Источники бесперебойного и резервного питания. Источник резервного питания
Аккумуляторная батарея для частного дома как резервный источник электроснабжения
Во время проживания вне больших городов собственники домов часто сталкиваются с проблемой перебоев в электроснабжении. Это бывает по многим причинам, например, из-за износа линий электропередач, погодных условий или неправильного разделения нагрузки. Чаще всего для решения этих проблем устанавливается резервное питание частного дома, которое бывает нескольких типов и решает различные задачи. В данной статье рассмотрены виды ИБП, какой резервный источник выбрать, и какими характеристиками обладает АКБ.
АКБ для частного дома
Источник бесперебойного питания
Для обеспечения снабжения электрическим током жилого помещения без перерыва существует несколько видов ИБП, которые классифицируются по исполняемым функциям. К ним относятся:
- Комплекс агрегатов, призванных подключаться автоматически при нарушении снабжения сетевой электроэнергии. Во время аварийных ситуаций автоматика самостоятельно принимает решение и подключает резервный источник питания, снабжающий дом и основные бытовые приборы. При этом сетевая линия отключается до момента возникновения подачи энергии;
- Постоянный источник электроснабжения. Эти приборы призваны обеспечивать постоянное снабжение электричеством жилой дом, что создает независимую от центральной линии систему, которая способна генерировать и накапливать энергию, используя аккумуляторы.
В обеих указанных выше системах имеется аккумуляторная батарея, которая является неотъемлемой их частью и используется в качестве накопителя и хранилища тока.
ИПБ
Также ИБП можно классифицировать, основываясь на принципе генерации электричества. В каждом из агрегатов есть свой источник питания: в первом случае это АКБ, которая накапливает ток во время работы приборов от центральной сети, а во втором – в качестве генерирующей силовой установки могут выступать солнечные батареи, бензиновый или дизельный генератор или ветряк. Подобная система особенно выгодна в отдаленных участках, при отсутствии поблизости центрального снабжения электричеством.
Виды АКБ для источника бесперебойного питания
Аккумуляторы для дома, используемые как резервное электроснабжение или в качестве основной коммуникации с альтернативным источником питания, в зависимости от своей конструкции бывают нескольких видов:
- Свинцово-кислотные АКБ – это блоки, в которых электролит расположен внутри металлической сетки, между которыми находятся синтетические волокна, пропитанные жидкостью. Данные батареи широко используются для источников бесперебойного питания, так как быстро заряжаются и выдают большее количество энергии. Но в связи с тем, что структура свинцовых пластин пористая, срок службы подобных деталей весьма ограничен и составляет не более пяти лет;
- Гелиевые аккумуляторы – это сложно устроенный агрегат, накапливающий и отдающий электрический ток, внутри которого вместо жидкого электролита расположен пропитанный гель. Он контактирует со стержнем, возникает электрохимическая реакция, но, благодаря свойствам геля, побочного эффекта в виде газа не возникает, поэтому эти батареи изготавливаются в герметичном корпусе.
Свинцово-кислотный АКБ
Таким образом, исходя из физико-химических свойств перечисленных АКБ, можно сделать вывод, что резервное электроснабжение лучше устраивать, используя гелиевые батареи, так как они обладают глубоким разрядом, что очень важно при необходимости обеспечить электричеством частный дом во время отключения основной линии. А для организации источника бесперебойного питания по альтернативной схеме лучше подходит АКБ, созданный по свинцово-кислотной технологии.
Важно! В обоих типах батарей, так как выделения газа являются минимальными, корпус изготавливается герметичным, и обслужить его не получится. После выработки своего ресурса изделие подлежит утилизации согласно техническим требованиям.
Гелиевый АКБ в герметичном корпусе
Многие собственники индивидуального жилья, выбирая аккумуляторы для дома, используемые при отключении электричества, в целях экономии пытаются заменить более дорогие гелиевые или свинцово-кислотные АКБ простыми батареями с жидким электролитом, которые предназначены для автомобилей. Конечно, их стоимость значительно ниже, но и функции, которые они выполняют, отличаются. Данный агрегат предназначен для максимальной выдачи тока определенного номинала и мощности, чтобы раскрутить стартер двигателя и выполнить его запуск. Он обладает хорошими характеристиками по короткому импульсу, но для длительной работы не подходит, так как быстро разряжается. К тому же его подзарядка занимает значительно больше времени, чем гелиевые или свинцово-химические АКБ.
Резервное электроснабжение: принцип работы
Энергоснабжение частного дома может осуществляться несколькими способами. В первую очередь, это сетевая линия, подающая электричество, генерируемое городской станцией. Преимуществом данной системы является то, что ток, поставляемый от организации, имеет хорошие характеристики, большую мощность и устойчивые показатели. К тому же собственнику жилья нет необходимости следить за электрооборудованием, все обслуживание системы проводят электроэнергетики со специализированной организации.
Также нередко применяется индивидуальное снабжение электроэнергией с применением альтернативных источников питания, таких как солнечные батареи или генераторы. Преимущества данной системы – это ее независимость от сетевой организации и бесперебойное снабжение током жилого помещения. Но для устройства подобной схемы понадобятся определенные знания и опыт, поэтому при планировании обеспечения дачи или частного дома электричеством именно от независимого источника стоит обратиться к квалифицированным специалистам.
Не важно, какой вид энергоснабжения выбран, обязательно нужно предусмотреть резервное питание для частного дома. Эта система позволяет организовать данный тип коммуникации таким образом, что даже во время отключения основной линии электропередачи или возникновения аварийной ситуации вместо генератора включается аккумулятор, который на протяжении некоторого времени позволяет пользоваться электричеством для поддержания хотя бы минимального комфорта и работы основных бытовых приборов. В каждой из систем предусмотрен свой тип АКБ, в зависимости от решаемой задачи.
Принцип работы резервного питания весьма прост: он заключается в непрерывном накоплении тока в емкости аккумулятора при рабочей сети. То есть в системе имеется зарядное устройство, которое подключено к АКБ и общей линии. Во время отключения тока происходит обратная реакция, и накопленная энергия устремляется на потребителя, после возникновения подачи электричества все процессы возвращаются в исходный вариант.
Аккумулятор для частного дома: схемы подключения
Схема подключения АКБ
Резервное электроснабжения для загородного дома с использованием аккумулятора может монтироваться по двум основным схемам:
- Последовательное соединение АКБ. При этом напряжение будет увеличиваться кратно, например, при использовании батареи номиналом 12В два последовательно соединенных изделия образуют сеть, равную 24В, чем больше аккумуляторов, тем выше этот показатель;
- Параллельная схема. В данном случае кратно увеличивается не напряжение, а сила тока, при этом мощность остается равной 12 Вольт, не зависимо от количества приборов.
Схему подключения необходимо применять в зависимости от расчета потребляемой энергии на бытовые приборы и в соответствии с нужным напряжением.
Технические характеристики АКБ для дома
Многие производители предлагают батареи с индивидуальными показателями, но большинство из них относительно схожи и имеют следующие характеристики:
- Рабочее напряжение номиналом 12 Вольт. Это средний показатель наиболее распространённых изделий; бывают АКБ и 24 Вольта, но используются они весьма редко;
- Емкость батареи для резервирования электроэнергии бывает разной: от 50 до 500 А/час. При необходимости больших объемов питания такие АКБ можно соединить в параллельную схему. Определить номинальную емкость изделия можно по весу: чем он выше, тем больше в детали свинцовых пластин, соответственно, и электрически заряженного материала намного больше;
- Габариты и корпус. В большинстве моделей в качестве оболочки используется герметично запаянный пластик, который хорошо переносит перепады температур и не боится влаги, а также окисления внутренней среды;
- Максимальный цикл заряда и разряда детали. В зависимости от емкости и устройства АКБ, она бывает от 50 до 250 циклов. Выбирать батарею для использования в бесперебойном электропитании необходимо, учитывая этот параметр, так как чем выше данный показатель, тем дороже будет АКБ.
Это основные характеристики, которые присущи большинству моделей аккумуляторов, используемых в качестве накопителя энергии в системах бесперебойного или аварийного электроснабжения.
Техника безопасности при эксплуатации АКБ
Дача является местом временного пребывания, поэтому при организации электроснабжения с использованием аккумуляторов, не зависимо от их вида, необходимо соблюдать основные правила техники безопасности при монтаже и эксплуатации, чтобы в момент отсутствия собственника в жилом помещении не возникло аварийных ситуаций.
В первую очередь, это обеспечение хорошей циркуляции воздушных масс в технической комнате, в которой расположены батареи. Так как побочным эффектом зарядки АКБ является образование вредного для человека газа в момент закипания электролита, его скопление может привести к отравлению или аллергической реакции. Поэтому для качественного проветривания помещение нужно оборудовать приточной и вытяжной вентиляцией, желательно работающей в автоматическом режиме.
Автоматический выключатель
Необходима установка термостатического датчика, отключающего питание зарядного устройства. Это необходимо для предотвращения вздутия или разрыва АКБ во время достижения им максимальной емкости.
Нужно периодически замерять рабочие параметры батареи, используя мультиметр или другое оборудование. Если технические характеристики в процессе эксплуатации значительно упали, то деталь необходимо заменить и провести точную диагностику всей системы для выяснения причины.
Запрещается использовать в резервном или автономном энергоснабжении автомобильные аккумуляторы с жидким электролитом. Так как они обладают низким ресурсом с точки зрения цикла подзарядки, который равен не более 50 раз, то срок их службы в данной системе составит не больше 6 месяцев.
Таким образом, при правильном выборе и грамотной эксплуатации аккумулятора для резервного питания частного дома оборудование прослужит вес срок, заявленный производителем, и не доставит проблем собственнику жилого помещения.
Видео
Оцените статью:elquanta.ru
Источники бесперебойного и резервного питания — ОРБИТА-СОЮЗ
Об источниках бесперебойного и резервного питания для систем ОПС написано немало, тем не менее часто отсутствует даже единообразная терминология, поэтому начнем именно с терминологии.
Итак, различают источники резервного (гарантированного) питания и источники бесперебойного питания.
Источник резервного (гарантированного) питания используется, когда система или какая-то из ее составляющих постоянно питаются от основного источника питания. Резервный источник подключается лишь при пропадании напряжения в основной питающей цепи. В зависимости от модели блока питания подключение может происходить в ручном или автоматическом режиме. Источники резервного питания можно рассматривать как зарядные устройства АКБ.
Источники бесперебойного питания или источники вторичного электропитания резервированные (ИВЭПР) предназначены для питания аппаратуры, которая не имеет своего встроенного сетевого источника питания. Они должны всегда обеспечивать питание нагрузки с указанными параметрами.
Источник бесперебойного питания одновременно выполняет функции и основного, и резервного. То есть, если в основной цепи напряжение по каким-то причинам пропадает, источник в автоматическом режиме переходит на резервное питание. Подобные блоки состоят из сетевого источника питания достаточной мощности, зарядного устройства для аккумуляторной батареи (АКБ) и схемы переключения нагрузки с сетевого источника на АКБ.
Специалисты выделяют еще одну группу: источники бесперебойного питания гибридного типа. Это буферные источники питания. Данные устройства можно рассматривать как источники бесперебойного или как резервного питания в зависимости от того, как будет распределена величина тока стабилизатора между током заряда АКБ и током нагрузки. Использование источников этого типа предоставляет возможность пользователю выбирать, что ему необходимо, — сокращение времени заряда АКБ за счёт увеличения тока заряда в пределах зарядных характеристик или перераспределения большей величины тока стабилизатора на нагрузку, сокращая при этом ток заряда АКБ, что приведёт к возрастанию времени её зарядки.
Системы резервирования всего объекта – это, как правило, системы достаточно большой мощности (от 0,5 до 100 кВт). Они обеспечивают подачу в сеть напряжения 220 В частотой 50 Гц, которым и питаются все вторичные источники. В основном для этой цели применяются бензиновые или дизельные электростанции, хотя в последнее время рынок все больше начинают завоевывать инверторные источники питания, работающие от аккумуляторов, а также комбинированные системы с использованием так называемых альтернативных источников энергии (ветродвигатели, солнечные батареи и т.п.).
Автономные источники бесперебойного или резервного питания, обеспечивающие подачу электроэнергии на одно или несколько устройств или систем. Эти источники имеют мощность до 500 Вт и обеспечивают выходные напряжения, характерные для питания приборов охранно-пожарной сигнализации и связи, а именно 12, 24 и 60 В постоянного тока.
Встроенные в прибор или узел системы резервного питания – это гальванические элементы или аккумуляторы, которые нужно периодически подзаряжать с помощью внешнего устройства. В более сложных системах аккумулятор подзаряжается от встроенного в изделие зарядного устройства.
Какую схему организации резервного или бесперебойного питания наиболее целесообразно использовать для систем ОПС? В этом вопросе эксперты практически единодушны: автономные источники питания. Это решение предпочтительнее как с технологической точки зрения, так и по стоимости. Именно использование отдельных источников питания относительно небольшой мощности позволяет подобрать оптимальное решение конкретной задачи, подключая к одному источнику группу приборов с тем или иным напряжением питания и токопотреблением. В большинстве случаев удобнее использовать источники бесперебойного питания, так как в этом случае отпадает необходимость использования отдельного преобразователя (адаптера) напряжения сети 220 В для постоянного питания конкретного прибора необходимым напряжением (как уже отмечалось, источник бесперебойного питания выполняет функции и основного и резервного источников одновременно). Тем не менее, если прибор оснащен собственным сетевым адаптером или устройство в дежурном режиме не потребляет энергии, а потребляет ее от случая к случаю (например, в системах автоматического пожаротушения), целесообразно применять источники резервного питания, так как их цена ниже цены источников бесперебойного питания.
Время резервирования определяется, в основном, двумя параметрами — током потребления питающихся от источника приборов и характеристиками применяемых химических источников тока.
Незаряжаемые одноразовые химические источники тока (батарейки) применяются, в основном, при использовании той схемы резервирования, когда батарейка является составной частью прибора. Целесообразность такого варианта питания очевидна при использовании, например, радиоканала связи между различными частями системы. То есть, когда части системы не соединяются проводами и каждый ее элемент питается от встроенной батарейки.
В независимых блоках бесперебойного и резервного питания, как правило, используются аккумуляторные батареи, которые могут заряжаться как встроенным в блок, так и внешним зарядным устройством.
Несколько слов о применяемых в системах ОПС аккумуляторных батареях.
По типу используемого химического процесса все аккумуляторы можно условно разделить на две большие группы — щелочные аккумуляторы и кислотные. В свою очередь, каждая из этих групп может быть разделена на подгруппы по целому ряду различных параметров. При этом каждому типу присущи свои достоинства и недостатки.
К основным достоинствам щелочных аккумуляторов можно отнести тот факт, что они не боятся глубокого разряда. Однако при работе в составе систем ОПС это достоинство использовать достаточно сложно. К примеру, допустимое напряжение питания какого-либо прибора ОПС лежит в пределах 9—14 В, а щелочная аккумуляторная батарея с номинальным напряжением 12 В может без ущерба быть разряжена до напряжения 3 В, однако при этом от нее уже не сможет нормально работать данный прибор. Недостатков же у щелочных аккумуляторов хватает, и к наиболее существенному необходимо отнести невозможность отбора от этих аккумуляторов больших токов, даже в кратковременном режиме потребления. Те же щелочные аккумуляторы, которые допускают большие разрядные токи, имеют очень высокую стоимость.
Что касается кислотных аккумуляторов (в первую очередь, относительно дешевых свинцово-кислотных), то до недавнего времени их основными недостатками являлись боязнь глубокого разряда и хлопотность использования агрессивного жидкого электролита на основе серной кислоты. Однако в 80-х годах мир начали активно завоевывать так называемые герметичные необслуживаемые свинцово-кислотные аккумуляторы (в зависимости от конструктивных особенностей внутреннего устройства они подразделяются на типы GP, HP, HV и т.п.). Их устройство таково, что они не требуют обслуживания и не выделяют наружу вредных веществ, что позволяет устанавливать их в помещениях, где постоянно находятся люди. Кроме того (и это, возможно, самое главное), они являются аккумуляторами глубокого разряда, то есть допускают отбор до 80% их номинальной емкости.
Единственным параметром источников питания, фигурирующим в нормативных документах по оснащению объектов системами ОПС, является длительность резервирования электропитания объектов. Для особо важных объектов эта длительность составляет 24 часа. Однако если объект включен в так называемый «список № 2», то есть перебои в энергоснабжении этого объекта от центральных электрических сетей не должны превышать 2 часов в сутки, требования к длительности могут быть снижены до 2,5 часа.
Отсутствием нормативных документов объясняется, в первую очередь, разнообразие применяемых на практике источников и еще большее разнообразие мнений относительно критериев выбора источника питания для конкретного объекта. К сожалению, многие поставщики резервированных источников (конечно, не производители, а торгующие организации) не обладают достаточной технической грамотностью, не говоря уже о наличии собственной лабораторно-технической базы. Это приводит к невозможности проверки и подтверждения параметров источников питания, заявляемых в рекламных, а иногда и в сопроводительных технических материалах перед попаданием изделия к конечному потребителю. А эта проверка, как показывает практика, оказывается далеко не лишней. Причем дело здесь отнюдь не в недобросовестности производителей или поставщиков оборудования, а опять-таки в отсутствии единых требований и норм, в том числе и отсутствие единообразия в терминологии.
В качестве классического примера можно привести заявляемый максимальный выходной ток, который источник способен отдать в нагрузку. В данном случае часто смешивают понятия «номинальный ток», то есть ток, который может потребляться от источника в долговременном (круглосуточном) режиме, «максимально допустимый ток источника», то есть ток, допускаемый в кратковременных режимах или импульсах (при этом должно указываться допустимое время потребления), и «максимальный выходной ток стабилизатора», то есть суммарный ток, выдаваемый источником, который может перераспределяться между током нагрузки, током, отбираемым для зарядки аккумуляторов, и токами для питания дополнительных внутренних или внешних сервисных устройств.
Основными параметрами, характеризующими источники питания, являются:— выходное напряжение источника питания,— уровень пульсаций выходного напряжения (величина напряжения пульсаций),— выходной ток,— пределы изменения напряжения питающей сети,— величина напряжения на АКБ, при котором происходит автоматическое отключение нагрузки,— максимальная мощность, потребляемая источником от питающей сети,— ёмкость встроенной АКБ, ток или время полного заряда АКБ заданной ёмкости.
Для правильного выбора источника резервного или бесперебойного питания необходимо четко представлять исходные данные, касающиеся конкретного объекта, на котором будет использоваться источник. К таковым, в первую очередь, относятся:• напряжения, которыми питаются приборы на объекте;• величины потребляемых токов в номинальных и пиковых режимах;• категория (значимость) объекта;• частота и длительность отключений электроэнергии на объекте;• критичность питаемой аппаратуры к пульсациям.
В понятие «категория» или «значимость» объекта включается то, насколько велики материальные средства, находящиеся на объекте, или какие социальные последствия могут произойти при проникновении посторонних лиц на объект или при его возгорании.
К особо важным объектам могут быть отнесены учреждения банков, хранилища оружия и боеприпасов, ядов и наркотических веществ, взрывчатых и радиоактивных материалов, базы и склады, на которых сосредоточено большое количество материальных ценностей. На этих объектах, как правило, резерв электропитания должен составлять 24 часа.
На остальных объектах для рационального расчета длительности резервного питания исходят из реально возможной частоты и длительности отключений электроэнергии в основных питающих сетях.
Скачать:1. Расчет времени работы РИП от резервного аккумулятора — Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь для доступа к этому контенту
os-info.ru
резервный источник питания - это... Что такое резервный источник питания?
3.3.45 резервный источник питания : Источник питания, обеспечивающий электроэнергией нормативного качества при исчезновении напряжения на основном источнике.
Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации. academic.ru. 2015.
- резервный запас воздуха (резерв)
- Резервный источник электроснабжения
Смотреть что такое "резервный источник питания" в других словарях:
резервный источник питания — Дополнительный источник питания, обеспечивающий работоспособность устройства при выходе из строя основного источника. [http://www.lexikon.ru/dict/net/index.html] Тематики электроснабжение в целом EN redundant powerredundant power supply… … Справочник технического переводчика
резервный источник питания собственных нужд электростанции — аварийный источник питания собственных нужд электростанции — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом Синонимы аварийный источник питания собственных нужд электростанции EN emergency… … Справочник технического переводчика
резервный источник питания на аккумуляторах — — [Л.Г.Суменко. Англо русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.] Тематики информационные технологии в целом EN battery backed power supply … Справочник технического переводчика
специализированный резервный источник питания — 3.1.4 специализированный резервный источник питания (dedicated reserve power source (A.861.4.5)): Вспомогательная батарея с соответствующими приспособлениями для зарядки, выделенная специально для регистратора и имеющая емкость, достаточную для… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
автоматическое переключение на резервный источник питания — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN automatic transfer … Справочник технического переводчика
источник питания (в электроснабжении) — источник питания источник питания электроэнергией [Интент] источник электропитания — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Характеристики внешних… … Справочник технического переводчика
резервный источник электропитания — резервный источник питания — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия Синонимы резервный источник питания EN… … Справочник технического переводчика
резервный электрический источник питания — Электрический источник питания, предназначенный для поддержания питания электрической установки или ее частей, или части в случае перерыва нормального питания, но не в целях безопасности. [ГОСТ Р МЭК 60050 826 2009] резервный источник… … Справочник технического переводчика
резервный электрический источник питания — (standby electric source): Электрический источник питания, предназначенный для поддержания питания электрической установки или ее частей, или части в случае перерыва нормального питания, но не в целях безопасности. Источник: ГОСТ Р МЭК 60050 826… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Источник питания электрический резервный — Резервный электрический источник питания: электрический источник питания, предназначенный для поддержания питания электроустановки или ее частей, или части в случае перерыва нормального питания, но в иных целях, чем безопасность... Источник: ГОСТ … Официальная терминология
normative_reference_dictionary.academic.ru
Как выбрать резервный источник питания для видеонаблюдения
Компоненты ИБП
Для того, чтобы понимать, какие функции требуются от источника резервного питания, следует понимать все его составляющие:
- аккумуляторная батарея, является поставщиком электроэнергии, которая необходима во время перебоев в сети. Ее основные параметры – это вольтаж и емкость. Чем больше ампер у батареи, тем более мощной она является и тем дольше она сможет питать видеонаблюдение;
- инвертор, который предназначен для преобразования переменного тока в 220В в постоянный 12-Вольтовый. Он включается в те моменты, когда питание осуществляет именно от батареи;
- реле, выполняет роль переключателя с общей электросети на батарею и в обратном порядке.
Критерии оптимального ИБП для видеонаблюдения
Выбирая источник резервного питания для систем видео слежения, следует проверить, соответствует ли он установленным профессиональным стандартам. Процесс перехода на дополнительный аккумулятор должен сопровождаться световым или звуковым сигналом. Во время работы от электросети батареи должны получать заряд, чтобы восстановить свою емкость. Когда мы переводим видеонаблюдение на резервное питание, нам поможет опять же световая или звуковая индикация, которая будет свидетельствовать о том, что батарея разрядилась ниже допустимого предела.
Для видеонаблюдения предусмотрены резервные блоки питания импульсного принципа действия. Они характеризуются меньшим весом и меньшими потерями напряжения. Как только в сети пропадает электричество, автоматически должна осуществляться подача питания от аккумуляторной батареи. В остальное время ИБП должен восстанавливать свой заряд, чтобы быть готовым стать основным, пусть и временным, поставщиком электроэнергии.
Оптимальный блок резервного питания оснащен защитой от коротких замыканий. Для него используются аккумуляторы свинцово-кислотного типа с показателем емкости от 7 ампер/час. Емкость необходимо подбирать такую, чтобы ИБП смог поддержать работоспособность видеонаблюдения хотя бы в течение 2-х часов.
Корпус и климатическое исполнение
Зачастую есть необходимость в организации наружного видеонаблюдения. В этом случае источник резервного питания также будет располагаться на улице. Для этого необходимо, чтобы его корпус был влагостойким и мог выдерживать неблагоприятные температурные перепады, а также осадки и повышенную влажность.
Лучше всего, если приобретаемый ИБП будет помещен в металлический, закрытый со всех сторон корпус. Дополнительная перфорация на нем отведет лишнее тепло от него и защитит от перегрева в жаркую погоду. Если проводники остаются снаружи блока, то потребуется установить его в дополнительный защитный кожух.
На внешний вид он должен выглядеть как глухой металлический ящик, оснащенный замком и светодиодными индикаторами его работы. Он может оснащаться дополнительными опциями и быть защищенным от постороннего вмешательства в рабочий процесс.
Выходное напряжение
Наиболее популярным является источник резервного питания, рассчитанный на 12 В. Он может обеспечить работу сразу нескольких видеокамер. Параллельно его можно применять для электрических замков или вызывных панелей. Его питание происходит от номинального тока, исходя из мощности прибора.
Некоторые из предлагаемых на рынке блоков питания оснащаются регуляторами выходного напряжения. Он дает возможность повышать напряжение до 16В, а это компенсирует потери в тех случаях, когда от источник находится на большом расстоянии от видеокамер. Такая покупка особенно актуальна при наличии разветвленной многоуровневой системы видеомониторинга.
Она стоит дороже, зато компенсирует не только большое расстояние к самым дальним видеокамерам, но и сопротивляемость проводки, которая может привести к нестабильной работе всей системы и внеплановым отключениям. Достаточно поднять на выходе напряжение всего на несколько вольт, и весь охранный комплекс получает гарантию безотказной работы.
Для того, чтобы рассчитать мощность, которая требуется от источника, нужно сначала суммировать силу тока всех камер, работающих на объекте. После этого добавить 20% резерва – таким способом можно отталкиваться как от ампеража оборудования, так и от потребляемой им мощности.
Исходя из числа камер, которые работают на объекте, приобретаются бесперебойники, рассчитанные на разные нагрузки. Например, до 8 видеоустройств сможет обслуживать источник питания на 5 Ампер, а если их количество будет более полутора десятков, то потребуется ИБП на 10 А. Дополнительной функцией таких источников является распределение токовой нагрузки на отдельные каналы, что служит еще одной гарантией от перепадов напряжения.
Аккумулятор для источника резервного питания
Необходимо акцентировать внимание на технических характеристиках аккумуляторной батареи для того, чтобы быть уверенным в ее надежном питании при отключенной электроэнергии. Это ключевой элемент всей системы автономного обеспечения и при выходе из строя аккумулятора можно заменить только его, а не весь источник в комплекте.
При замене АКБ надо проследить, чтобы по своим характеристикам она могла заменить предыдущую батарею. Другими словами, она должна быть ориентирована на ИБП определенного типа. То же самое касается ситуаций, когда недостаточно стандартной емкости АКБ – можно объединять в одном источнике несколько однотипных аккумуляторов.
Расчет времени резервирования блока питания
Для чего нужно анализировать этот показатель? Во-первых, есть постоянно включенные потребители, а есть те, которые включаются по необходимости, например, свето- или звуковая сигнализация, которая часто монтируется вместе с видеонаблюдением. Автономная работа при отключении электричества должна поддержать оборудование до ее возобновления.
Чтобы подсчитать емкость батареи, которая сможет обеспечить автономную работу всех потребителей, следует суммировать потребляемый ими ток и умножить его на количество часов резервной работы. Поскольку в реальности батарея способна отдавать не более 70-80% своего заряда, поэтому при расчете емкости придется еще добавить поправочный коэффициент 1,2-1,3. В случае с китайскими устройствами эксперты советуют набросить еще примерно 30% запасной мощности.
Считается большой ошибкой учитывать мощности источника резервного питания лишь для видеокамер, без пишущего видеорегистратора. В этом случае система мониторинга сразу утрачивает часть своих функций, и невозможно организовать контроль за ситуацией на объекте в режиме реального времени.
Кроме того, что прекращается передача видеоданных для последующей обработки, прекращают работать и накопители, подключенные к устройствам записи. Для тех, кто не знает – самая распространенная причина поломки накопителя заключается в некорректном завершении его работы, которое всегда случается при отключении электричества. Ближайшие последствия такого события – это утрата архива записей, зачастую не подлежащего восстановлению.
Специализированные блоки резервного питания обладают информационными выходами. Благодаря этому они смогут передавать соответствующие сигналы о появлении неисправностей в работе батареи или в сети в целом. Расширенный сетевой диапазон напряжения обеспечит систему видеонаблюдения электрическим питанием даже в тех ситуациях, когда приходится подключаться к сетям низкого качества.
Обслуживание блока питания
Поскольку идеального и вечного оборудования не существует, то необходимо продумать его плановое и внеплановое обслуживание. Блок страдает одним из первых при различных сетевых авариях. Полезно справиться у производителя (поставщика) о возможностях сервисного обслуживания и гарантийных требованиях.
Большинству заказчиков приходится столкнуться с ситуацией того, что ремонт отнесут к разряду «негарантийного», а это значит, что придется оплатить из собственного кармана. В некоторых сервисных центрах ремонт по стоимости занимает от 10% цены оборудования и выше. Отдельно оплачивается стоимость запчастей и их пересылки, которая может занимать длительное время.
Дополнительные рекомендации по выбору источников резервного питания
Приведем напоследок несколько важных советов от экспертов нашего магазина:
- нет смысла экономить на покупках в пользу малоизвестных и непроверенных производителей АКБ;
- при выборе нельзя полагаться только на рекламные брошюры. Обязательно стоит потребовать технический паспорт изделия и самостоятельно изучить его характеристики;
- лучше всего приобретать источники питания, которые имеют защиту от глубокого разряда батареи;
- оптимально использовать в пределах одного и того же объекта резервные источники того же самого производителя, поскольку это упростит процесс их технического обслуживания.
Суть работы бесперебойных источников питания для систем видеонаблюдения заключается в том, что они подключены к сети во время нормального электроснабжения. Но, если подача электричества прекращается по техническим причинам, то именно резервная аккумуляторная батарея обеспечит дальнейшую работу. При возникновении трудностей с выбором можно обратиться за профессиональной консультацией – специалисты не только подберут оптимальный источник питания, но и помогут с установкой устройств данного типа.
securtv.ru
Источники резервного питания – Helior Tehnology
Источники резервного питания предназначены для обеспечения питания нагрузки при отсутствии основного источника (сети 220 В). Схема действия оборудования данного типа может повторять принцип сетевых зарядных устройств для АКБ (модификации off-line) или трансформировать питание, поступающее непосредственно от электросети (модификации on-line). Выбор конкретной модели ИБП производится в соответствии с требуемым временем резерва и следующими характеристиками обслуживаемого оборудования:
- потреблением энергии постоянного или переменного тока;
- диапазоном, который имеет выходное напряжение;
- необходимостью производить питание оборудования чистым сигналом без прерывания или возможностью подачи ступенчатого импульса на выходе с его прерыванием в момент переключения на АКБ и обратно.
В качестве источников, обеспечивающих питание аппаратуры, используются как модификации со встроенными накопителями, так и модели, к которым может быть подключена внешняя, обычно более емкая батарея.
Формы сигнала
1. Меандр
2. Модифицированный синус
3. Чистый синус
Варианты резервирования питания
Системы резервирования всего объекта. Данное оборудование отличается достаточно высокой мощностью (от 0,5 до 100 кВт) и обеспечивает подачу напряжения 220 В (или 380 В) частотой 50 Гц, от которого производится питание всех вторичных источников. Часто в качестве систем резервирования применяются бензиновые или дизельные электростанции, хотя в последнее время рынок все больше начинают завоевывать инверторные аппараты, работающие от АКБ, а также комбинированная схема (ИБП + ДГУ), в том числе с использованием так называемых альтернативных энергоресурсов (ветродвигателя, солнечной батареи и т. п.).
Источники резервного питания. Данный тип относится к начальному классу и обеспечивает питание одной или нескольких единиц или систем электрооборудования. Резервный вариант источника выдает мощность до 500 Вт и имеет на выходе сигнал в виде модифицированного синуса. Как правило, оборудование данного типа не оснащается блоками стабилизации напряжения. Выходной сигнал ИБП позволяет обеспечивать бесперебойную подачу энергии к потребителям, питание которых осуществляется только с помощью цифровых блоков, – компьютерам, мониторам и т. д. При поступлении модифицированного синуса на трансформаторное оборудование резко снижается КПД аппарата, в результате чего трансформатор начинает перегреваться и может выйти из строя.
Источники резервного питания постоянного тока. Данный тип оборудования обеспечивает питание одной или нескольких систем. Как правило, мощность таких источников не превышает 300–400 Вт. Аппараты данного типа обеспечивают выходные напряжения, посредством которых осуществляется питание приборов охранно-пожарной сигнализации и связи, – 12, 24 и 60 В постоянного тока.
Системы, встроенные в прибор или узел. Простейшие модификации данного оборудования представляют собой гальванические элементы или накопители, которые нужно периодически подзаряжать с помощью внешнего устройства, обеспечивающего питание электроэнергией. Более сложные модели таких источников имеют аккумулятор со встроенным зарядным аппаратом.
Виды АКБ
Водоактивируемые. В данном типе накопителей, обеспечивающих альтернативное питание, анодами являются магниевые сплавы или цинк, катодами – слаборастворимые хлориды меди, серебра или свинца, а также диоксид свинца. Электролитом является хлорид натрия, растворяющийся в воде и создающий ионную проводимость. Помимо этого, резервный вариант такого источника, обеспечивающего питание оборудования, может быть активирован посредством заливки или погружения АКБ в морскую воду. Агрегаты этого вида характеризуются простотой устройства и активации, способностью работать при низких температурах после запуска, а также высокой (для системы Mg-AgCl) и средней (для других систем) удельной энергией и мощностью. Данный тип источников, обеспечивающих питание аппаратуры, применяется в морских сигнальных приборах, спасательных средствах, на буях, в геофизическом оборудовании и метеорологических шарах-зондах.
Активируемые раствором электролита (ампульные источники). В данных модификациях электролит хранится в отдельной емкости (ампуле) и заливается при активации. Современные ампульные АКБ можно разделить на модели с водными и неводными электролитами. В оборудовании первого типа анодом служит цинк, магний или свинец, катодным материалом является оксид серебра, диоксид свинца или марганца, электролитами – растворы кислот, щелочи или соли. Модификации второго типа используют в качестве анода литий, катодным материалом является тионилхлорид, пентаоксид ванадия, диоксид серы или сульфид железа, а электролитами – неводные растворы солей лития. Активация АКБ данного типа происходит за очень короткое время (от долей секунды до нескольких секунд). Ампульные модификации характеризуются возможностью длительного хранения в неактивированном состоянии (до 10 и более лет), высокой удельной мощностью (некоторые модели – также и удельной энергией), широким диапазоном рабочих температур (большинство источников, обеспечивающее питание аппаратуры). Резервный АКБ данного типа применяется в авиакосмической и военной технике.
Активируемые аммиаком. В АКБ данного типа анодом служит магний или цинк, катодным компонентом – диоксид свинца или m-динитробензол (m-ДНБ), электролитом – роданиды аммиака. Активация таких моделей производится жидким или газообразным аммиаком. Резервный источник этого типа отличается возможностью длительного хранения в неактивированном состоянии и широким диапазоном рабочих температур.
Тепловые батареи. В качестве анодов в АКБ данного типа первоначально применялись кальций и магний. В последние годы для этой цели в основном используются сплавы лития. Катодами в кальциевых модификациях ранее служил хромат кальция, в литиевых батареях применяется дисульфид железа и пентаоксид ванадия, в качестве электролита – смесь хлоридов лития и калия. Активация теплового источника производится при нагревании до +450 °C и выше, при этом электролит расплавляется, и элементы начинают действовать. Обычно данная операция выполняется с применением пиротехнических составов. Время активации составляет 0,1–3 с. Резервный источник этого вида конструктивно выполняется в виде накопителя, состоящего из большого числа последовательно соединенных элементов и чередующихся нагревателей. Такие тепловые батареи, обеспечивающие питание оборудования, характеризуются высокой удельной мощностью, способностью работать в широком диапазоне температур окружающей среды и длительными сроками хранения в неактивированном состоянии. АКБ данного типа применяются в военной технике: артиллерийских снарядах, ракетах и т. д.
Принцип работы резервного источника питания
Переход на альтернативное питание осуществляется, как правило, автоматически. Для этой цели в момент отключения основного (сетевого) ресурса запускается запасной источник энергии, в состав которого входят АКБ. Различные типы нагрузок требуют разного качества питающего сигнала (в виде чистого синуса, аппроксимации и т. д.), что и обуславливает выбор той или иной серии ИБП.
Технические параметры источников питания
Основными техническими параметрами источников, обеспечивающих питание электрооборудования, являются выходное напряжение (уровень и величина его пульсаций), а также выходной ток. Помимо этого, к важным характеристикам ИБП относятся качество выходного сигнала, пределы изменения напряжения сети и величина напряжения на АКБ, при котором происходит автоматическое отключение нагрузки. Значимыми являются и максимальная мощность, потребляемая источником, емкость встроенной или внешней АКБ, а также мощность самого зарядного аппарата.
В ассортименте ООО «ХЕЛИОР» представлены модели ИБП как постоянного, так и переменного тока, что позволяет обеспечить запасными источниками энергии любые типы электронной аппаратуры. Ознакомиться с товарами можно на странице каталога «Источники бесперебойного питания (ИБП)»
helior.ru
11. Схемы резервирования источников питания
Для резервирования питания ответственных энергопотребителей используют параллельное соединение нескольких источников питания, исключая при этом взаимное влияние одного источника на другой.При повреждении или отключении одного из нескольких питающих устройств нагрузка автоматически и без разрыва цепи питания подключится к источнику питания, напряжение которого выше остальных. Обычно в цепях постоянного тока для разделения питающих цепей используют полупроводниковые диоды. Эти диоды препятствуют влиянию одного источника питания на другой. В то же время на этих диодах нерационально расходуется некоторая доля энергии источника питания. В этой связи в схемах резервирования стоит использовать диоды с минимальным падением напряжения на переходе. Обычно это германиевые диоды.В первую очередь питание на нагрузку подают с основного источника, имеющего обычно (для реализации функции самопереключения на резервное питание) более высокое напряжение. В качестве такого источника чаще всего используют сетевое напряжение (через блок питания). В качестве источника резервного питания обычно используют батарею или аккумулятор, имеющие напряжение заведомо меньшее, чем у основного источника питания.Самые простые и очевидные схемы резервирования источников постоянного тока показаны на рис. 10.1 и 10.2. Подобным образом можно подключить неограниченное количество источников питания к ответственному радиоэлектронному оборудованию.Схема резервирования источников питания (рис. 10.2) отличается тем, что роль диодов, разделяющих источники питания, выполняют светодиоды. Свечение светодиода индицирует задействованный источник питания (обычно имеющий более высокое напряжение). Недостатком подобного схемного решения является то, что максимальный ток, потребляемый нагрузкой, невелик и непревышает максимально допустимого прямого тока через свето-диод.
Рис. 10.1. Основная схема резервирования источников питания
Рис. 10.2. Схема резервирования источников питания с использованием светодиодов
Рис. 10.3. Схема резервирования источника питания охранного устройства
Кроме того, на светодиоде падает около двух вольт, необходимых для его работы. Световая индикация неустойчива при несущественной разности напряжений питания.Схема авторезервирования источника питания для ответственного оборудования — охранного устройства [10.1, 10.2] — приведена на рис. 10.3. На схеме условно показан основной — сетевой источник питания. На его выходе — нагрузке RH и конденсаторе С2 — формируется стабильное напряжение 12 6 или более! Батарея резервного питания GB1 подключена к сопротивлению нагрузки через цепочку диодов VD1 и VD2. Поскольку разность напряжения на этих диодах минимальна, ток через диоды в нагрузку не протекает. Однако, стоит отключиться основномуисточнику питающего напряжения, как диоды откроются. Таким образом питание подается на нагрузку без перебоев.Светодиод HL1 индицирует исправное состояние резервного источника питания, а диод VD2 не допускает питание светодио-да от источника основного питания.Схему можно изменить таким образом, чтобы два светодио-да независимо друг от друга индицировали рабочее состояние обоих источников питания. Для этого достаточно схему (рис. 10.3) дополнить элементами индикации.Устройство для автоматического включения резервной батареи питания описано в патенте ГДР № 271600 [10.3], а его схема показана на рис. 10.4.
Рис. 10.4. Схема устройства для автоматического включения резервной батареи питания
В исходном (штатном) режиме ток от источника основного питания Еа через светодиод-индикатор тока нагрузки поступает в нагрузку. Транзистор VT1 открыт, транзистор VT2 закрыт, резервная батарея питания Еь отключена. Как только произойдет отключение основного источника питания, светодиод HL1 погаснет, закроется транзистор VT1 и, соответственно, откроется транзистор VT2. Батарея Еь подключится к нагрузке.Недостатком устройства является то, что максимальный ток через нагрузку не может превышать максимально допустимого тока через светодиод. Кроме того, на самом светодиоде теряется до 2 В. Если пожертвовать функцией индикации и заменить светодиод на германиевый диод, рассчитанный на повышенный ток, это ограничение снимется.Для нормальной работы телефонных автоматических определителей номера (АОН) необходимым условием являетсяиспользование резервного источника питания. Схема одного из них [10.4] показана на рис. 10.5.Когда источник питания включают в сеть, срабатывает реле К1, которое одновременно является датчиком разряда аккумулятора GB1. Через резистор R2 протекает зарядный ток 5... 10 мА. При отключении сетевого напряжения устройство получает питание от аккумулятора GB1, однако, если напряжение на аккумуляторе упадет ниже 6,5 В, реле отключится. Контакты реле разомкнут цепь питания и защитят таким образом аккумулятор от дальнейшего разряда.
Рис. 10.5. Схема автоматического включения резервного источника питания для АОНа
Аккумуляторная батарея состоит из шести элементов Д-0,55. Ее ресурса хватает для автономной работы телефона в течение часа.В схеме использовано реле РЭС-64А РС4.569.724.Налаживают устройство подбором резистора R1, которым устанавливают напряжение отпускания реле К1. Подбором R2 устанавливают величину зарядного тока. Для исключения перезаряда аккумулятора рекомендуется снизить величину зарядного тока до 0,2 мА.Автоматический перевод питания нагрузки, например, радиоприемника, на резервное батарейное питание при отключении сетевого источника питания позволяет осуществить устройство по схеме на рис. 10.6 [10.5]. Режим работы устройства индицируется свечением светодиода: зеленый цвет -- работа в штатном режиме; красный — в аварийном (на батареях).Особенностью индикатора является то, что при работе от батареи ее разряд через подключенный основной блок питания исключен за счет использования диода в цепи затвора полевого транзистора.Для того чтобы при работе устройства от блока питания не происходила подпитка нагрузки от батареи, выходное напряжение блока питания должно на 0, 7... 0, 8 В превышать напряжение батареи.
Рис. 10.6. Схема автоматического переключения нагрузки на резервное питание с индикацией
Рис. 10.7. Схема автоматического коммутатора питания
Дальнейшим развитием предыдущего устройства является автоматический коммутатор питания (рис. 10.7) [10.6]. Устройство предназначено для установки в любые носимые и переносные устройства (приемники, плейеры, магнитофоны), имеющие внутренние источники питания. Автоматический коммутатор питания позволяет автоматически переходить от внутреннего к внешнему питанию и обратно.В исходном состоянии, когда внешний источник питания отключен, реле К1 обесточено, и через его нормально замкнутые контакты напряжение подается с батареи GB1 на нагрузку RH и через диод VD1 на нижний по схеме (красный) диод HL1. При подключении внешнего источника питания реле К1 срабатывает, его контакты К1.1 устанавливаются в нижнее по схеме положение, и питание на нагрузку подается от внешнего источника. Так как на анод верхнего по схеме диода HL1 (зеленого цвета) подается напряжение на 2 В больше, чем на анод нижнего диода HL1 (красного цвета), двухцветный двуханодный светодиод HL1 светится зеленым цветом, указывая на режим работы от сети. При пропадании сетевого напряжения обмотка реле К1 обесточивается, и нагрузка автоматически переключается на работу от батареи GB1. Об этом сигнализирует индикатор HL1, меняя цвет свечения с зеленого на красный. Диод VD1 следует взять типа КД503, КД521 или КД510. Падение напряжения на нем в прямом включении должно быть не менее 0,7 б.-Тогда при свечении зеленого светодиода не будет подсвечиваться красный.Резистором R2 устанавливают ток через HL1, равный 20 мА. Реле К1 типа РЭС-15 (паспорт РС4.591.005) или другое с рабочим напряжением не более 5 В. Обычно срабатывание реле происходит при напряжении, на 30...40% меньшем его рабочего напряжения.При настройке устройства резистор R1 подбирают такой величины, чтобы реле К1 надежно срабатывало при напряжении 4 В. При использовании реле К1 других типов с напряжением срабатывания, близким к 4,5 В, резистор R1 можно исключить.При сетевом питании электронно-механических часов наблюдается неприятный эффект: при отключении сетевого напряжения происходит остановка хода часов.Более надежными и удобными в эксплуатации являются комбинированные блоки питания — сетевые блоки питания в сочетании с никель-кадмиевыми аккумуляторами Д-0,1 или Д-0,125 (рис. 10.8) [10.7].Здесь конденсаторы С1 и С2 выполняют функцию балластных реактивных элементов, гасящих избыточное напряжение сети. Резистор R2 служит для разрядки конденсаторов С1 и С2 при отключении устройства от сети.Если контакты выключателя SA1 замкнуты, то при отрицательной полуволне сетевого напряжения на верхнем (по схеме) проводе диод VD2 откроется, и через него будут заряжаться конденсаторы С1 и С2. При положительных же полуволнах конденсаторы станут перезаряжаться, ток потечет, в первую очередь, через открытый диод VD3 и начнет подзаряжаться аккумулятор GB1 и конденсатор СЗ. Напряжение на полностью заряженном аккумуляторе будет не менее 1,35 В, на светодиоде HL1 -- около 2 В. Поэтому светодиод начнет открываться и тем самым ограничивать зарядный ток аккумулятора. Следовательно, аккумулятор постоянно будет в заряженном состоянии.
Рис. 10.8. Комбинированный блок питания электронно-механических часов
При наличии напряжения в сети часы питаются от нее во время положительных полупериодов, а во время отрицательных полупериодов — энергией, запасенной аккумулятором GB1 и конденсатором СЗ. При пропадании сетевого напряжения источником питания становится аккумулятор.Освещение циферблата включают размыканием контактов выключателя SA1. В этом случае ток зарядки и разрядки конденсаторов С1 и С2 протекает через нити накала ламп EL1 и EL2, и они начинают светиться. А ранее замкнутый двуханодный стабилитрон VD1 теперь выполняет две функции: ограничивает напряжение на лампах до значения, при котором они светятся с небольшим недокалом, а в случае перегорания нити накала одной из ламп пропускает через себя зарядно-разрядный ток конденсаторов, что предотвращает нарушение работы блока питания в целом.Двуханодный стабилитрон VD1 типа КС213Б можно заменить на два включенных встречно-последовательно стабилитрона Д814Д, КС213Ж, КС512А. Светодиод HL1 — АЛ341 с прямым падением напряжения при токе 10 мА — 1,9...2,1 В. Лампы накаливания EL1 и EL2 типа СМН6,3-20 (на напряжение 6,3 В и ток и м/ч; или аналогичные, корпус выключателя SA1 должен быть надежно изолирован от сети.В блоке питания для электронных часов (рис. 10.9) гашение избыточного сетевого напряжения осуществляется резисторами R1 и R2 [10.8]. Это не самое экономичное решение проблемы, но при малых токах потребления вполне оправдано. Кроме того, при случайном касании выхода выпрямителя максимальный ток через тело человека не достигнет опасных значений (не более 4 мА), поскольку величина ограничивающих ток резисторов достаточно велика.
Рис. 10.9. Схема резервированного питания электронных часов
С выхода стабилизатора (аналога стабилитрона и, одновременно, индикатора включения — светодиода HL1) напряжение питания через германиевый диод VD5 подается на электронные часы. В случае отключения сетевого напряжения часы получают питание от батареи GB1, при наличии сетевого напряжения ток выпрямителя подзаряжает элемент питания. В схеме не использован конденсатор фильтра. Роль конденсатора фильтра большой емкости выполняет сам элемент питания.Электронно-механические часы обычно питают от одного гальванического элемента напряжением 1,5 В. Предлагаемый источник бесперебойного питания (рис. 10.10) для кварцевых электронно-механических часов вырабатывает напряжение 1,4 В при среднем токе нагрузки 1 мА [10.9]. Напряжение, снимаемое с емкостного делителя С1 и С2, выпрямляет узел на элементах VD1, VD2, СЗ. Без нагрузки напряжение на конденсаторе СЗ не превышает 12 В.Рассмотренные ранее устройства автоматического перехода на резервное питания в случае отключения основного источника использовали в качестве базового (основного) источник постоянного тока. Менее известны схемы резервирования устройств, работающие на переменном токе. Схема одного из них, способного работать в цепях как постоянного, так и переменного тока приведена ниже [10.10].
Рис. 10.10. Схема низковольтного источника бесперебойного питания
Рис. 10.11. Схема включения источника резервного питания с гальванической развязкой
Схема включения источника резервного питания с гальванической развязкой (ИР/7) питается от источника управляющего сигнала (рис. 10.11), потребляя при этом минимальный ток (доли мА). Управляющий сигнал поступает на резистивный делитель R1, R2. Стабилитрон VD6 и диоды VD1 — VD5 защищают вход устройства от перенапряжения и неправильного подключения полярности. ИР/7 отключен контактами реле К1.1. Напряжение, снимаемое с резистора R2 и стабилитрона VD6, поступает через диод VD5 на электролитический конденсатор С1 большой емкости. Этот конденсатор при первом включении устройства заряжается до 9... 10 В за 2.. .3 минуты, после чего схема готова к работе. Скорость заряда и потребляемый устройством ток определяются резистором R1. Транзистор VT1 закрыт падением напряжения на VD5.
Через диод VD7 и резистор R4 устройство подключено к ИР/7.При отключении управляющего напряжения переход эмиттер — база входного транзистора устройства более не шунтируется. Транзисторы VT1 и VT2 открываются. Конденсатор С1 разряжается через реле К1 и транзистор VT2. Контакты К1.1 реле замыкаются, включая ИРП. Питание на схему поступает от ИРП. Одновременно контакты реле К1.2 могут управлять другой нагрузкой. Если на входе устройства вновь появляется управляющее напряжение, транзистор VT1 запирается. Соответственно, запирается и транзистор VT2. Реле К1 обесточивается, отключая своими контактами К1.1 ИРП. Напряжение на конденсаторе С1 сохраняется на уровне 9... 10 Б, и схема переходит в ждущий режим работы.
lib.qrz.ru
Резервирование электропритания по категории надежности
Как известно элетроприемники делятся на категории надежности электроснабжения. Некоторые допускают перерыв в электроснабжении на время ремонта (не более 1 суток), а некоторые не допускают вообще или допускают на очень короткий срок. Это обусловлено условиями работы каждого приемника в отдельности. Для безопасной работы отдельных устройств и механизмов необходима бесперебойная подача электрической энергии. чтобы это осуществить применяют резервное электроснабжение приемников особой группы.
Выбор системы ввода резерва
Для реализации системы резервного электроснабжения необходимо осуществить анализ технологического цикла работы потребителя, время его возможного нахождения без питания, а также последствия, к которым может привести не своевременный ввод резервного питания для потребителя данной группы.
Основополагающим фактором, влияющим на выбор системы резервирования, будет количество потребителей 1-й и 2-й категорий, питающихся от данной системы электроснабжения, а также наличие потребителей особых категорий. При преобладании данного типа нагрузок используют автоматический ввод резерва (АВР). Это значит, что при пропадании напряжения на основной линии питания, в автоматическом режиме система перейдет на питание от другой системы (резервной).
Иногда такое резервирование целесообразней применять не на подстанциях, а непосредственно в цехах, где имеются потребители 1-й категории. Питания к таким цехам подходит от разных подстанций (или от разных секций подстанции), а для переключений используют простейшие средства автоматики. Распределение нагрузок производится по категориям электроприемников, а не по цехам, что позволяет уменьшить расходы на резервирование источников питания.
Пример системы электроснабжения
Ниже приведен пример схемы электроснабжения
Как видно из схемы резервирование потребителей на стороне 0,4 кВ осуществляется в цехе номер четыре путем подключения секций шин к трансформаторам Т6 и Т7 через автоматический выключатель QF18. Здесь схема резервирования проще, так как в цеху установлены два трансформатора, подключенные к различным секциям шин 10 кВ. При исчезновении напряжения питания на какой-либо секции шин (0,4 кВ или 10 кВ) с помощью автоматического выключателя QF18 буден осуществлено подключение питания секции, где исчезло напряжение. Данный способ позволяет фактически мгновенно подключить резервную линию и не допустить возникновения чрезвычайных происшествий.
Для уменьшения затрат, обусловленных установкой дорогостоящего оборудования, для обеспечения резерва потребителей 2-ой категории между цехом 2 и цехом 3 установлена перемычка, которая позволяет при исчезновении напряжения в каком-то из выше перечисленных цехов через автоматический выключатель QF26 подключить питание с другой секции шин. Это не требует установку дополнительного трансформатора, для обеспечения бесперебойной работы, что существенно снижает затраты при строительстве данного объекта.
На стороне 10 кВ резервирование происходит путем подключения секции шин через высоковольтный выключатель Q2. При исчезновении напряжения в какой-то секции шин 10 кВ, выключатель Q2 в автоматическом режиме подключит секцию шин к другому трансформатору.
Также предусмотрено резервирование на стороне 150 кВ.
После аварийного отключения напряжения, для снижения нагрузки на питающие трансформаторы, допускают отключение некоторых потребителей от питания (в основном 3-й категории) до восстановления нормальной работы электрооборудования.
Выводы о системах электроснабжения с резервным вводом
Самой трудной и основной задачей при проектировании разумное сочетание цены и качества данного рода систем. Также нужно учитывать все мелочи и нюансы, чтобы избежать аварийных ситуаций при неправильном срабатывании данных систем, так как неправильная работа устройств на стороне 35 кВ и выше может привести к отключению от электроснабжения целых регионов, что влечет за собой значительные убытки. Не последнюю роль в надежности играет еще и правильная эксплуатация оборудования подстанций, поддержание приборов и устройств в надлежащем виде, не нарушать правила эксплуатации оборудования.
Как работает автоматический ввод резервного электроснабжения вы можете посмотреть здесь на примере дизель-генератора:
elenergi.ru
