Uafbrydelig strømforsyningsenhed: formål og specifikationer for indenlandsk UPS

For at opretholde driften af ​​enheder i tilfælde af strømafbrydelse bruges en uafbrydelig strømforsyningsenhed. Afhængigt af typen af ​​betjente kunder og parametrene for elektricitet skal du vælge forskellige modeller. Disse anordninger er efterspurgte, det er derfor ikke vanskeligt at få det ønskede eksemplar i overensstemmelse med dets egenskaber.

Men inden du køber, skal du uafhængigt forstå dens funktioner og ikke stole på dette spørgsmål til de ledere, der er interesseret i salg.

I dette materiale vil vi overveje UPS'ens enhed og funktioner og også tale om reglerne for dets anvendelse.

AC UPS kredsløb

Til hjemmebrug bruges enheder til uafbrudt strøm, der er forbundet til et enfaset 220 V-netværk, der kan i nogen tid i fravær af elektricitetsforsyningsforbrugere, der kræver den samme spænding.

Der er også UPS'er, der er tilsluttet input til et trefaset netværk, og output er enten 380 V eller 220 V. Imidlertid er de dyre, de bruges om nødvendigt til at opnå autonom strøm fra 10 kV · A, hvilket ikke er nødvendigt til indenlandske behov.

Husholdnings AC UPS'er i henhold til driftsordningen er opdelt i følgende typer:

• backup (offline);
• interaktiv (lineært interaktiv);
• dobbelt konvertering (online).

De adskiller sig i kvaliteten af ​​udgangsspændingen og prisen. De billigste er sikkerhedskopier, og den dyreste er dobbeltkonvertering.

Det enkleste redundante strømforsyningskredsløb kræver et koblingsrelæ og passiv filtrering for at undertrykke interferens

En ensretter bruges i opladeren til at konvertere vekselstrøm til DC. Og den omvendte transformation sker ved hjælp af en inverter.

I afbrydelige strømforsyninger er som regel almindelige elektromekaniske relæer installeret for at skifte kredsløb fra netværket til batteriet. Hvis denne del er af høj kvalitet, er dens ressource nok til hele UPS-operationens varighed. Men oftest, når en enhed går i stykker, ligger problemet netop i dette strukturelle element.

Det interaktive kredsløb adskiller sig fra sikkerhedskopien ved tilstedeværelsen af ​​en spændingsstabilisator. Det er lavet i form af en typisk autotransformator med direkte tilsluttede viklinger

Spændingsstabilisering er også til stede i mange husholdningsapparater, så hvis afvigelserne er ubetydelige, er der ingen grund til at erhverve en dyrere lineær-interaktiv model.

Tilstedeværelsen af ​​en transformer tvinger ofte producenten til at bruge tvungen køling, så sådanne UPS'er er udstyret med kølere. De udsender støj, der kan sammenlignes i intensitet med driften af ​​en computersystemenhed.

Inverterens strøm i onlinekredsløbet kommer løbende fra batterierne. I tilfælde af strømafbrydelse er tiden til at skifte til sikkerhedskopiering derfor nul

De mest komplekse og dyre dobbeltkonverteringsenheder har også den laveste effektivitet. Elektricitet går ind i den varme, som enheden udsender. Derfor skal brugen af ​​dem være berettiget.

Det mest markante plus ved denne type afbrydelig strømforsyning er en øjeblikkelig reaktion på et strømafbrydelse. Men for de fleste husholdningsapparater er dette ikke så vigtigt. De samme computere kompletterer normalt UPS-backup eller interaktiv type.

De vigtigste parametre

Der er mange tilbud på markedet for salg af husholdningsafbrydelige strømforsyninger. For korrekt at bestemme deres formål og ikke begå en fejl ved valget, skal du forstå, hvilke parametre du skal være opmærksom på i første omgang.

Nøglespecifikationer

Enhedens udgangseffekt bestemmer den maksimalt tilladte værdi, som enheden med sikkerhed kan give forbrugeren. Det måles i volt-ampere (VA). For brugernes bekvemmelighed citeres ofte denne værdi og i watt.

For at måle enhedens belastning kan du enten bruge et ammeter eller beregne det ved hjælp af målingerne af måleren, der er installeret i lejligheden.

Du kan måle den forbrugte elektricitet ved hjælp af et husholdnings-ammeter (wattmeter) med en stikkontakt. Den tilsluttede enhed skal indstilles til maksimal effekt

Når man fastlægger en computers reelle strøm, skal man ikke ledes af vurderingen af ​​strømforsyningen, da den altid købes med en margen.

Hvis der ikke er noget ammeter, skal du udføre følgende trin:

1. Frakobl alle kredsløb i skjoldet, undtagen det, som computeren er forsynet med fra.
2. Frakobl alle apparater i dette kredsløb.
3. Tænd computeren, og kør et typisk program på den (for eksempel en YouTube-video).
4. Vent indtil tiendedelen af ​​en kilowatt skifter på tælleren.
5. Tag tid før den næste ændring.

Gennemsnitligt strømforbrug (P, watt) for denne periode (t, minutter) kan beregnes ved hjælp af formlen:

P = 100 * (60 / t)

Den næste vigtige egenskab er batteriets levetid. Denne indikator afhænger af den belastning, som UPS i øjeblikket oplever. Ved den maksimalt tilladte effekt varer batterierne i husholdningsapparatet 1-3 minutter. Og i halvdelen - meget længere (op til 10 minutter).

Grafen over batteriets levetid afhængig af gennemsnitlig belastning viser, at denne afhængighed er ikke-lineær. Dette skyldes metoden til batteriafladning.

To konklusioner følger heraf:

• under strømafbrydelse er det nødvendigt at minimere den belastning, der bruges af enhederne;
• Det tilrådes at købe en UPS med en kapacitet, der overstiger det beregnet med mindst 30%.

Indgangsspændingsområdet viser netværkets minimale og maksimale tilladte spænding, hvor der ikke er skiftet strøm til batterierne. Som regel tåler alle UPS'er et interval på 180-260 V.

Nogle producenter kan opfylde meget gode indikatorer (reklame), for eksempel er den lavere værdi 110 V. Her skal du sørge for, at disse tal tages for den maksimale belastning og ikke for halvdelen.

En anden vigtig teknisk indikator er støjniveauet. Line-interaktive eller online UPS'er genererer meget varme, så producenterne installerer fans på dem. Hvis kølere er billige, laver de med tiden en brummer, hvilket er uønsket for en stue.

Interface og opsætning

Blokernes udseende kan være meget forskelligartet. Normalt har de en klassisk rektangulær form, hvor der på forsiden er indikatorer eller et display, og på bagsiden er der strømstik. Deres antal er ikke så vigtig, da du ved udgangen kan tilslutte en forlængerledning med en tee. Dette vil ikke være i modstrid med UPS-begrebet.

Modellen kan have en LCD-skærm, hvor situationen med udbuddet af tilsluttede enheder vises: tilgængelighed af strøm, antal forbrugere, batteriopladning osv.

Display-system reducerer omkostningerne til udstyr. Derudover er det mere praktisk. Hvis du har brug for at kende parametre, har mange modeller en funktion til at oprette forbindelse til en computer

For at finde ud af parametrene for strømforsyning, UPS-batteriernes tilstand og hvordan det fungerer, kan du tilslutte det til en computer. For mange modeller implementeres denne funktion, og software udvikles.

Der er tre hovedtyper af interface:

• USB. Den mest almindelige forbindelse mellem en computer og en UPS.
• RS-232 (COM-port). Sjældent til stede i husholdningsmodeller.
• Ethernet 10/100. Det bruges til fjernbetjening af en uafbrudt strømforsyning.

Softwaren til at få karakteristika med UPS og dens styring er ikke kun udviklet til forskellige versioner af Windows. For eksempel har den velkendte producent Powercom en Android-version af softwaren, der giver dig mulighed for eksternt at overvåge strømstatus og om nødvendigt justere driften af ​​den uafbrydelige strømforsyning.

Softwaren giver dig mulighed for at spore de vigtigste egenskaber ved elnettet, såsom indgangs- og udgangsspænding, frekvens. Du kan også finde ud af batteriopladningen og enhedens temperatur

Uafbrydelige kraftenheder placeres i umiddelbar nærhed af de beskyttede forbrugere af elektricitet. De placeres normalt på gulvet eller på hylder. Nogle modeller er udstyret med fastgørelseselementer, så du kan montere dem på væggene.

Output aktuelle kvalitet

Uafbrydelige strømforsyninger skal producere strøm af korrekt kvalitet. Ved betjening fra batterier er inverteren ansvarlig for dette, og i tilfælde af strøm fra netværket skal problematiske øjeblikke udjævne filtre og stabilisator. Interferenser, der opstår i et elektrisk kredsløb, har forskellige gener og konsekvenser for elektronik. Derfor skal dette spørgsmål også forstås nøje.

Netværksinterferens og beskyttelse

Alle moderne UPS'er er udstyret med beskyttelse mod problemer forbundet med servicede enheder. Hvis den samlede belastning overstiger det maksimalt tilladte, eller der opstår en kortslutning, slukker strømforsyningen med det samme.

Netværksinterferens kan opdeles i frekvens og puls. De førstnævnte er ikke så farlige, især for strømforsyninger til computere eller fjernsyn, der konverterer vekselstrøm til jævnstrøm. Sidstnævnte kan forårsage et problem i enhver elektronik.

Derfor er de fleste UPS'er udstyret med overspænding og harmonisk beskyttelse med varistorer og højpasfiltre.

Fjernelse af interferens på linjen sker i to trin. Først afskærer varistorer høje frekvensimpulser, og derefter udjævner filteret små spring

Problemet med udseendet af højspændingsimpulser er karakteristisk ikke kun for strømkabler, men også for datatransmissionsnetværk - computer eller telefon.De kan forekomme på grund af eksponering for atmosfærisk elektricitet, nedbrud på ledninger i nærheden, elektrisk interferens og andre årsager.

Mange producenter fremstiller modeller med evnen til at beskytte det lokale netværk. Til dette har UPS to RJ-45-stik - en ved indgangen og en ved udgangen. Signalet passerer gennem et filter, der undertrykker bølger. Systemet er det samme for telefonlinjer, kun forbindelserne er i RJ-11-format.

Lav og høj spænding

Spændingsindstillingen udføres ved hjælp af en automatisk spændingsregulator (AVR), hvis hovedelement er en autotransformator. Princippet for dens drift er baseret på en ændring i antallet af drejninger på en af ​​viklingerne, hvilket resulterer i en ændring i spænding i retning af at øge eller formindske dens værdi.

Tilstedeværelsen af ​​AVR i UPS giver dig mulighed for ikke at tænde for den autonome tilstand hver gang med et lille spændingsafvigelse fra standardindikatorerne. Dette øger batteriets levetid betydeligt.

Professionelle multimetre som CEM DT 9909 er i stand til at registrere spændingsværdier i lang tid. Brug af en sådan enhed kan hjælpe med at vælge en stabilisator eller UPS

I henhold til GOST 29322-2014 er et 10% afvigelse af spændingen fra referenceværdien i en periode på højst 1 time tilladt. Alle moderne UPS'er med regulatorer takler sådanne udsving.

Outputklarhed

Typen af ​​udgangssignal afhænger af modellen for inverteren, der er installeret i UPS. Ideelt set bør vekselstrømsspændingskurven være en sinusbølge. Men efter konvertering gennem inverteren, tager det en trinvis form.

Jo større antallet af trin i den øjeblikkelige spænding i forhold til tidskurven er, jo bedre er kvaliteten på vekselstrømmen. For nogle enheder er dette vigtigt.

Udstyr, der indeholder asynkronmotorer (køleskab, aircondition), transformatorens strømforsyning (lydudstyr i høj kvalitet), APFC-strømforsyninger (servere og kraftfulde computere) har brug for en ren eller godt tilnærmet sinusbølge.

Ikke en enkelt inverter, og derfor giver UPS ikke en ren sinusbølge, så udstyrsproducenter ikke skriver i reklamebrochurer. Tilnærmelsen af ​​udgangssignalet til sinusbølgen vurderes gennem koefficienten for ikke-lineær forvrængning (THD).

Signalet, der kommer fra blokken, kan betragtes som sinusformet ved THD <5%. For nogle modeller, såsom IMV NetPro 2000, er dette tal kun 2%.

UPS-regler for brug

Når du køber en uafbrudt strømforsyning til organisering af sikkerhedskopiering, skal du forstå, hvilke enheder den kan bruges med. Nogle gange er det umuligt at styre kun en UPS, og så skal der træffes yderligere foranstaltninger for at levere elektricitet til huset.

Tilslutning af husholdningsapparater

Computere, modem, routere, video- og lydudstyr er typiske enheder til hjemmet eller kontoret, som uafbrydelig strømforsyning er forbundet til. Hvis denne teknik indeholder almindelige skiftekraftforsyninger, vil det være nok at købe relativt billige modeller, der ikke producerer en ren sinusbølge.

Moderne modeller er kompakte og har et attraktivt design, der passer perfekt sammen med andre apparater i det indre af en stue

Til belysning behøver du heller ikke at købe dyre produkter. Det vigtigste her er at beregne den maksimale effekt og batteriets levetid korrekt.

Ved hyppige afbrydelser er problemet med ikke-planlagt afrimning af køleskabe og madbortskaffelse relevant. For at beskytte sådant udstyr med induktionsmotorer er UPS for en mere kompleks enhed nødvendig, da der kræves et "rent" sinusformet signal.

Derudover er det nødvendigt at tage højde for tilstedeværelsen af ​​startstrømme, der opstår, når motoren startes. Forenklet til køleudstyr kan deres værdi bestemmes ved at multiplicere effektværdien med 5.

Hvis køkkenet for eksempel har et køleskab med en samlet effekt på 300 watt (ved opstart - 1.500 watt) og en fryser til 200 watt (ved opstart - 1.000 watt), skal du bruge en strømforsyning med en ren sinusbølge og en maksimal effekt på mindst 1.700 watt. Denne værdi opnås i tilfælde af, at fryseren fungerer, og på dette tidspunkt tænder køleskabet. Det er usandsynligt, at begge motorer samtidigt starter, og endda en sådan UPS kan modstå en bølge på 1 sekund på 2,7 kW.

En online type blok med en maksimal effekt på 2000 watt kan arbejde i cirka en halv time med et samlet forbrug på 500 watt. Da køletilstanden tager cirka 5 minutter, garanteres den uafbrydelige strømforsyning at vare i 6 starter på begge enheder.

I private hjem og hytter er brugen af ​​en UPS til understøttelse af et varmesystem med tvungen cirkulation også relevant. Pumper har også brug for en ren sinus

Uafbrydelige strømforsyninger bruges også aktivt til drift af gasvarmekedler. I betragtning af prisen på det tilsluttede udstyr bør du ikke spare på UPS-kvaliteten i dette tilfælde.

Reserver og ekstra strømforsyning

For mange husholdningsapparater er det umuligt at vælge en billig UPS, da der er behov for betydelig maksimal strøm i en lang periode af batterilevetid. Vaskemaskiner, elektriske ovne, distribuerede airconditionanlæg bruger meget elektricitet.

Du kan selvfølgelig undvære disse enheder under et strømafbrydelse. Dette tilrådes, hvis sådanne afbrydelser forekommer sjældent og i kort tid. Men hvis der alligevel tages en beslutning om at give magtfulde forbrugere selvstyrke, er det bedre at bruge en benzin- eller dieselgenerator. Til deres hurtige start i fravær af spænding bruges et automatisk reserveindgangssystem (ATS).

Hvis du har en ekstra strømkilde, skal UPS'en stadig bruges, i det mindste til computere. Det er umuligt at starte generatoren med det samme og gendanne strømforsyningen.

Stabilisering af underspænding

Problemet med underspænding er relevant for objekter, der er forbundet med gamle eller lavt strømnet. Hvis denne situation opstår konstant, er det bedre at bruge input stabilisator.

I nærvær af en stabilisator vil spændingen i det interne husnet reduceres til standardindikatorer. Dette vil også påvirke apparater, der ikke er tilsluttet UPS'en.

Med en reduceret spænding øges styrken af ​​den strøm, der passerer gennem husnettet. Lad for eksempel den samlede effekt af forbrugere, der er tilsluttet UPS, være 1,5 kW og forsyningsspændingen lig med 190 V.

Så ved Ohms lov:

• jeg₁ = 1500/190 = 7,9 A - strøm i kredsløbet til UPS uden stabilisator;
• jeg₂ = 1500/220 = 6,8 A - strøm i kredsløbet til UPS med en stabilisator.

Et internt netværk uden stabilisator vil således opleve en øget belastning, som ikke kunne tages i betragtning, når du vælger ledningsafsnittet.

Derfor med en konstant lav spænding er det bedre at installere en stabilisator. I dette tilfælde vil belastningen på UPS's autotransformator være mindre, hvilket forlænger dens levetid. Derudover, under hensyntagen til udligningen af ​​spændingen, er det muligt at købe billigere afbrydelige strømforsyninger.

Uafbrydelig strømforsyning til lige nuværende forbrugere

For nogle enheder skal du levere uafbrudt jævnstrøm 12, 24 eller 48 V. UPS af denne art er også til salg. I deres markering er der en forkortelse “DC”. Blokke med en spændingsforsyning på 60, ​​110 eller 220 V findes også, men de bruges i industri eller energi.

Forskellen mellem uafbrydelig jævnstrøm i den interne enhed fra de klassiske modeller er manglen på en inverter. Batterier tilsluttes direkte til udgangen via en kontaktor med en strømbegrænsende måle shunt for at forhindre en uacceptabelt dyb afladning af batterierne.

Nogle gange kan der installeres en stabiliserende konverter ved udgangen, hvis enheder, der er drevet af UPS, er følsomme over for små spændingsudsving.

Sammen med spændingsomformere er en 48 W DC UPS i stand til at levere et videoovervågningssystem med en omkreds på op til 1 km

Sådanne overflødige strømforsyninger bruges til at beskytte følgende husholdningsudstyr, der opererer mod jævnstrøm:

• videoovervågningssystemer og sikkerhed;
• alle slags sensorer (lækager, røg, ild, bevægelse osv.);
• belysningssystemer;
• telekommunikationsudstyr;
• kommunikationssystemer;
• styresystemets komponenter “Smart hjem”.

Mange DC UPS'er har mulighed for at tilslutte eksterne batterier. I dette tilfælde kan den autonome funktion af de enheder, de betjener, være meget lang.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Kort om de vigtigste egenskaber ved husholdnings-UPS:

Mangfoldigheden af ​​UPS-typer og deres egenskaber er en konsekvens af forskellige betingelser for deres anvendelse: strøm og type tilsluttede enheder, parametre og typiske problemer med en bestemt strømforsyning. En uafbrudt strømforsyning er normalt ikke det dyreste element i et system, men stabiliteten i dens drift afhænger af det. Derfor er det nødvendigt at bestemme driftsbetingelserne og nøje nærme sig valget af model.

Har du stadig spørgsmål om artiklen? Eller kan du supplere dette materiale med interessante UPS-oplysninger? Skriv dine kommentarer, still spørgsmål, del erfaringer i nedenstående blok.