Huishoudelijke stroomvoorziening wordt gekenmerkt door lage betrouwbaarheid en onbevredigende kwaliteit van elektriciteit. Dit komt door verouderde elektrische netwerken, slijtage van apparatuur, slechte prestaties van energieomzetters, voorbijgaande processen bij bronnen en gebruikers van elektriciteit, natuurlijke en klimatologische factoren. In dergelijke omstandigheden zijn ononderbroken stroomsystemen dringend nodig om de werking van consumenten van zowel de eerste als de andere categorieën te garanderen.
Voor eigenaren van appartementen en huizen is een stabiele werking van het elektriciteitsnet ook belangrijk. Stoppen met het werk van huishoudelijke apparaten is niet het grootste probleem. Veel belangrijker is het storingsvrij functioneren van levensondersteunende systemen, met name het verwarmingssysteem, als dit direct afhankelijk is van de stroomvoorziening. Uninterruptible power supply UPS (UPS) komt te hulp - een apparaat dat elektrische ontvangers beschermt tegen uitschakeling als gevolg van de accumulatie van elektriciteit in batterijen (batterijen) en garantiesde vereiste netvoedingskwaliteit (PQ) in stand-alone en netwerkmodus.
Alvorens een aanpak in kaart te brengen om belastingen zonder storingen van stroom te voorzien, moet men weten wat voor soort storingen kunnen worden verwacht van huishoudelijke stroomnetwerken.
Stroomstoringen in elektrische netwerken
Onderspanning komt veel voor in de stroomvoorziening. Maar het overheerst niet bijzonder over de verhoogde, wat ook gebruikelijk is. 'S Nachts is de spanning stabiel, overdag neemt deze af en' s avonds, wanneer de meeste belastingen zijn uitgeschakeld, neemt deze toe.
Instabiele frequentie is ook een storing, hoewel vrij zeldzaam. Wanneer de netwerkbelasting hoog is, kan deze dalen tot 45 Hz, wat leidt tot aanzienlijke signaalvervorming die de werking van de UPS negatief beïnvloedt. Sommige apparaten beschouwen onderklokken als een noodgeval en kunnen de batterij snel leegmaken.
Volledige black-outs zijn niet ongewoon. Elektriciens geven niet veel om elektronica en kunnen plotseling een gebouw stilleggen. Een onmiddellijke stroomstoring is voldoende om informatie op een computer te verliezen. Stroomstoringen kunnen optreden wanneer netwerken overbelast zijn. Daarom is het belangrijk hoe betrouwbaar het UPS-systeem ononderbroken stroom levert.
UPS-classificatie
Ze zijn gegroepeerd in drie groepen:
- Low-power UPS voor aansluiting via stopcontacten. De uitvoering is desktop of vloer en het vermogen varieert van 0,25 tot 3 kW.
- Apparaten met gemiddeld vermogen - van 3 tot 30 kW - bevatten een stopcontactblok aan de binnenkant, of worden ook via groepen ingeschakeldstopcontacten in het voedingsnetwerk van consumenten vanaf het bedieningspaneel. Apparaten zijn gemaakt voor plaatsing zowel in kantoren als in aparte ingerichte kamers.
- High power UPS - van 10 tot 800 kW. Ze bevinden zich in elektrische ruimtes. Ze worden in groepen verzameld en gecreëerd energiesystemen met een hoog vermogen - tot enkele duizenden kW.
UPS-typen
Er zijn momenteel 4 soorten UPS (UPS). De eigenschappen die ze allemaal gemeen hebben, zijn:
- filtering van impulsen en ruis;
- golfvorm dewarping;
- spanningsstabilisatie (niet alle modellen);
- houd de batterij opgeladen;
- Als de batterij van de UPS leeg raakt, zal deze eerst een alarm geven en vervolgens de verbruiker uitschakelen.
Offline UPS
Het principe van de werking van apparaten van deze wijziging is om de consument van het bestaande netwerk te voorzien en in noodsituaties onmiddellijk over te schakelen naar autonome back-upstroom (4-12 ms). Ze zijn eenvoudiger en goedkoper dan andere soorten.
UPS schakelt normaal over op interne batterij.
Bij gebruik op het lichtnet onderdrukt het apparaat ruis met impulsen en houdt het de spanning op een bepaald niveau. Een deel van de energie wordt besteed aan het opladen van de batterij. Bij netwerkbedrijf in afwijkende modus schakelt de verbruiker over op batterijbedrijf. Elk UPS-model bepa alt op zijn eigen manier de noodzaak om naar deze modus over te schakelen. De levensduur van de batterij hangt af van de eigenschappen van de batterij en het stroomverbruik van de belasting. In het geval van een ontlading van de back-upvoedinger wordt een commando gegeven om de consument uit te schakelen. Als de netspanning een normaal niveau bereikt, schakelt de UPS over naar de normale netvoeding en begint het opladen van de batterij.
Lijn Interactief
Interactieve line-ups zijn uitgerust met stabilisatoren, die continu werken en een onregelmatige batterijverbinding bieden.
Het apparaat communiceert met het netwerk door de amplitude en vorm van de netspanning te regelen.
Wanneer de spanning da alt of stijgt, corrigeert het apparaat zijn waarde door de kranen van de autotransformator te verwisselen. Op deze manier blijft de nominale waarde behouden. Als de parameter buiten bereik is en het schakelbereik niet langer voldoende is, schakelt de UPS over op batterijback-up. Het apparaat kan worden losgekoppeld van de hoofdstroom wanneer een vervormd signaal wordt ontvangen. Er zijn modellen die de spanningsgolfvorm corrigeren zonder over te schakelen op batterijvoeding.
Ferroresonante UPS
Het apparaat bevat een ferroresonante transformator die fungeert als spanningsregelaar. Het voordeel is de accumulatie van energie in het magnetische veld, die vrijkomt tijdens het schakelen binnen 8-16 ms. Deze tijdsperiode is voldoende om de UPS naar een nieuwe bedrijfsmodus te laten gaan.
De transformator vervult de extra functie van een ruisfilter. Vervorming van de ingangsspanning heeft geen invloed op de uitgangsgolfvorm, die sinusvormig blijft.
Dubbele conversie UPS
Dubbele energie conversie apparaatwerkt volgens het principe van het gelijkrichten van de netspanning en verandert het dan weer in een gestabiliseerde variabele. Hier wordt een krachtigere gelijkrichter gebruikt, die niet alleen de batterij oplaadt, maar ook de omvormer van een gestabiliseerde gelijkspanning voorziet.
Vanaf de uitgang van het apparaat wordt een gestabiliseerde wisselspanning aan de belasting geleverd.
Als dubbele conversie niet voldoende is om de netspanning te corrigeren, wordt er extra lading van de accu naar de omvormer geleverd. Er wordt niet gewisseld, maar de modus is al anders.
Als de omvormer uitv alt, schakelt deze via bypass over op netvoeding. De keuze voor een dubbele conversie UPS voor privégebruik is irrationeel vanwege de grote energieverliezen. Dit type bescherming wordt gebruikt door organisaties waar een hoge betrouwbaarheid van apparatuur vereist is.
Soorten systemen
Uninterruptible power supply-systemen kunnen worden gecentraliseerd of gedistribueerd. In het eerste geval werkt één UPS voor het hele gebouw of een aparte verdieping, die alle belastingen aankan.
Gedistribueerde ononderbroken stroomsystemen bevatten verschillende beveiligingsapparaten, die elk op een computer of ander apparaat werken. Ze zijn behoorlijk effectief.
De voordelen van een gedistribueerd systeem zijn als volgt:
- UPS is specifiek geselecteerd voor een enkel apparaat dat het belangrijkst is of werkt in ruwe omgevingen.
- Het systeem kangeleidelijk opbouwen, beginnend met serverbescherming en verhuizen naar werkstations.
- Defecte UPS kan worden vervangen door andere, minder belangrijke elementen van het systeem.
- Low-power UPS hoeft niet te worden geïnstalleerd en onderhouden door speciaal personeel.
- Mogelijkheid om via stopcontacten aan te sluiten op een conventioneel stopcontact.
- UPS worden onafhankelijk toegepast.
Gecentraliseerde ononderbroken stroomsystemen omvatten UPS op hoog niveau, die de apparatuur beter beschermen. Ondanks hun hoge kosten, worden algemene kostenbesparingen bereikt, aangezien één apparaat goedkoper is dan meerdere. Maar voor eenvoudige computers zal het systeem meer kosten, omdat voor het onderhoud hooggekwalificeerd personeel of de diensten van gespecialiseerde bedrijven nodig zijn die ononderbroken stroomsystemen installeren en onderhouden.
Het is vereist in de volgende gevallen:
- computers zijn de belangrijkste belasting van het netwerk;
- sommige organisaties hebben zeer betrouwbare systemen nodig, zoals banken;
- consumenten verschillen aanzienlijk in vermogen: computersysteem, noodverlichting, communicatie, beveiligingssysteem.
Waar moet je op letten bij het kiezen van een UPS?
Bij het kiezen van een ononderbroken stroomvoorzieningssysteem zijn er verschillende belangrijke factoren waarmee u rekening moet houden. We noemen de belangrijkste.
Waartegen wordt apparatuur beschermd?
Allereerst is het noodzakelijk om de spanning in het elektriciteitsnet te meten. De minimale duur van de cyclus is een dag. Hij is de meestweerspiegelt de werking van het elektriciteitsnet. Als je in het weekend moet werken, moet je informatie krijgen over de wekelijkse cyclus, zowel overdag als 's nachts.
Het is belangrijk om de maximale en minimale spanning te bepalen, evenals het vermogen en de pulsfrequentie in het netwerk. Het instrument kan een digitale oscilloscoop of een recorder zijn.
De gemakkelijkste manier voor de gebruiker is om de spanning te meten, waarbij, naar zijn mening, de spanning een maximum en een minimum bereikt. Negeer het weekend niet.
Als de verhuurder krachtige apparatuur heeft, moet je de spanning in het thuisnetwerk meten wanneer het aan en uit staat. U dient na te gaan hoe vaak de stroom in huis is uitgeschakeld en om welke redenen. Het is belangrijk om een aardingsdraad in het appartement te hebben. In dit geval moet u uitzoeken hoe stevig deze is aangesloten op de bus op de vloerplaat.
Type beschermde apparatuur
Een lijst samenstellen van apparatuur waarvoor een UPS nodig is. In dit geval moet u het stroomverbruik van elk apparaat weten. Het volstaat om de nominale waarde te bepalen, die in de technische specificaties staat. Sommige apparatuur verbruikt soms maximale energie, meerdere malen hoger dan de nominale waarde. U moet er een gangreserve voor instellen.
Autonomieperiode
Hier is het belangrijk om te bepalen voor welke periode het mogelijk is om gegevens veilig op te slaan of de noodzakelijke technologische bewerkingen uit te voeren (overdracht van informatie, bestanden opslaan, berichten ontvangen).
Essentieel personeel
Afhankelijk van de complexiteit van het vereiste systeemeen bepaalde staf van specialisten voor de werking ervan. Dit moet worden verduidelijkt om alle kosten correct te kunnen berekenen. De prijs van het beveiligingssysteem mag niet hoger zijn dan 10% van de kosten van de hoofdapparatuur.
UPS voor thuis
Voor een gemiddeld huisje is een ononderbroken stroomvoorziening UPS (UPS) met een vermogen van ongeveer 15 kW handig. Om 2-3 uur autonoom te kunnen werken, hebt u 4 accu's nodig met een totale capaciteit van 2000 Ah. Hiermee kunt u elektriciteit van ongeveer 7 kWh accumuleren.
In het huis zijn de belangrijkste het verwarmingssysteem en huishoudelijke apparaten met een computer. De kosten van de UPS zijn afhankelijk van het vermogen, het aantal batterijen en de fabrikant. Voor de ketel kunt u een bron van 360 W kopen voor een prijs van 7.000. Voor het hele huis heeft u een UPS-vermogen van maximaal 15 kW nodig, waarvan de prijs meer dan 70 duizend roebel is.
Naast de omvormers zijn batterijen nodig, die periodiek moeten worden vervangen. UPS voor thuis kost een rond bedrag. Ononderbroken stroomvoorzieningssystemen zijn bijzonder kostbaar.
Desondanks kun je besparen op de reparatie van andere apparatuur. Daarnaast zijn er alternatieve mogelijkheden om gebruik te maken van generatoren. Soms kun je wegkomen met het installeren van spanningsstabilisatoren, die veel taken aankunnen, waaronder het correct afsluiten van apparatuur.
Moderne UPS'en zijn uitgerust met een duidelijke interface. Op het display kunt u de werking van het systeem volgen, waarbij de belangrijkste parameters ingangs- en uitgangsspanning, stroomverbruik, werkingsschema en batterijlading zijn.
Welke UPS u moet kiezen, hangt af van de behoeften van de gebruiker. Een thuiscomputer heeft mogelijk voldoende stroom voor de duur van de uitschakeling. Voor een ononderbroken werking van de ketel gedurende 8-9 uur, heeft u een 1 kW beveiligingsapparaat nodig met drie batterijen van 65 Ah.
Conclusie
Uninterruptible power supply systems zijn ontworpen om gedurende een korte tijd autonoom te werken aan elektrische apparaten en elektronische apparatuur. De belangrijkste indicator is het vermogen van de UPS en de capaciteit van de batterij. Het is raadzaam om apparatuur te kiezen die een spanningsstabilisator bevat.
De levensduur van de batterij hangt af van de kenmerken van de batterij en het stroomverbruik van de belasting. In het geval van een ontlading van de back-upstroombron, wordt een commando gegeven om de verbruiker uit te schakelen. Als de netspanning een normaal niveau bereikt, schakelt de UPS over naar de normale netvoeding en begint de batterij op te laden.
