Время батарейной поддержки ибп что означает
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.
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.
Восемь мифов об ИБП переменного тока
С источниками бесперебойного питания (ИБП) связаны несколько расхожих и укоренившихся заблуждений, уверенность в правдивости которых мешает пользователю правильно подбирать и эксплуатировать устройство. Наша статья развенчает эти заблуждения и поможет избежать некоторых распространённых ошибок при покупке и использовании прибора.
Содержание
Миф 1. Все ИБП одинаково успешно справляются с сетевыми проблемами и подходят для любых нагрузок
Данное утверждение часто приводит к попыткам использовать простейшие компьютерные ИБП для работы c требовательным к качеству электропитания оборудованием. Логика понятна: зачем переплачивать, если даже недорогой «бесперебойник» защищает от всех сетевых проблем… а ведь именно так многие и считают. К сожалению, это суждение ошибочно, и в итоге человек вместо экономии может получить дополнительные расходы на ремонт прибора, оставшегося без защиты из-за подключения к неподходящему для него ИБП.
Как обстоят дела в действительности?
Любой ИБП способен запитать соответствующую по мощности нагрузку в момент отключения основной электросети, но не все устройства делают это одинаково быстро и качественно!
Например, у бюджетных ИБП резервного типа (off-line ИБП) время перехода на аккумуляторы составляет от 4 до 15 мс, в течение которых электропитание нагрузки не осуществляется. Кроме того, подобные ИБП не способны повышать качество электроэнергии без перехода на батареи, а также характеризуются малым диапазоном допустимых сетевых значений и искажённой (несинусоидальной) формой выходного напряжения в автономном режиме. На практике указанные недостатки осложняют работу со многими бытовыми электроприборами и сужают область применения off-line ИБП. В неё, в частности, не попадают котлы современных отопительных систем, холодильники, насосы, стиральные машины, кондиционеры, компоненты системы «Умный Дом», а также вообще любые нагрузки, если сеть имеет стабильно низкое качество напряжения.
Линейно-интерактивный (line-interactive) тип ИБП совершенней вышерассмотренного и отличается, во-первых, сокращённым (но не нулевым) временем подключения аккумуляторов, а, во-вторых, наличием функции стабилизации напряжения, позволяющей сглаживать часть поступающих на вход колебаний без перехода на батареи. Однако и такие ИБП имеют весомый недостаток – скачкообразное изменение выходного напряжения при отклонениях входного (данное явление обусловлено принципом работы встроенного регулятора). Отметим также проблемы с формой выходного сигнала: при работе от сети все входные искажения передаются на нагрузку, а при работе от батарей большинство моделей не формируют чистую синусоиду.
Линейно-интерактивный ИБП справится с защитой устройств, снабжённых импульсными блоками питания, но не гарантирует обеспечение необходимого качества электропитания для изделий, содержащих чувствительную электронику либо электродвигатель.
Максимальная защита возможна только при использовании ИБП с двойным преобразованием энергии (онлайн ИБП). Эти наиболее современные «бесперебойники» отличаются моментальным переходом в автономный режим и снабжают нагрузку напряжением с номинальным значением и синусоидальной формой при любом состоянии внешней сети.
Именно онлайн ИБП решает все проблемы с качеством сетевой электроэнергии и подходит для абсолютного большинства нагрузок как в бытовом секторе, так и в промышленности. Ознакомиться с полным модельным рядом онлайн ИБП «Штиль».
Миф 2. ИБП не нуждается в защите
Из-за уверенности пользователей в том, что «защитнику не нужен защитник» некоторые ИБП остаются без какой-либо защиты по входу.
Как обстоят дела на самом деле?
Согласно ГОСТу, устанавливающему требования безопасности для систем бесперебойного энергоснабжения, в проводке на месте подключения ИБП должно присутствовать устройство отключения сетевого питания.
На практике данное требование выполняется установкой в цепь между «бесперебойником» и источником электропитания автоматического выключателя или другого, схожего по функционалу, коммутационного устройства.
Особую опасность для ИБП представляют высоковольтные скачки, вызываемые, в частности, попаданием молнии в линию электропередач. Поэтому при прямом подключении бесперебойника к сетевому вводу, помимо автомата, перед ним рекомендуется установить ещё и устройство защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП).
Миф 3. Регулярный полный разряд аккумуляторов ИБП увеличивает продолжительность их работы
Это заблуждение связано с весьма сомнительным «народным» методом продления жизни автомобильных аккумуляторов. Некоторые умельцы, в основном из числа автолюбителей, пытаются применить его и к батареям ИБП.
Как обстоят дела на самом деле?
Любой свинцово-кислотный аккумулятор рассчитан на определённое количество циклов заряда-разряда, поэтому каждый разряд «в ноль» не увеличивает его ресурс, а наоборот снижает. Кроме того, частые глубокие разряды могут спровоцировать необратимые изменения в химической структуре батареи, приводящие к её постепенному выходу из строя.
Точно такие же последствия имеют и систематические недозаряды аккумулятора, вызванные, например, неправильной работой зарядного устройства или периодическими переходами «бесперебойника» в автономный режим до момента полного заряда батарей.
Не следует путать полный разряд батареи с предназначенной для контроля её технического состояния процедурой контрольно-тренировочного цикла, которая проводится строго до определённого конечного напряжения и только в полном соответствии с установленными производителем правилами.
Стоит отметить, что в функционал некоторых современных ИБП заложена возможность автоматического и безопасного проведения операции контрольно-тренировочного цикла аккумуляторов – так называемый «Разрядный тест» или «Тест до полного разряда».
Миф 4. Время автономной работы ИБП зависит от его мощности
Расхожий миф, вера в который приводит к покупке ИБП с мощностью, намного превышающей необходимую, что по сути является пустой тратой денег.
Как обстоят дела на самом деле?
Продолжительность работы «бесперебойника» в автономном режиме определяется емкостью применяемых аккумуляторов и фактическим энергопотреблением питаемого оборудования.
Из двух ИБП большее время резервирования для одной и той же нагрузки обеспечит не модель с большей выходной мощностью, а модель с большей емкостью батарей (при условии, что значение выходной мощности этой модели достаточно для питания данной нагрузки).
Следует понимать, что одна и та же модель ИБП с одними и теми же батареями при разных уровнях нагрузки будет иметь разную продолжительность автономной работы.
Отметим, что ИБП, поддерживающие подключение внешних аккумуляторов, более вариативны по длительности автономии. Благодаря быстрому присоединению/отсоединению дополнительных батарей их работу легко подстроить под конкретную сетевую ситуацию. Однако бесконечно наращивать время батарейной поддержки всё-таки не получится, так как возможности зарядного устройства у любого ИБП ограничены и отдаваемого им тока может просто не хватить для большого количества аккумуляторов.
Миф 5. Качество аккумуляторов, свободно продающихся на рынке, хуже, чем у установленных в ИБП производителем
Указанное заблуждение объясняется большим количеством некачественных изделий, заполонивших отечественный аккумуляторный рынок.
Как обстоят дела на самом деле?
Большинство применяемых в ИБП аккумуляторных батарей представлены и в розничной продаже. Их качество и характеристики ничем не отличаются от образцов, которыми комплектуются «бесперебойники» при изготовлении.
Остерегаться следует только подделок известных брендов и изделий, с даты выпуска которых прошло более года, поскольку неизвестно, соблюдались ли условия их безопасного хранения.
Миф 6. Автомобильные аккумуляторы – недорогая альтернатива специализированным батареям ИБП
Часто умельцы из интернета рассказывают на всевозможных форумах как они сэкономили, приладив к ИБП автоаккумуляторы, которые стоят дешевле, чем предназначенные для «бесперебойников» специализированные AGM VRLA батареи.
Как обстоят дела на самом деле?
Автомобильные аккумуляторы рассчитаны на кратковременную отдачу большого тока. Автономная работа ИБП, характеризующаяся длительным разрядом малым или средним током, станет для таких изделий «стрессовой» ситуацией, ведущей к ускоренному износу.
Кроме того, зарядное напряжение, выдаваемое обычным ИБП, меньше необходимого автомобильным аккумуляторам, что чревато их хроническим недозарядом и опять же сокращает срок службы.
В итоге подключенные к «бесперебойнику» автомобильные аккумуляторы скорее всего прослужат значительно меньше заявленного производителем времени, а затраты на приобретение новых аккумуляторов полностью нивелируют экономию, полученную при изначальном отказе от покупки предназначенных для ИБП AGM VRLA батарей.
Миф 7. Последовательное подключение двух ИБП увеличивает надёжность защиты и/или значительно продлевает длительность автономной работы
Подобное заявление сразу выдаёт отсутствие у его автора опыта в практической организации систем бесперебойного питания.
Как обстоят дела на самом деле?
Даже если первый «бесперебойник», перейдя в автономный режим, сможет запитать последующий (возможно далеко не всегда), то часть энергии его аккумулятора будет рассеяна в результате потерь на втором устройстве и просто не дойдёт до нагрузки.
Поэтому увеличение времени резервирования достигается путём наращивания суммарной емкости используемых батарей, а не последовательным подключением ещё одного ИБП.
Что касается общей надежности системы бесперебойного питания, то она повышается параллельным объединением нескольких ИБП. Например, с помощью схемы N+1, в которой одно устройство питает нагрузку, а второе находится в «горячем» резерве и при отказе первого автоматически включается в работу. В случае необходимости количество резервных единиц может быть увеличено и распределено по независимым питающим линиям (схемы N+2, 2N, 2(N+1) и подобные им).
Миф 8. Опции мониторинга бесполезны для домашнего или офисного ИБП
Ложное утверждение, появление которого, скорее всего, дело рук производителей, неспособных заложить в свои изделия возможности для обмена информацией с другими устройствами.
Как обстоят дела на самом деле?
Установка в ИБП адаптера, снабжённого коммуникационными портами, позволит использовать различные интерфейсы связи и наладить передачу данных через локальное или дистанционное подключение.
В результате пользователь, находясь на любом удалении от устройства, сможет в режиме реального времени контролировать работу «бесперебойника» и своевременно реагировать на любые проблемы с электроснабжением, что в быту не менее важно, чем на производстве.
В качестве примера рассмотрим средства мониторинга однофазных ИБП «Штиль». На сегодняшний день они включают в себя пять плат расширения интерфейсов, взаимодействие с которыми осуществляется через специализированное программное обеспечение или web-интерфейс.
Возможности специализированного ПО «Штиль» (доступно для скачивания):
Возможности при подключении к ИБП «Штиль» по web-интерфейсу (через браузер компьютера или смартфона):