае техногенной аварии и только на время автоматического переключения с одного источника питания на другой или АВР.
- II категория – важные инфраструктурные и промышленные объекты, обесточивание которых ведет к серьезным экономическим и экологическим убыткам, нарушению нормальной жизнедеятельности крупных населенных пунктов и целых регионов. Подключаются к двум независимым источникам питания с автоматически резервируемой мощностью. Резервное питание – желательно, но не обязательно. Отключение электричества возможно только в аварийных ситуациях - на время переключения с одного источника на другой, либо на время проведения аварийного ремонта.
- III категория – все остальные, в том числе, бытовые объекты, обесточивание которых нежелательно, до допускается для проведения аварийного ремонта и технологического обслуживания. Подключаются к одному источнику питания и могут обесточиваться на 24 часа непрерывно в течение суток, но не более 72 часов суммарно в год.
Чем выше категория надежности объекта, тем лучше его защита от аварийного отключения, тем выше гарантия бесперебойности электроснабжения. Однако, если ваш объект относится всего лишь к третьей (бытовой) категории надежности, вы можете повысить его энергонадежность и улучшить уровень бесперебойности электроснабжения.
Виды отключения электроснабжения
Еще один важный показатель бесперебойности энергопоставок – вид и периодичность возможных отключений электричества.
Они делятся на:
- микроотключения - обесточивания продолжительностью до 5 минут, при которых оборудование иногда не успевает отключиться;
- краткие отключения – аварийные и технологические обесточивания местных линий и подстанций до 12 часов;
- среднесрочные отключения – аварийные обесточивания высоковольтных магистралей до 24 часов;
- длительные отключения – глобальные обрушения электросистем на срок до 4 недель.
Все перечисленные варианты отключений, кроме микрообесточивания, требуют защиты и желательно дополнительного (резервного) источника питания, который автоматически включается, плавно подхватывает сеть и сохраняет необходимое качество мощности.
Как улучшить бесперебойность электроснабжения
Для объектов I и II категории надежности проблема бесперебойной подачи электропитания решается, во-первых, за счет автоматизированной системы переключения между двумя источниками питания с резервной мощностью, а во-вторых, за счет резервного питания, которое можно использовать при обесточивании основных источников.
III категория энергопотребляющих объектов лишена и первого, и второго, однако никто не мешает владельцам самостоятельно установить и использовать резервные источники питания.
Сегодня в качестве источников поддержки резервной мощности можно использовать:
- Топливные генераторы – недорогие и не очень мощные электрогенерирующие установки с питанием от бензина или дизеля. Рассчитаны на непродолжительные отключения энергии и полевые условия, достаточно шумные и неэкологичные, включаются чаще всего вручную. Удобны для дачи, небольшого дома или торговой точки. Требуют установки на улице или в отдельном техническом помещении с вентиляцией.
- Инверторы – более дорогие и универсальные электрогенераторы, питающиеся от аккумуляторных батарей. Малошумные, достаточно мощные, экологичные, надежные, могут включаться мгновенно (автоматически). Оптимальны для поддержки электрической мощности в магазинах, кафе, офисах, серверных, небольших медицинских заведениях. Могут устанавливаться непосредственно в самих помещениях, комплектуются контролерами напряжения, заряжаются от восстановленной сети электропитания.
- ИБП – современные энергосохраняющие устройства, обеспечивающие плавный автоматический и полностью бесшумный переход на резервное питание и обратно. Имеют собственные настройки параметров, широкий диапазон входного напряжения и независимое изменение выходного, автоматически регулируют батарейное напряжение аварийное отключение при перегрузках, включаются при полном отсутствии питания в сети («холодный» старт).
Выбор резервного источника питания зависит от характеристик объекта, параметров требуемой мощности и эксплуатационных условий. Но стоит учитывать, что ИБП способно поддерживать работу электросети до 15-20 минут, не требует внешней зарядки (заряжается от сети) и служат до 5-8 лет в непрерывном рабочем режиме.
Характеристики источников бесперебойного питания
Одно из важных преимуществ источников бесперебойного питания – огромный выбор моделей с разнообразными характеристиками, что позволяет без особых усилий быстро выбрать устройство, отвечающее вашим понятиям бесперебойности электросети и энергетическим потребностям.
Все ИБП принято делить на три типа по принципу действия и выполняемой задаче:
Резервные
Бытовые пассивные (офф-лайн) ИБП для автоматического переключения на резервное питание и защиты техники и электроники в домашних условиях и небольших офисах. Простые, компактные и недорогие устройства с мощностью до 1500-2000 ВА (частота и выходная мощность определяются теми же параметрами на входе).
Экономичны, питаются напрямую от электросети через специальных фильтр подавления помех, а при обесточивании, автоматически (несколько миллисекунд) переключаются на батарейный инвертор.
Недостатки: не могут стабилизировать параметры сети и выходное напряжение, не могут полностью устранять сетевые помехи, изменят параметры скачкообразно. Неэффективны при частых отключениях и скачках сетевого напряжения.
Линейно-интерактивные
Источники бесперебойного питания для защиты большого массива бытовой техники, телекоммуникационного оборудования и электроники (например, серверных, коммутаторов). Недороги, стабилизируют выходное напряжение ступенчато и в широком диапазоне.
Компактны, энергоэкономичны, имеют напряжение до 5000 ВА, рассчитаны на поддержку электроснабжения жилых помещений и небольших офисов. Синхронно (мгновенно) переключаются на инвертор при резком обесточивании сети, параллельно заряжают батареи
Недостатки: не годятся для защиты чувствительного и дорого оборудования, тонких приборов и непрерывных производственных процессов. Не имеют изоляции нагрузки от сети, не могут регулировать входную частоту, неэффективны при нелинейных нагрузках.
С двойным преобразованием
Разновидность линейно-интерактивных ИБП (онлайн), рассчитанная на защиту и питание мощных дата-центров, а также способная дважды преобразовывать энергию (переменный-постоянный-переменный токи) за счет двунаправленных инверторов и вне зависимости от параметров на входе. Обеспечивает высокое качество и полный контроль выходной мощности, переключается на резервное питание мгновенно и плавно.
Высокопроизводительны, выдерживают высокие нагрузки, может включаться в сеть без помеховых фильтров, максимально защищают оборудование от помех
Недостатки: энергозатратны, не слишком надежны при нормальном режиме работы и не имеют гальванической развязки между входом и выходом.
Важно! Выбирая тип и модель ИБП, всегда учитывайте нормальную мощность в сети – устройство должно сохранять запас мощности, чтобы сохранить работоспособность при перегрузках.
Какой вариант резервного электроснабжения предпочесть для защиты домашней электросети от аварийных отключений? Тут нет четкого рецепта, как и нет универсальных источников бесперебойного питания.
Лучшими вариантами системы резервной электрозащиты считаются иверторно-аккумуляторная система с дополнительным резервным источником – топливным генератором, ветрогенератором или солнечной батареей. Но всегда делайте поправку на частоту аварийных отключений вашей сети, чтобы защита была надежной, но не чрезмерной (вопрос стоимости оборудования никто не отменял).
