Как обеспечить надёжность работы промышленных источников бесперебойного питания

Отказы в работе систем электропитания на ИТ-комплексах повлекут за собой утрату данных и денежных средств. Ущерб хоть и внушительный, но доступный к восстановлению. Если же подобное случается на промышленных объектах, то результатом может стать самая настоящая техногенная катастрофа, именно поэтому для крупных промышленных ИБП Tescom на первом месте стоит исключительно надёжность. Изначально подобные системы разрабатывались с целью защитить ИТ-оборудование в офисах и серверах, после чего его же стали использовать в центрах обработки данных. Во всех перечисленных ситуациях важно обеспечить небольшую массу, компактные габариты и высокий КПД оснащения. Если его планируется установить в офисе, то внешний вид устройства тоже будет иметь значение.

Для того чтобы обеспечить отказоустойчивость системы электропитания в ЦОД, специалисты прибегают к резервированию на уровне отдельных источников бесперебойного питания. Как ни странно, надежность в этом случае не является главным приоритетом. Производители ИБП Tescom для ИТ по максимуму сжимают внутренний объём, применяя для этой цели все допустимые размеры зазоров и силовых элементов. В ход идут также такие хитрости, как лёгкий корпус и дешёвая элементная база.

Промышленный ИБП выступает в качестве отдельной категории устройств, изначально спроектированных с целью выполнения работ на промышленных объектах. С их помощью обеспечивается полноценное электроснабжение в разной степени нагрузок в технологических процессах. ИБП подобного типа отвечает всем требованиям по надежности, даже если речь идёт о воздействии параллельно неблагоприятных условий извне. Все те компоненты, что используются в данной системе, должны обеспечивать долговременность эксплуатации, даже если качество электричества ухудшится, будут созданы импульсные помехи, а внутрь проникнет влага или пыль в разумных количествах. Такие параметры как габариты, масса, КПД и внешний вид в подобной ситуации отходят на второй план. Специализированная компания Tescom является крупнейшим производителем источников бесперебойного питания. Специалисты её создали особое специализированное оборудование, предназначенное для промышленного применения. В таких ИБП Tescom учитываются все требования, в том числе, самые жёсткие из тех, что предъявляют различные промышленные объекты.

В качестве основы всех промышленных источников бесперебойного питания, выпускаемых под торговой маркой Tescom, выступают ИБП серии ХT. Мощность таких аппаратов достигает 600 кВА, представлены они в различных конфигурациях, что значительно облегчает задачу конечного пользователя. Для построения ИБП данного типа используется трансформатор-инвертор, особого внимания заслуживает присутствующий в конструкции тиристорный выпрямитель.

Чаще всего оборудование данного типа встречается в таких направлениях деятельности, как медицина и транспорт. Чтобы обеспечить выполнение более жёстких требований, производителем дополнительно была создана серия XT. Разница заключается в более совершенном составе, выпрямитель в такой установке использован 12-импульсный, также присутствует входной трансформатор. Таким образом, источник бесперебойного питания допустимо использовать для работы в системах, внешняя шина которых составляет 220 В постоянного тока. Если выбирать традиционную комплектацию, то в ней присутствует определённый уровень защиты от пыли и влаги IP 31. Для аппаратов DL характерно наличие двустороннего защитного покрытия плат, состоящего из нескольких слоев. Для их создания производитель выбирает специальные вязкие высокопрочные лаки, их же можно встретить в радиоэлектронной промышленности военных отраслей. Для того чтобы сделать его более устойчивым к магнитным помехам, экранированию подвергаются такие элементы, как дисплей, платы управления и коммуникационные кабели.

Тонкости схемотехники источников бесперебойного питания Tescom промышленного типа

Наиболее надёжными на данный момент считаются источники бесперебойного питания, в конструкции которых присутствует тиристорный выпрямитель и инвертор. Они функционируют на транзисторах, оснащенных выходным трансформатором. Для сравнения: многие производители, желая уменьшить габариты таких систем, одновременно увеличив их коэффициент полезного действия, зачастую останавливают свой выбор на бестрансформаторных схемах, где выпрямители используют транзисторные. Тиристорная схема имеет более простую конструкцию полупроводниковых компонентов и управляющих цепей, что позволяет обеспечить наиболее надёжную работу, даже если ведётся она в условиях сетей невысокого качества, где форма напряжения искажена. Независимо от внешних условий и перенапряжения, к комплексным помехам обеспечивается большая устойчивость. Подобную схемотехнику реализовал в своих источниках бесперебойного питания промышленного типа производитель Tescom.

Для того чтобы обеспечить более высокий уровень надежности в таких ИБП изначально используется резервирование плат питания в полноценном исполнении. Для сравнения: на одной плате роизводители часто выбирают частичное резервирования цепи питания. Таким образом, можно выполнить подключение различных линий питаний, как постоянного, так и переменного тока, что позволяет использовать функцию холодного старта. Таким образом, при необходимости ИБП запускается от АКБ, в любом случае, надёжность работы даже в нештатных ситуациях повышается в разы, а потому можно обеспечить полный контроль электропитания нагрузки, если оборудование частично откажет.

Источник бесперебойного питания в штатном режиме использует специализированное устройство защиты. Они противостоят перенапряжениям класса C и импульсным помехам. Благодаря им ИБП становится более устойчивым даже в условиях грозовых разрядов, либо когда переключаются силовые трансформаторы или коммутации подвергаются мощные электродвигатели. Даже если возникнет перенапряжение, защита всегда сработает и ИБП продолжит работать, как раньше. Однако срабатывание защиты бесследно тоже не пройдёт, оно в обязательном порядке фиксируется в специальном журнале событий источника бесперебойного питания и издает характерный предупредительный сигнал в системе мониторинга.

Использование трансформатора в качестве обязательного компонента

На него в конструкции такого оборудования возлагается одна из ведущих ролей. В первую очередь, с его помощью обеспечивается повышенные ток в зонах короткого замыкания, на выходе, таким образом, аппараты защиты срабатывают более надежно, если это требуется. Речь идёт об автоматических выключателях либо предохранителях. Если возникнет нештатная ситуация, то отключению подлежит лишь одна зона — именно та, где произошло короткое замыкание. Источник бесперебойного питания в то же время работает в штатном режиме, поставляя электричество остальным потребителем.
На этом использование трансформатора в конструкции источника бесперебойного питания от Tescom не заканчивается. Именно с его помощью дополнительно обеспечивается гальваническая развязка между цепями переменного и постоянного тока. Подобное отраслевое требование является обязательным и встречается довольно часто из-за того, что источники бесперебойного питания, как правило, исключают необходимость использования собственного аккумулятора, вместо которого выбирается система оперативного тока. Для её зарядки применяются отдельные выпрямительные устройства.
Если речь идёт о работе гальванически изолированных цепей, то такие устройства также становятся актуальными, так как с их помощью можно обеспечить полноценную защиту оборудования и персонала, если того требуют отдельные нормы конкретной отрасли. Низкочастотный силовой трансформатор является также эффективным фильтром, способным накапливать энергию. С его помощью оборудование выдерживает самые существенные пиковые нагрузки и не требует завышения мощности. Одновременно уменьшается воздействие на источник бесперебойного питания тех помех, что генерируются из-за нагрузки. Этот момент особенно важен, если учесть, что промышленные источники бесперебойного питания активно используют для того, чтобы обеспечить полноценную защиту проводов и регулирующей арматуры. Такие потребители демонстрируют повышенные пусковые токи, которые могут в 10 раз превышать номинальный объём.
Если запускаются мощные электрические двигатели, то формы потребляемого тока их кажется довольно ощутимой. Трансформатор инвертора является обязательным элементом для всех моделей промышленных источников бесперебойного питания Tescom XT. В отдельных из них дополнительно монтируют входной трансформатор, который отвечает за гальваническую развязку тока. Насколько удобно использовать такие источники бесперебойного питания.
Надежность работы даже в том случае, когда температура окружающей среды повышается, имеет весомое значение, а потому этот параметр обязательно учитывается производителем промышленных ИБП. Нужных критериев достигают благодаря использованию системы принудительного охлаждения, где воздушные каналы существуют отдельно друг от друга. Аналогичную функцию выполняет система резервирования и контроля. Если отказывает вентилятор, работа в штатном режиме всё равно продолжается. Дополнительно на постоянной основе контролируется температурный режим главных компонентов оборудования.
Самая надёжная система электроснабжения данного производителя подразумевает использование резервирования по конкретным схемам N + 1 и N + 2. Если источники бесперебойного питания функционируют параллельно, то им требуется обеспечить повышенную устойчивость к отказам, дублируя кабель управления. В этом случае используется схема «кольцевая шина». Она выступает в качестве гаранта устойчивой работы системы, даже если сигнальный кабель по каким-то причинам вышел из строя. Для любого промышленного объекта важно обеспечить удобство и безопасность обслуживания оборудования, аналогичным образом выполняется его ремонт по мере необходимости. Именно поэтому все элементы источников бесперебойного питания промышленного типа подразумевают возможность обслуживания с подходом в передней части. Замена тех элементов, что вышли из строя или просто выработали свой ресурс, осуществляется по модульному принципу, что в разы сокращает время простоя. Дополнительно на входных и выходных цепях производитель смонтировал автоматические выключатели, способные обеспечить удобство и безопасность работы. Состояние их на постоянной основе контролируется системой управления источника бесперебойного питания.