ИБП Eaton: для чего нужны, как выбрать, топологии, форм-факторы и многое другое

Оглавление:

• Введение
  
• Форм-факторы ИБП
  
• Технологии Eaton для ИБП
  
• Топология ИБП
  
• Факторы, влияющие на выбор ИБП
  
• Опции для ИБП
  

Введение

Качество электроэнергии – это тот параметр, который очень быстро вошел в повседневную жизнь как в промышленности, так и на бытовом уровне. А оборудование, которое его обеспечивает, за сравнительно небольшой период времени сделало большой скачок в развитии.

ИБП используются для стабилизации напряжения и частоты, подавляют помехи и защищают оборудование. Источники бесперебойного питания все больше применяют в различных областях, от офисных зданий и медицинских учреждений, до телекоммуникационных систем и производственных линий на промышленных предприятиях.

Компания EATON является лидером электротехнической промышленности в сфере производства систем распределения и управления электропитанием, источников бесперебойного электропитания и промышленной автоматики. Эта крупнейшая корпорация существует более ста лет. Разработка и производство ИБП – лишь одно из направлений ее деятельности. Тем не менее ИБП Eaton – это устройства высочайшего уровня, сконструированные с применением передовых технологий.

Компания Eaton производит ИБП для:

• персональных компьютеров, рабочих станций, домашней электроники;
• серверов и сетей;
• инженерной инфраструктуры;
• морских судов и платформ.      

ИБП EATON защищают от следующих проблем электропитания:

• пропадание напряжения (полное отключение питающей электросети);
• провал напряжения (его кратковременное понижение);
• всплеск напряжения (кратковременное повышение напряжения выше значения 110 % от номинального);
• понижение напряжения на период от нескольких минут до нескольких дней;
• повышение напряжения на период от нескольких минут до нескольких дней;
• электромагнитные и радиочастотные помехи (электромагнитные наводки от высокочастотных помех или электромагнитных излучений, создаваемых оборудованием);
• переходные процессы при коммутации (кратковременное снижение напряжения длительностью наносекунды);
• нелинейные искажения напряжения (искажение формы сигнала).

Форм-факторы ИБП

ИБП применяются во множестве различных систем - от настольных ПК до крупных центров обработки данных - поэтому они выпускаются в корпусах, различных по способу монтажа и по габаритным размерам.

1. Настольные и вертикальные ИБП:

• a. Eaton Ellipse легко размещается на столе или под столом;
• b. ИБП Eaton 9130 в вертикальном корпусе размещается под столом или в сетевой стойке.

2. Настенные ИБП:

• ИБП Eaton 5115 для установки в стойку может быть закреплен на стене.

3. ИБП для установки в стойку:

4. ИБП в универсальном стоечном / вертикальном корпусе:

• ИБП Eaton 5130 могут монтироваться в стойку или устанавливаться вертикально.

5. Масштабируемые ИБП:

• a. Eaton BladeUPS – это масштабируемые ИБП с возможностью резервирования в стоечных корпусах;
• b. Eaton MX Frame.

6. Большие стойки ИБП:

• ИБП Eaton 9390 и 9395 разработаны для использования в качестве центрального источника питания для разнообразной нагрузки, например, в центрах обработки данных.

Технологии Eaton для ИБП

ИБП компании Eaton построены с применением самых современных технологий, будь то различные системы энергосбережения или интеллектуальная зарядка аккумуляторов. В конечном итоге все новшества, которые применяет корпорация в своих изделиях, настроены на один результат – надежность и экономичность. Перечислим основные технологические решения, которые широко применяются при создании различных серий ИБП от Eaton:

• Бестрансформаторная технология;
• Система энергосбережения (ESS);
• Система переменного подключения модулей (VMMS);
• Технология параллельного питания нагрузки Hot Sync®;
• Технология интеллектуального алгоритма заряда аккумуляторов ABM;
• Функция Easy Capacity Test.

Бестрансформаторная технология

В конструкции ИБП используются небольшие легкие фильтрующие катушки, высокопроизводительные IGBT-транзисторы в инверторе и выпрямителе с интеллектуальным алгоритмом управления.

ИБП без трансформатора весят на 50 % меньше, чем устройства с традиционной конструкцией, и занимают всего 60 % от «обычной» площади. Кроме того, низкий коэффициент нелинейности искажений потребляемого тока (THD < 4,5 % при полной нагрузке) и высокий входной коэффициент мощности (>0,99) гарантируют поддержку до 10% нагрузки без дополнительного фильтра входного тока. КПД такого источника бесперебойного питания способно достигать 94,5 % и выше.

Система энергосбережения (ESS)

Суть этой технологии заключается в том, что нагрузка безопасно снабжается питанием напрямую из электросети до тех пор, пока параметры напряжения и частоты в сети укладываются в допустимые диапазоны. Если установленные предельные пороги нарушаются, ESS менее чем за 2 миллисекунды переходит на алгоритм двойного преобразования и потребитель продолжает получать качественное электропитание. Данная технология позволяет достигнуть уровня КПД в 99 %.

Система переменного подключения модулей (VMMS)

ИБП редко работают с полной нагрузкой. При нагрузке менее 40 % от номинальной их эффективность снижается. Система VMMS позволяет ИБП работать с большей энергоэффективностью на малых нагрузках, временно отключая отдельные модули. Когда нагрузка возрастает, временно отключенные модули немедленно включаются в работу. Технология значительно повышает КПД при неполной загрузке номинальной мощности, не ухудшая надежности.

Hot Sync®

Технология параллельного питания нагрузки Hot Sync® основана на параллельной конфигурации, в которой два или более модуля разделяют общую нагрузку. При неисправности одного из модулей остальные берут на себя его работу, изолируют поврежденный модуль и продолжают питание без перерыва. Модули ИБП работают полностью независимо, между устройствами не требуется коммуникационных кабелей для передачи системной информации по синхронизации фаз.

ABM

Технология интеллектуального алгоритма заряда аккумуляторов ABM (Advanced Battery Management) основана на использовании сложной схемы контроля аккумуляторов и трехэтапной технологии заряда (режим заряда постоянным током, режим плавающего заряда и режим отдыха).

Технология ABM позволяет увеличить срок службы аккумуляторов и в то же время оптимизирует время заряда. Большую часть времени аккумуляторы находятся в режиме отдыха и заряжаются только через определенные интервалы времени по необходимости (традиционный метод заряда – постоянная подзарядка слабым током – высушивает электролит и ускоряет процесс коррозии пластин).

При данной технологии применяется автоматическая компенсация напряжения заряда батарей в диапазоне температур от 0 до +50 °С. Регулярное автоматическое тестирование состояния аккумуляторов позволяет предупреждать о конце их срока службы с опережением на срок до 60 дней для того, чтобы можно было своевременно провести «горячую» замену аккумуляторов без отключения питания нагрузки.

ИБП Eaton, созданный по технологии ABM®, имеет срок эксплуатации на 50 % продолжительнее, чем у обычных моделей ИБП.

Функция Easy Capacity Test

Данная функция подразумевает тестирование всех силовых цепей на полную мощность без подключения внешней нагрузки.

ИБП используют свои выпрямители и инверторы в качестве внутренних банков нагрузки и берут только минимальную мощность (всего 5 %) из сети, потребление энергии на тестирование значительно сокращается.

Топология ИБП

Компания Eaton выпускает ИБП с разной топологией:

• Топология пассивного резерва (оффлайн);
• Линейно-интерактивная топология;
• Топология двойного преобразования (онлайн).

На выбор ИБП той или иной топологии влияют следующие факторы:

• требуемые уровни надежности и доступности;
• тип защищаемого оборудования и ближайшего окружения;
• требования к работе, частоте и продолжительности использования батарей.

Топология пассивного резерва (оффлайн)

Используется для защиты от пропадания питания, а также от провалов и всплесков напряжения. В нормальном режиме работы ИБП питает нагрузку от сети, при этом входное напряжение фильтруется, но не регулируется. Аккумуляторы заряжаются от сети. В случае пропадания питания или его выхода за допустимые пределы ИБП обеспечивает питание нагрузки от аккумуляторов. Топология пассивного резерва непригодна в тех случаях, когда сеть выдает питание низкого качества (например, на промышленных объектах) или в сети часто происходят сбои.

Линейно-интерактивная топология

Применяется для защиты от пропадания питания, провалов и всплесков напряжения, а также от пониженного и повышенного напряжения. В нормальном режиме устройство управляется микропроцессором, который отслеживает качество сетевого питания и реагирует на отклонения от нормы. Система регулировки напряжения делает возможным повышение или понижение выходного напряжения относительно входного для компенсации отклонений без использования аккумуляторов.

Топология двойного преобразования (онлайн) 

Используется для защиты критического оборудования против всех основных проблем питания. Обеспечивает непрерывное качественное питание нагрузки независимо от состояния входной сети. Входное переменное напряжение сначала преобразуется в постоянное, а затем обратно в переменное с заданными и контролируемыми значениями напряжения и частоты. Такие ИБП могут быть использованы с любым типом оборудования, так как переход на питание от аккумуляторов не вызывает переходных помех на их выходе.

Факторы, влияющие на выбор ИБП

Как уже упоминалось, любой ИБП изначально предназначен для организации гарантированного питания конечного оборудования. И чем сложнее и технологичнее ИБП, тем больше появляется факторов, на которые обращают внимание потребители. Назовем лишь несколько ключевых факторов, на которые пользователю следует обратить внимание при выборе ИБП.

Номинальная мощность ИБП

Требуемое время работы от аккумуляторов

Перегрузка ИБП

Опции для ИБП

Особое внимание стоит уделить опциям коммуникации и контроля, позволяющим управлять режимом работы ИБП дистанционно, а также оперативно получать информацию о различных параметрах ИБП и окружающей среды.

Адаптер ConnectUPS Web/SNMP

Это решение для мониторинга и управления ИБП в сетевом окружении (рис. 4). В случае возникновения аварийной ситуации Web /SNMP оповещает об этом пользователей по электронной почте или протоколу SNMP.

При длительном отсутствии электроэнергии работа защищаемых компьютерных систем может быть корректно завершена с помощью программного обеспечения Intelligent Power Protector. 3-портовый коммутатор (хаб) в моделях X-Slot обеспечивает дополнительные сетевые подключения.

Environmental Monitoring Probe (EMP)

Датчик параметров окружающей среды Environmental Monitoring Probe (EMP) добавляет адаптеру ConnectUPS Web /SNMP возможность мониторинга температуры, влажности, а также два дополнительных входа для подключения внешних датчиков (сухие контакты).

Он подходит для мониторинга температуры стеллажей и положения дверей. Завершение работы системы может быть инициировано в случае превышения установленных пользователем пороговых значений или изменения состояния сухих контактов.

Адаптер Relay/AS400

Обеспечивает легкое подключение к компьютерам стандарта IBM AS /400, а также к системам управления зданиями и промышленным оборудованием.

Адаптер X-Slot ModBus

Используется для подключения ИБП к промышленным системам и системам управления зданиями через протокол ModBus /JBUS RTU.

Удаленный дисплей ViewUPS-X 

Представляет собой ДК-панель для мониторинга состояния ИБП на расстоянии. Оснащен четырьмя светодиодами, которые отображают статус работы ИБП. В случае возникновения проблем дисплей включает звуковую сигнализацию.

В комплект ViewUPS-X входит панель мониторинга, специальная карта для Х-слота, крепежи для установки на стол или стену и 10 м. кабеля. Максимальное расстояние между картой и дисплеем составляет 100 м.

Помимо этого, карта имеет 15-пиновый релейный изолированный порт, позволяющий использовать устройство на судах и в незаземленных электрических сетях, а также подключать его к системам мониторинга и компьютерам стандарта AS/400.

Компания ООО «МИГ Электро» предлагает комплексные решения для обеспечения надежного и качественного электропитания и осуществляет поставки источников бесперебойного питания (ИБП) бренда Eaton. 

Наши специалисты помогут вам выбрать ИБП в зависимости от потребностей и ситуации.