Резервное питание это – Источники бесперебойного и резервного питания — ОРБИТА-СОЮЗ

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?



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

Резервный источник электроснабжения: назначение для загородного дома

Содержание статьи:

Природные факторы, нехватка инвестиций, ежегодное старение основных фондов систем электроснабжения часто приводят к поломкам и отключению электроэнергии. Обычно это случается в маленьких поселках, сельской местности. Поэтому для загородного коттеджа необходимо предусмотреть резервный источник электроснабжения. В современном доме все функционирует с помощью электричества. Если отключение котельной, водоснабжения произойдет при отсутствии хозяев, зимой, в морозы, коттеджу будет нанесен существенный ущерб. Поэтому без резервного электроснабжения загородного дома обойтись невозможно. Оно необходимо при скачках напряжения в сети выше нормы. Стабилизаторы не справляются с ними, бытовое оборудование выходит из строя. Надежный источник бесперебойного питания или инвертор автоматически удержит заданную величину.

На какое время нужно рассчитывать источник

Автономная система электрического питания может обеспечить бесперебойную работу всего оборудования дома

Грамотный подход к бесперебойному электроснабжению частного дома должен учитывать периоды времени, частоту отключений тока. Краткосрочные и средние периоды отсутствия электроэнергии бывают по причине аварий или капризов погоды. Длятся от 12 до 24 часов. Длительные, в несколько суток, могут происходить при бедствиях стихийного характера. Оборудование должно мгновенно среагировать на отключение напряжения, обеспечить работу всех систем в доме или на даче в течение нужного времени.

Для правильного выбора источника питания необходимо учесть:

• продолжительность отключений электроэнергии в данной местности;
• какой тип потребителей электроэнергии в доме, если есть оборудование, которому нужны три фазы и 380 В – однофазный источник с 220 В сюда не подойдет;
• величины токов, которые оснащение использует в нормальном и пиковом режиме.

Если возникают сомнения, можно пригласить электрика, который учтет все важные моменты и поможет подобрать оборудование.

Способы подключения источников резервного электроснабжения

Для небольшого срока отключения подойдет резервное электроснабжение дома от ИБП с АКБ

Бесперебойные системы для обеспечения резервного электроснабжения бывают одно- и двухступенчатые. Одноступенчатая схема включает инвертор и аккумуляторные батареи достаточной мощности, чтобы хватило энергии на несколько часов. Аккумуляторы заряжаются от сети. В случае аварийного отключения центрального электроснабжения система мгновенно автоматически переходит на режим питания дома. Гибридные инверторы позволяют добавлять мощность. Если от сети приходит 5 кВт, на выходе можно получить от 9 до 29 кВт.

Для длительных отключений электроэнергии подойдет двухступенчатый способ. Система состоит из источника бесперебойного питания (ИБП), аккумулятора, генератора. Генераторные установки работают на газе, бензине, солярке. В качестве топлива используют энергию ветра и солнца.

В резервную систему подключают жизненно необходимое оборудование – компоненты отопления, водоснабжения, аварийное освещение, одну – две розетки для бытовой техники. Минимальная мощность источника питания для дома площадью до 300 квадратных метров составит 2 кВт.

Инверторный генератор Honda EU10i

Можно приобрести резервную систему электроснабжения для подключения всего оснащения коттеджа. От нагрузки будет зависеть ее комплектация и стоимость.

Для небольшого дома оптимальный вариант – использование компактных и недорогих источников электроэнергии.

1. Инвертор уже имеет функцию автоматического включения. С блоком аккумуляторных батарей его размещают в подсобном помещении. Работает без подзарядки в течение 24 часов. Стоит недешево, но бесшумный, не требует дополнительных вложений и присмотра.
2. Недорогой компактный бензиновый, дизельный генератор можно просто выкатить из дома, или разместить в открытой уличной пристройке. Их не комплектуют автоматической схемой запуска, а включают вручную. Имеют небольшую стоимость. Хорошо подходят для дачного домика.
3. Если жилье имеет централизованное газоснабжение, в отдельном помещении или на улице можно установить газовый генератор.

В стационарных резервных системах электроснабжения больших загородных коттеджей используются генераторы, солнечные батареи, геотермальные источники.

Разновидности генераторов

При выборе генератора для автономного резервного источника электроснабжения необходимо учитывать не только стоимость комплекта оборудования, но и цену топлива. Параметры места для размещения и эксплуатации должны отвечать нормам и правилам. Это тоже немалые вложения.

Газовые генераторы

Газовый генератор

Можно размещать в неотапливаемом помещении. Создают мало шума. Для сжиженного газа нужны специальные емкости – газгольдер или баллон. Одного баллона на 50 литров хватит на 15 часов электроснабжения небольшого дома. Если использовать магистральный газ, необходимо правильно сделать вытяжную вентиляцию в помещении. Оформить и согласовать с газовыми службами пакет документов для подключения объекта.

Бензиновые генераторы

Бензиновый генератор DDE GG3300P

Достоинства: возможность работать при минусовых температурах, доступность топлива. Имеют моторесурс на 5-7 часов работы, затем нужен перерыв в 1 час. В базовый комплект поставки автоматика не входит. Ее нужно покупать устанавливать, настраивать отдельно. Разрешение на эксплуатацию не требуется.

Дизельные генераторы

Могут работать в любых погодных условиях. Экономичны – расход топлива в 1,5 раза меньше, чем у бензиновых. Время работы – 6-15 часов, в зависимости от емкости бака для топлива. Недостатки: шум, выхлопные газы, дорогое техобслуживание по сравнению с бензиновыми. Для запуска в морозные дни необходимо предусмотреть хранение топлива в теплом помещении.

Нетрадиционные источники питания

Схема самодельного ветрогенератора

К ним относятся ветряные генераторы, которые будут работать только в местах, где постоянно дует ветер. Геотермальные установки, использующие горячую воду из недр земли. Но такая вода насыщена минералами и токсинами. Сливать ее в открытые источники нельзя.

Солнечные батареи

Резервное электропитание загородного дома с помощью солнечных батарей – недешевое, но хорошее решение вопроса. Оборудование экологически чистое, бесшумное. Комплект состоит из модулей, контроллера, инверторного блока, аккумуляторных батарей. Недостаток – высокая цена.

Возможны варианты комбинированного использования разных источников резервного питания.

Планируя установку бесперебойного электроснабжения дома, необходимо учесть все факторы работы системы: стоимость оборудования, топлива, обслуживания, монтажа, дополнительные расходы.

strojdvor.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

первичные, вторичные, бесперебойные и резервные

ОБОРУДОВАНИЕ И СИСТЕМЫ БЕЗОПАСНОСТИ

---

ПЕРВИЧНЫЕ – ВТОРИЧНЫЕ – БЕСПЕРЕБОЙНЫЕ И РЕЗЕРВНЫЕ

Правила устройства электроустановок (ПУЭ) определяют такие понятия, как энергетическая система и система энергоснабжения. При этом не конкретизируются устройства, в эти системы входящие.

С чего начинается работа любой электроустановки (от карманного фонарика до персонального компьютера или холодильника)? С подключения к электропитанию.

Общее определение: источник электропитания – это устройство для производства, преобразования электроэнергии, подачи напряжения в аварийных ситуациях.

Под эту категорию подпадает достаточно много устройств. Для большинства потребителей знакомы такие понятия, как электростанции, трансформаторные подстанции, генераторы, аккумуляторы, одноразовые батарейки. Кроме того, каждый держал в руках зарядное устройство для телефона или БП для ноутбука. Это и есть источники питания во всем разнообразии.

Для рядового потребителя взаимодействие с подобными устройствами упрощено до минимума:

• вилка в розетку;
• батарейка в корпус;
• выключатель нажать.

Интерес к устройству возникает лишь при его поломке.

Разберем основные их типы.

ИСТОЧНИКИ ПЕРВИЧНОГО ПИТАНИЯ

К ним относятся устройства, которые генерируют электроэнергию, не имея на входе напряжения. Выполняется преобразование любого другого вида энергии в электрическую. Из ничего получить что-либо невозможно (доказано Эйнштейном). Поэтому генерирующие установки используют силы природы.

Для получения электричества можно использовать три вида энергии: механическую, тепловую, либо световую. Соответственно, любой источник первичного питания относится к этим группам.

Механическая энергия.

С ее помощью вращается ротор генератора, вследствие чего на его обмотках возникает электрический ток. Крутящий момент можно извлечь разными способами:

1. Гидроэлектростанции получают его за счет перепада давления между уровнями воды (для этого строят плотины). Грамотно спроектированные турбины под непосредственным влиянием этих сил передают вращение на генератор. Это достаточно дешевый способ получения энергии, поскольку течение реки условно бесплатно.
2. Еще один способ получить пользу из воды – генераторы, работающие от перепада уровня на линии прибоя, или прилива-отлива. Такие установки более сложные в техническом плане, но при отсутствии рядом полноводных рек, работают эффективно.
3. Ветровые станции также работают не везде. Необходимо постоянное линейное движение воздуха. Отношение стоимости производства к выдаваемой мощности на порядок хуже, чем у гидроэлектростанций, однако такие генерирующие системы более экологичны.

Тепловая энергия.

Сразу оговоримся: электричество получают не напрямую от тепла, хотя есть опытные образцы термопар. Но до промышленного применения им еще далеко. С помощью тепла банально кипятится вода, полученный пар вращает турбину. А дальше – как в гидроэлектростанции.

Так что тепловые генераторы – это тоже механика.

Атомная электростанция.

Самый яркий представитель в этой категории – . При ядерном распаде выделяется огромное количество тепла. Вода нагревается очень эффективно, нет зависимости от природных явлений. Главная задача – жесточайший контроль над безопасностью. Экологи разумеется против, но если к ним прислушиваться, придется отказаться от технического прогресса.

Тепловая электростанция.

Энергию получают, сжигая горючие материалы. Это может быть природный газ, уголь, мазут, солярка, и даже дрова. Экологичность генерации напрямую зависит от используемого топлива. Экономически такие установки выгодны лишь там, где в пределах транспортной доступности имеются большие запасы топлива.

Часто ТЭС строят в регионах, где нет возможности получить энергию иным способом (про эффективность в таком случае можно забыть). Просто стоимость возведения атомной станции не всегда оправдывается необходимостью в электричестве. Да и противопоказаний у АЭС слишком много (например, сейсмические риски).

Световая энергия.

Установки обычно называют солнечными электростанциями, хотя это не совсем верно. Фотоэлементы работают не только от прямых солнечных лучей. Для «старта» достаточно обычного дневного света даже при 100% облачности. Преобразования в механику не требуются: фотоэлементы сразу вырабатывают электроток.

Представители Greenpeace и им подобных организаций считают эту энергию самой чистой, однако это в корне неверно. Во-первых, никто не занимался изучением влияния вынужденной тени от огромных площадей солнечных батарей на земную кору. Во-вторых, производство и утилизация фотоэлементов далеко не экологичный процесс.

Тем не менее, наряду с АЭС, они относятся к перспективным.

Недостатков всего два:

1. Очевидно, что ночью электростанция не работает. Следовательно, необходимо накапливать электроэнергию с помощью аккумуляторных батарей, либо встраивать такие генерирующие системы в некие единые сети, где каждый источник дополняет друг друга.
2. Стоимость подобных станций слишком высока.

Химические источники питания вроде как держатся особняком, но это также первичные генераторы электроэнергии. Важно: Речь идет о батарейках, не путать с аккумуляторами.

Для получения электричества используется химическая реакция. Несмотря на то, что энергия получается напрямую, без преобразования в механическую, экономика таких источников питания крайне низкая. Высокая стоимость элементов питания и необходимость постоянного обновления, не позволяет использовать эту энергию массово.

В начало

ИСТОЧНИКИ ВТОРИЧНОГО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ

Для получения требуемых параметров электропитания, необходимо синхронизировать всех потребителей с генерирующими системами. Это невозможно по целому ряду причин:

• элементная база электронных устройств работает на низком напряжении питания;
• безопасность использования бытовых приборов: чем ниже напряжение, тем меньше рисков;
• первичные источники питания расположены на значительном удалении от потребителей: для транспортировки электроэнергии необходимо напряжение в сотни киловольт.

Соответственно, необходимы промежуточные преобразователи параметров между генерирующей системой и потребителем. Эти устройства называются вторичными источниками питания.

Для информации: Определение вторичности относительно. Например, трансформаторная подстанция между электростанцией и вашим домом, относительно генерирующей системы является вторичным источником питания. А по отношению к зарядному устройству вашего смартфона – это первичный источник.

Применимо к электроприборам, если розетку 220 вольт считать первичкой, вторичным является любой блок питания. Вне зависимости от того, встроен он в телевизор, или выполнен отдельным устройством, как в ноутбуке.

Помимо основной задачи: преобразовывать параметры напряжения и тока, источник вторичного питания может выполнять роль стабилизатора.

В начало

БЕСПЕРЕБОЙНЫЕ И РЕЗЕРВНЫЕ ИСТОЧНИКИ

К этим категориям относятся генерирующие системы, которые обеспечивают питание в случае выхода из строя основных поставщиков энергии. В чем между ними отличие, ведь задача одна?

Бесперебойные блоки питания всегда находятся в режиме «on-line». Это значит, что при пропадании основного питания, мгновенно подключается собственный источник. Наилучший вариант – аккумуляторная батарея, работающая в буферном режиме. Разумеется, необходим преобразователь напряжения, стабилизатор, и пр. Но это тема для другой статьи.

Преимущества очевидны: потребитель практически не замечает перехода на «запасной» источник. Это особенно важно для сохранности данных (на компьютере), или исправности оборудования (например, система управления отопительным котлом в доме).

Недостаток – аккумулятор имеет определенную емкость. То есть, время работы ограничено. Поэтому бесперебойный источник необходим лишь для отсрочки времени: можно сохранить данные, и отключиться. Либо у вас есть время для включения резервного источника питания.

Резервный источник позволяет на 100% обеспечивать питанием объекты, при аварии на генерирующем устройстве. Это может быть автономный генератор, или резервная линия электропитания.

Для подключения требуется время, поэтому эти устройства нельзя отнести к бесперебойникам. Работа «резерва» приводит к дополнительным затратам, поэтому в качестве первичного источника питания он не используется.

Размытость понятий.

Нет четкой границы между «первичкой», «вторичкой» и резервом. Например, аккумулятор вашего планшета является источником бесперебойного питания, пока вы подключены к сети 220 вольт.

А в автономном режиме – это первичный источник. Трансформаторная подстанция (по определению – первичка), может стать резервным источником питания, если в вашем доме установлены солнечные батареи и ветрогенератор.

В начало

© 2010-2019 г.г.. Все права защищены.
Материалы, представленные на сайте, имеют ознакомительно-информационный характер и не могут использоваться в качестве руководящих документов

labofbiznes.ru

Что такое батареи резервного питания?

Что такое источник бесперебойного питания?

Также известная как источник бесперебойного питания или ИБП, резервная батарея является средством обеспечения постоянного питания (электропитания), даже если основной источник питания (муниципальный) не работает по какой-либо причине.

Где используются источники бесперебойного питания:

• в медицине
• в офисе
• дома

Резервная батарея является лишь одним из нескольких решений, которые используются для поддержания работы систем, даже если другие источники питания не работают в течение определенного периода времени. Бизнес часто включает этот тип резервных источников электропитания наряду с другими решениями, как средство поддержания компьютеров и других необходимых систем, которые будут работать даже в случае стихийных бедствий, которые отсекают основной источник питания от нескольких минут до нескольких дней. Огромный выбо всевозможных источников резервного питания, ИБП, UPS можно найти на этом сайте https://prostoon.com.ua/ibp/

Как и все виды аварийного питания, резервная батарея позволяет переключиться на альтернативный источник питания, как только основной источник питания выйдет из строя. Сегодня нет ничего необычного в том, что ИБП подключается к банкам компьютерных рабочих станций, серверов и даже телекоммуникационного оборудования. Когда поток электроэнергии прерывается, резервная батарея автоматически активируется, маршрутизирует питание через защитный фильтр определенного типа и позволяет подключенным устройствам продолжать работу. Часто это происходит практически без простоя.

Источник бесперебойного питания используется для компьютеров в офисе.

Большинство аккумуляторов резервного питания имеют ограниченное количество энергии аккумулятора, хранящегося в резерве. Раньше конструкции обычно позволяли батареям питаться от 5 до 15 минут, прежде чем исчерпать источник питания. Это делает их идеальными для поддержания работы, в то время как второй источник альтернативной мощности запускается и активируется. Например, одно или несколько ИБП могут служить в качестве первого этапа стратегии аварийного питания, а питание в течение десяти минут требует, чтобы уполномоченный персонал подключал и активировал генераторы, которые способны подавать питание в течение нескольких часов.

Хотя идея резервного копирования батареи когда-то была связана с бизнес-настройками, использование этого типа устройства в домашних условиях стало более распространенным явлением. ИБП для домашнего использования, как правило, несколько компактны по размеру, но столь же мощны, как и многие крупные коммерческие модели прошлых лет. Резервная батарея домашнего аккумулятора может использоваться для питания основных приборов, поддержания работоспособности медицинского оборудования или просто питания настольного компьютера во время отключения питания. На протяжении многих лет стоимость надежного устройства резервного аккумулятора значительно снижалась, что сделало этот тип вспомогательного оборудования доступным для предприятий любого размера, а также для использования по всему дому.

www.norma-stab.ru

СИСТЕМЫ РЕЗЕРВНОГО И АВТОНОМНОГО ПИТАНИЯ

Аннотация. В статье рассмотрены типы источников бесперебойного электро­снабжения: резервные; автономные. Одно из главных назначений электропитающего оборудования считается обеспечение питания нагрузки с установленным качеством и надежностью. Рассмотрены также особенности работы, достоинства и недостатки источников бесперебойного питания трёх групп: Off-Line; Line-Interactive; On-Line.

Ключевые слова: надежность питания, качество электроэнергии, источник бесперебойного питания, резервное электропитание, инверторные системы.

 

В нынешнее время, невзирая на то, что всемирный прогресс сделал значительный шаг вперед к решению проблемы сбоев в электроэнергетике, к сожалению, данный вопрос все еще остается весьма важным, непосредственно, по этой причине многие задумываются о том, что же такое система автономного, резервного, дополнительного электроснабжения?

Отечественные электросети общего назначения характеризуются довольно невысоким качеством подаваемой электрической энергии: периодические отключения, отклонения частоты, провалы напряжения, высокочастотный шум и др. В том числе установленные ГОСТом требования к качеству электрической энергии нередко малы для современных информационных технологий, а также телекоммуникационного оборудования [1, С.1].

Одно из главных назначений электропитающего оборудования считается обеспечение питания нагрузки с установленным качеством и надежностью. Системы электропитания в совокупности содержат элементы: источники бесперебойного питания (ИБП), электропитающие установки (ЭПУ) с инверторами на выходе, автоматизированная дизельная электростанция (АДЭС). Большинство объектов используют различные комбинации данных источников. Сеть переменного тока основной источник, только где от качества переменного тока ничего не зависит, и допуск перерывов в электроснабжении, а АДЭС и ИБП – дополнительными. Когда перерывы не разрешены, а требования к качеству электрической энергии – большие, то основным источником на сегодняшний день считается питание от сети с использованием ИБП (реже применяются инверторы)[2, С.3].

Что такое источник бесперебойного питания (ИБП)? По сути, источник бесперебойного питания или ИБП – это блок, который поддерживает электропитание части оборудования или нагрузки после отказа основного источника питания. Поэтому ИБП устанавливается между источником электропитания и нагрузкой. ИБП – комбинация преобразователей, переключателей и устройств хранения энергии (например, батарей), составляющих систему питания для поддержания непрерывности мощности нагрузки в случае отказа входной мощности. По сути, существуют две категории ИБП – ротационные системы и статические системы. Статические ИБП обеспечивают выходное напряжение, полученное из сохраненного источника, например, серия батарей через инвертор. При использовании статического ИБП при отсутствии сетевого питания будет отсутствовать видимая потеря питания. Статические ИБП обеспечивают выходное напряжение, полученное из сохраненного источника, например, серия батарей через инвертор. Статические ИБП обычно оснащены аккумуляторными батареями для удовлетворения требований к мощности подключенной нагрузки. Для больших нагрузок требуются большие батареи. Свинцово-кислотные батареи являются наиболее часто используемым аккумулятором. К примеру, если бы неблагоприятная погода привела к снижению воздушных линий электропередачи, сеть могла быть прервана в течение некоторого времени, возможно, дней. Статический ИБП не имел бы возможности поставлять нагрузку в течение нескольких дней, но, тем не менее, он обеспечивал бы достаточное время для резервного копирования информации и данных во время принудительного отключения электроэнергии. Это называется временем автономии. Если установка находится в такой области, для кратковременных потерь мощности может использоваться статическая система с установленным роторным ИБП, для обеспечения альтернативного долгосрочного источника резервного питания. Ротационные системы ИБП состоят из одной или нескольких электрических вращающихся машин для обеспечения выходного напряжения, например: генератор или генераторы с множественной синхронизацией. Система роторного ИБП обычно находится в состоянии покоя до тех пор, пока она не понадобится. Контрольное оборудование будет ощущать потерю сетевого питания, и переключать установку на генератор. Обычно будет период времени, когда нагрузка не будет обеспечена; это может быть период секунд, даже минут, в то время как первичный двигатель запускается, и генератор достигает полной скорости. Это называется автоматическим временем передачи нагрузки [3, С.1], [4, С.4].

Если на объекте связи ЭПУ постоянного тока с дополнительной аккумуляторной батареей (АБ), питание нагрузок, без допуска перерывов в электроснабжении, способно сформироваться через инверторы. При этом предпочтительно, чтобы общая нагрузка, создаваемая инверторами, не превосходила 25% выходного тока ЭП.   Смотря на то, какие повреждения, следует выбирать систему дополнительного электроснабжения. Существует широкий ассортимент автономных видов генераторов: они могут работать на жидком и газообразном топливе, бывают стационарные и переносные, инверторные, с автоматической системой или механическим запуском.

Резервное питание – это дополнительный источник электрической энергии, если исчезнет основная линия, обязан продолжить последующее электроснабжение силовых электрических потребителей. Ими способны являться не только целиком независящие системы электропитания (аккумуляторы, топливные элементы и т.д.), но и резервные линии муниципального электроснабжения [5, С.4]. Резервными источниками электропитания могут быть добавочные параллельные линии электропередач.

Автономное электропитание – это абсолютно отделённая система электроснабжения, которая может производить или передавать накопленную электроэнергию разным потребителям. Подобная система, в случае если пропадет напряжение в главной электросети, обязана брать на себя силовую нагрузку потребителей. К автономному электропитанию можно причислить и химические источники питания и аккумуляторные батареи. Главная концепция подобного типа электрического источника — обеспечение электричеством нагрузки, если отсутствует внешний источник питания. В случае автономного электропитания центром производства электроэнергии считается малые электрогенерирующие системы, которые функционируют с помощью горючего топлива, энергии ветра, солнца, химических реакций.

Данные определения синонимичны, что даёт основание рассматривать их как одно и то же [6, С.2].

Резервное электроснабжение обеспечивает несколько значительных преимуществ: высокая длительность автономной работы при авариях на электросетях, гарантийное обеспечение защиты оборудования от различных повреждений, связанных с электропитанием, повышение срока службы оборудования за счет формирования наилучших условий электроснабжения.

Основная цель дополнительного электропитания – это вовремя подхватить существующую нагрузку и в дальнейшем обеспечить электроэнергией имеющегося потребителя, пока не вернется главное электроснабжение от городской сети. Когда абсолютно отсутствует основной источник электропитания, в дело вступает автономное электропитание.

Существует off-line и on-line системы дополнительного электропитания. В случае когда имеется сетевое напряжение, то блок бесперебойного питания проводит напряжение электросети на нагрузку, в тоже время встроенным зарядным устройством заряжает батареи. Определенные блоки бесперебойного питания могут балансировать выходное напряжение при колебаниях входного напряжения переменного тока. В случае, когда колебания интенсивные, предпочтительно применять специализированный стабилизатор на входе данной системы. Это гарантирует повышение качества выходного напряжения, как правило, встроенные стабилизаторы в блоках бесперебойного питания обладают грубой стабилизацией напряжения с огромным шагом стабилизации [7, С.2].

В период пропадания электроэнергии система почти моментально переходит на подпитку от аккумуляторов, эту энергию преобразовывает в переменный ток стабилизированного напряжения. Как только в системе появилось электричество, проделав анализ качества поступающего напряжения, автоматически перейдет в режим заряжения либо продолжит действие в режиме преобразования восстанавливать нормальное напряжение.

Оn-line система резервного электроснабжения используется если сеть плохого качества [8, С.5].

В Off-line источниках нагрузка подключена к сети. Нагрузка переходит на питание от инвертора при различных нарушениях в сети, с применением энергии своих аккумуляторных батарей. Прямое включение нагрузки в сеть – это главный недостаток Off-line источников. Помехи из сети свободно поступают в нагрузку.        Применяются с целью гарантированного питания некоторых устройств в энергосистемах хорошего качества электрической сети.

Наиболее идеальной модификацией Off-line систем – это интерактивные источники со встроенным стабилизатором входного напряжения, выполнены в виде автотрансформатора с переключающимися обмотками. Данное решение увеличило допускаемый диапазон входного напряжения от 170 до 270 В, при этом не совершается переключение на питание от аккумуляторов. В аналогичных источниках инвертор взамен ступенчатого создает напряжение синусоидальной формы и зачастую считается реверсивным. В обычном режиме инвертор функционирует на заряд аккумуляторов, а в аварийном – на разряд. Дополнительно можно устанавливать трансформатор для гальванической развязки нагрузки от внешней сети [9, С.3].

Линейно – интерактивные источники на мощности от 500 ВА до 5000 ВА менее критично реагируют на качество и отклонения сетевого напряжения, используются вместе с Off-line источниками бесперебойного питания. Характерным признаком режима работы Off-line источников считается, что допуск на частоты входного и выходного напряжений равны, что говорит о том, что нагрузка подключена напрямую к сети.

Инверторные системы бесперебойного электроснабжения обладают таким преимуществами, как: автоматический режим работы в виде резервного источника питания, производит генерацию качественного напряжения на выходе с чистым синусом, значительная надежная исправность, базирующаяся на современных технологиях, системы устойчивы к двойным перегрузкам, могут добавлять мощность к мощности сети или генератора, моментальный гарантированный переход на инверторное дополнительное питание, функционируют также вместе с второстепенными источниками энергии, отсутствие выброса выхлопных газов и шум.

Дополнительными источниками, применяемые в более узких областях системах электропитания могут быть оборудования в которых источником энергии является сжатый воздух, накопительные элементы, основанные на эффекте сверхпроводимости, ионисторы – ультраконденсаторы, фотогальванические панели, элементы работающие на топливе.

Можно приводить примеры таких городов как Берлин и другие, где люди с начала 2000 годов массово начали устанавливать фотоэлектрические системы для своих собственных нужд.

Перспективная гибридная автономная и резервная система электропитания, которая используется в сложных гелиосистемах, была разработана с использованием возобновляемых источников энергии в виде фотогальванических панелей, перезаряжаемых батарей, контроллера заряда и инвертора, который преобразует 12-разрядный постоянный ток низкого напряжения, 24 В до потребительского стандарта ~ 220 В. Эта гибридная система использовалась в сложных гелиосистемах (в случае неустойчивого освещения – солнечные панели на крыше и стенах одновременно расположены или расположены на востоке – западе и т.д.). Оптимизация (замена) солнечного контроллера – это первый шаг к увеличению выработки электроэнергии солнечными батареями без добавления солнечных панелей. Наиболее эффективная модель микроконтроллерного блока для построения гибридной автономной и аварийной системы электропитания была исследована и разработана с использованием модуляции с широтно-импульсной модуляцией (PWM), а также отслеживания максимальной мощности точки солнечной батареи (MPPT), которые используется в комплексной максимальной производительности heliosystems [10, С.6].

На окончательную надежность электросети влияет не только правильно подобранное резервное оборудование, а также решение проблем в системе электросети. При повышении мощности системы электропитания наибольший интерес надо уделять общей единой системе электропитания. Необходим систематический аспект, при котором источники беспе­ребойного питания и другие резервные, дополнительные, автономные источники рассмат­риваются как часть общей системы, содержащей в себе заземления, токораспределительные сети, устройства защиты, автоматики и коммутации в цепях переменного и постоянного тока, электрические фильтры, системы дистанционного контролирования.

 

Список литературы:

1. Чекстер О.П. Системы электропитания переменным током// Технология и средства связей. – 2007. –№5. – С. 1-10.
2. Ерохов В. Ю., Дружинин А.А. Построение гибридных автономных и резервных систем электроснабжения для сложных гелиосистем.// Технологический аудит и резервы производства . – 2015. –, № 2/1(22). –С.1-6
3. Шпринц Л. Резервное и автономное электропитание – общие сведения [Электронный ресурс]/.- URL: http://electrohobby.ru/rezer_avton_pit_jjp.html , (дата обращения: 01.11.2017).
4. Бубенчиков А.А. Выбор аккумуляторных батарей для систем автономного питания/А.А. Бубенчиков, Р.А. Дайчман, Е.Ю. Артамонова// Научный аспект. –2015. –№ 4. – С. 1–7.
5. Бубенчиков А.А. Анализ генераторов для систем автономного электроснабжения/А.А. Бубенчиков, Р.А. Дайчман, Е.Ю. Артамонова// Научный аспект. –2015. –№ 4. – С. 1–6.
6. Программный комплекс для расчета параметров системы автономного питания на основе ветроэнергетической установки с ротором дарье / А.А. Бубенчиков и др.// Россия молодая: передовые технологии – в промышленность. –2015. –№ 1. – С. 1–3.
7. Целесообразность применения гелиоустановок / А.А. Бубенчиков и др.// Современная наука и практика. –2015. –№ 4(4). – С. 1–3.
8. Расчет рентабельности системы автономного электроснабжения на основе ветроэнергетической установки с ротором дарье/ А.А. Бубенчиков и др.// Россия молодая: передовые технологии – в промышленность. –2015. –№ 1. – С. 1–5.
9. Виды систем резервного электроснабжения [Электронный ресурс]. – URL: http://stroyremned.ru/stroitelstvo/proektirovanie/907-rezervnoe-elektrosnabzhenie-zagorodnogo-doma.html (дата обращения: 01.11.2017).
10. Современные источники питания [Электронный ресурс]. – URL: https://megaobzor.com/sovremennye-istochniki-pitaniya.html (дата обращения: 01.11.2017).

sibac.info