В каждой квартире, доме, офисе, на производстве есть хорошо всем знакомый электрощит, через который подаётся питание для электроприборов. Причем подаётся через старые подстанции, и проводам, не рассчитанным на постоянно возрастающие мощности. Как известно, бытовая техника рассчитана на работу от сети с напряжением 220-230V. Но реальное напряжение в сети часто колеблется от 150 до 280V. А знаете ли вы, что каждый скачок напряжения — это аварийная ситуация для любого бытового прибора? Пониженное, повышенное и/или нестабильное напряжение в сети электропитания может необратимо повредить всю бытовую технику в Вашем доме! И, при этом, в бесплатном гарантийном сервисе, вероятнее всего, Вам будет отказано, так как, гарантия имеет силу лишь при условии, что устройство эксплуатируется в условиях электропитания удовлетворяющих строгим техническим требованиям к напряжению питания — 220 вольт ±10%.
Что же наш электрощит? В его недрах скрываются так называемые пробки или нехитрое устройство-автомат. Даже непосвященный точно знает, что пробки нужно поменять, а автомат вернуть в исходную позицию — и «да будет свет!» Но, обратите внимание, что написано на автомате: 25 А или 40 А. Сколько ампер, неважно — важно, что это не вольты! Автомат рассчитан на срабатывание при превышении указанного количества ампер, то есть если к вам в квартиру вместо 220 В попадут 380 В, то автомат их все равно пропустит, а сработает лишь тогда, когда в квартире что-нибудь сгорит и вследствие этого повысится сила тока. Вот тут автомат на страже: он защитит, но не вашу бытовую технику (она то сгорела), а электросеть квартиры.
Как же защитить технику от перепадов напряжения?!
Можно прибегнуть к помощи сетевого фильтра, но по сути, он является лишь предохранителем - сгорает при резком скачке напряжения. В этом случае Вы идете покупать новый. В случае понижения напряжения сетевой фильтр вообще не срабатывает, что негативно влияет на подключенную технику. Но есть более эффективный способ защиты Вашей техники — это стабилизаторы напряжения — многоуровневая система защиты оборудования, которая исправляет любые перепады напряжения и работает много лет. Стабилизаторы напряжения — устройства, предназначенные для поддержания на определённом уровне напряжения у себя на выходе при значительных колебаниях напряжения на входе, что защищает электрическое оборудование от нестабильной подачи электроэнергии, перепадов напряжения, высокочастотных помех, высоковольтных импульсов и сбоев в сети. Стабилизаторы напряжения могут применяться в промышленных и бытовых сетях электроснабжения с номинальным напряжением 220 (380) V. Применение стабилизаторов напряжения поможет сэкономить на ремонте и замене повреждённого из-за скачков и перепадов напряжения электрооборудования и бытовых электроприборов, а так же решить проблемы в сбоях их работы. Аварийный скачок — и стабилизатор отключит внутреннюю сеть от источника напряжения, ставшего опасным. Напряжение пришло в норму — возобновит электроснабжение.
Преимущества стабилизатора:
- защищает от серьезных скачков напряжения, исправляет его перепады;
- устраняет электромагнитные помехи;
- защищает от последствий короткого замыкания в сети (а они могут быть серьезными);
- защищает телефонное / модемное / факсовое соединение (предотвращает появление шумов и разрывов соединения);
- может иметь LCD- / ЖК-экран или светодиодные индикаторы для контроля системы;
- стабилизатор средней мощности может стоить примерно как обычный сетевой фильтр.
Источники бесперебойного питания (ИБП или UPS)
Для обеспечения высокого качества электроснабжения, защиты электронной аппаратуры от выхода из строя, а также чтобы обеспечить бесперебойное питание были специально разработаны и созданы устройства «источники бесперебойного питания» (ИБП). В иностранной литературе такие устройства называются UPS.
По своими техническими данными ИБП работает и как аккумулятор. Во время своей работы UPS накапливает электроэнергию. В случае отсутствия подачи тока из внешних электросетей устройство способно автономно обеспечить в течении определенного времени (до полной разрядки) бесперебойное питание для работы техники.
Современные ИБП также способны выполнять и дополнительные функции, например стабилизатора электроэнергии. Современные цифровые устройства защищают оборудование от перегрузок и перегорания, выравнивая и стабилизируя силу тока в сети.
Источники бесперебойного питания — незаменимые помощники не только в офисе или квартире, но и в частном доме. При частом отключении электричества UPS обеспечит комфортность вашей жизни и непрерывность отопления. Чаще всего используют источник бесперебойного питания для котлов. Электрическая часть газовых и дизельных котлов потребляют небольшое количество электроэнергии. Чтобы обеспечить для них бесперебойное питание рациональней использовать источник бесперебойного питания для котлов, а не электрогенераторы. ИБП имеет ряд преимуществ: высокий коэффициент надежности, большой период эксплуатации, бесшумность и простота подключения. Источник бесперебойного питания для котлов может работать в автономном режиме достаточно долгое время.
Перед покупкой UPS обязательно необходимо определить необходимый уровень защиты от перебоев в сети. Конечно же, лучшим выбором может служить источник бесперебойного питания, который защитит от всех возможных проблем с электропитанием. Но менее мощный UPS будет прекрасным вариантом при ограниченном бюджете.
Чем стабилизатор отличается от ИБП? В ИБП встроен аккумулятор для питания компьютера в случае отключения электроэнергии, в остальном, функционал устройств одинаков. Необходимо помнить, что наличие батарей сильно увеличивает стоимость ИБП.
Почему покупать стабилизаторы выгоднее, чем ИБП? Стабилизатор удобнее в использовании, безопаснее и дешевле. Так стабилизатор начального уровня стоит примерно столько же, сколько хороший сетевой фильтр. Единственный плюс ИБП - функция аварийного питания - является и его минусом: ИБП нельзя оставлять включенным без присмотра, так как его аккумуляторы могут самовозгораться. Стабилизатор же можно держать включенным все время - в нем нет аккумуляторов. Также, большинство ИБП срабатываю только при понижении напряжения в сети, но не защищают технику от его повышения. И главное: при одинаковой мощности стабилизатор обойдется вам в несколько раз дешевле, чем ИБП неизвестного производителя. Приобретая мощный стабилизатор, (5000 VA, например) вы имеете возможность подключить к нему большинство электроприборов в доме. Как видите, плюсы очевидны.
Бытовая техника, подключенная через стабилизатор напряжения, работает в щадящем режиме электропитания со стабилизированным входным напряжением питающей сети, что позволяет значительно продлить ее эксплуатационный ресурс и даже сэкономить на электроэнергии т.к. вся бытовая техника изначально проектируется на конкретное значение напряжения в сети, и именно при этом напряжении обеспечивается оптимальный режим работы и самый высокий КПД.
Стабилизатор напряжения для частного дома или дачи — просто необходим для защиты от постоянных перепадов напряжения в сети.
Для корректного повышения/понижения напряжения в сети, для защиты то низкого/высокого напряжения необходим повышающий/понижающий стабилизатор напряжения от авторитетного производителя. Напряжение вольтодобавки будет автоматически подбираться в зависимости от уровня просаженности напряжения во входной электросети, а в случае аварийного изменения входного напряжения вся аппаратура будет автоматически отключена от сети.
Некоторое оборудование имеет высокие пусковые токи. Помните, что любой электродвигатель в момент включения потребляет энергии в несколько раз больше, чем в штатном режиме. В случае, когда в состав нагрузки входит электродвигатель, который является основным потребителем в данном устройстве (например, насос, холодильник), его паспортную потребляемую мощность необходимо умножить на 3, во избежание перегрузки стабилизатора в момент включения устройства. Однако, вероятность одновременного (с разницей менее, чем 1сек) включения таких потребителей мала, поэтому можно выбрать самый мощный потребитель, его паспортную мощность умножить на 3, а для остальных приборов учитывать номинальное потребление. Рекомендуется выбирать модель стабилизатора с 20% запасом от потребляемой мощности нагрузки. Этим Вы создадите себе резерв мощности для подключения нового оборудования.
Случалось ли вам видеть элементарные скачки напряжения? Свет гаснет, и сразу же загорается. Такое явления далеко не редкость в городской сети. Такие скачки довольно опасны для бытовой техники, также они могут повлиять на работу вашего компьютера. Скачок напряжения врятли приведет к серьезному сбою, скорее всего, вызовет банальную перезагрузку. Но даже это может сильно раздражать.
Представьте себе вы долго работали над чем-то и забыли сохранить сделанное, перезагрузка просто уничтожит все ваши несохраненные труды. Поэтому у многих пользователей компьютерной техники возникает идея защиты своего системного блока от такого рода неполадок.
При этом, важно понимать, что помимо самого системного блока к ИБП () нужно подключать и все остальные компьютерные комплектующие, в первую очередь, монитор. Тогда, если в случае каких-либо неполадок вы просто не заметите каких-либо изменений в работе и сможете спокойно продолжать свою работу. К ИБП нужно подключить те составляющие, чье отключение вам совершенно не нужно, лишние же предметы можно не подключать.
Подведем своеобразный вывод. Какие должны быть требования к ИБП? Он должен без проблем справляться с временным пропаданием напряжения, мощными импульсами и различными радиочастотными помехами. Если напряжение в сети полностью исчезает, то ваш компьютер в течение какого-то времени будет питаться от встроенного аккумулятора источника. Нельзя не отметить, что со многими проблемами, решаемыми ИБП, может справиться сетевой фильтр (удлинитель).
Единственное, что ему не под силу это поддержание техники в рабочем состоянии при полном отсутствии внешнего питания. Правда, необходимо признать, что качество такого фильтра должно быть очень хорошим. Цена качественного сетевого фильтра приближенно сопоставима с ценой среднестатистического ИБП. Порой владельцы не могут выбрать, что им конкретно нужно, фильтр или бесперебойный источник. Многое определяется особенностями сети питания. Если же вы хотите купить ИБП, то из этой статьи вы узнаете, на что нужно обратить свое внимание.
Типы «бесперебойников»
Источник бесперебойного питания
для компьютера может быть трех типов: Off-line, Line-Interactive, On-line. Начнем по порядку.
Off-line источник бесперебойного питания
Это самое простое и дешевое решение для защиты своего электрооборудования. Рассмотрим, как работает данное устройство. Как только напряжение сети станет существенно отличаться от рабочего диапазона, наше устройство переключит питание компьютера на внутренний аккумулятор источника. Процесс переключения занимает 4-8 миллисекунд. Как только напряжение сети войдет в норму, произойдет обратный процесс переключения.
Недостатком данного устройства является то, что при частых скачках напряжения в сети ИБП будет постоянно переключаться на свою батарею, что негативно скажется на работе самого аккумулятора. Источники класса Off-line, как правило, не предназначены для качественной фильтрации или стабилизации электрического сигнала. К такому ИБП нужно подключать устройства, которым особо не важна форма входного сигнала. Хорошее сопряжение происходит с импульсными высокочастотными блоками питания, которыми оснащены на данный момент практически все компьютеры. Не стоит подключать к оффлайн источнику зарядники современных смартфонов. И еще хуже получается сочетание данного ИБП с мощными трансформаторными блоками питания, которые используется для питания активных колонок, сканеров и прочего оборудования. Рассмотрим более надежный класс источников бесперебойного питания.
Line-interactive источники бесперебойного питания
Данный источник представляет собой своеобразный симбиоз источника питания со стабилизатором напряжения. В принципе, получается простая принципиальная схема. Таким образом, стабилизатор, в случае нестабильности в сети, будет нормализовать напряжение т.е. приводить к определенному удовлетворительному диапазону. Тем самым, избавляемся от главного недостатка оффлайн источника, частых переключений. Такой ИБП наиболее часто используется для дома, он немного дороже первого рассмотренного источника питания, но и прослужит вам намного дольше.
Специалисты советуют использовать подобные источники для тех устройств, которые критичны к полному пропаданию напряжения, но при этом нормально реагируют на не совсем качественные синусоиды тока на выходе. Такой ИБП идеально подойдет для любой офисной техники. Компьютеры, мониторы, принтеры будут работать замечательно через эти источники. Line-Interactive - отличный вариант для сети, в которой часто случаются скачки напряжения.
Примечание:
при выборе данного типа ИБП, нужно оптимально выбрать границу диапазона, другими словами, то напряжение, при котором должно произойти переключение. Например: 190 Вольт, 150. Значения нужно выбирать, исходя из конкретных особенностей сети.
On-line источники бесперебойного питания
Данный класс ИБП является самым дорогим среди устройств, обеспечивающих бесперебойное питание. Этот ИБП сначала производит преобразование переменного сигнала в постоянный, а затем наоборот. Спросите, зачем? Дело в том, что, таким образом, можно решить целый ряд проблем по защите электропитания. На выходе такого ИБП вы получите сигнал без помех, чистая выходная синусоида, и самое главное, время переключения в режим аккумулятора равно нулю, что совсем не так у прежних рассмотренных классов ИБП.
Важно понимать, что использование онлайн варианта дома не будет самым правильным решением. Во-первых, это не будет экономичным вариантом, да и нет в этом особой нужды. Такие ИБП чаще всего выпускаются под промышленные цели, для чувствительного оборудования, они производятся в специальном корпусе.
Существует еще одна вариация бесперебойных источников питания, так называемый тип «Дельта». Он больше похож на line-interactive, при этом разработчики сообщают, что он не уступает онлайн источнику.
Общее для всех типов: мощность
Каждый производитель ИБП на своем устройстве указывает полную мощность инвертора, приводя значение в так называемых Вольт-Амперах. А вот активная мощность рассчитывается с помощью коэффициента мощности. Для бюджетных блоков питания его значение редко больше 0,6. Разберем небольшой пример.
Итак, пусть есть стандартный ПК с АТХ блоком питания мощностью 350Вт. Он отдает такую мощность по вторичным линиям суммарно, другими словами, его мощность распределяется по составляющим. КПД такого БП составляет 75-85 процентов, что значит, что от сети он должен получать 400-440 Вт. Это своеобразный максимум потребления, который возможен теоретически, на практике эти значения несколько меньше. Но при расчетах желательно ориентироваться на максимум потребления, это даст определенные гарантии.
Далее вычисляем требуемую мощность в Вольт-Амперах. С учетом коэффициента мощности 0,6 получим 733,4 ВА. Нужно не забыть, что в первых двух видах ИБП оборудование подключается к аккумулятору только в случае выхода напряжения за границы допустимого. Во время переходных процессов вся мощность потребляемая нагрузкой не должна превышать 75 % от номинального значения, указанном на ИБП. Для онлайн источников, время переходных процессов длится существенно меньше, рекомендуемый запас мощности должен быть 10-20%.
Итак, если учесть все вышесказанное, то требуемая номинальная мощность ИБП должна быть примерно равна 916 ВА. При покупке вы не найдете источник питания именно с такой мощностью, лучше взять ИБП с похожими характеристиками с запасом вверх, те 1000 ВА.
Конечно, можно возразить, что неужели для нагрузки в 350 Вт, нужен источник питания 1000ВА. Многие используют и значительно меньшие по мощности ИБП для таких случаев. Никто не спорит, это может работать, но данный выбор скорее нужно считать вынужденным, надежность питания системы при этом резко уменьшается. Аctive PFC можно считать «реактивной нагрузкой», т.е. активную мощность в Вольт-Амперах можно приравнять к Ваттам, и тогда как бы можно избавиться от коэффициента мощности. Но и в этих ИБП есть свои нюансы, которые необходимо учитывать.
Современные ИБП - какие они?
Выше мы продемонстрировали, как правильно нужно выбирать
источник бесперебойного питания
для конкретного варианта. Цены на данный товар, в течение 5-7 лет от появления их на рынке, были довольно высокими, можно даже сказать стабильно высокими. Ситуация начала меняться не так давно, когда пришедшие на рынок новые фирмы начали предлагать решения по более низкой цене. При этом продукция существенно не отличалась по качеству. Но это характерно лишь для последних 4 лет.
За последнее время были значительно усовершенствованы, как и сами аккумуляторы, так и системы управления. Во многом, это было достигнуто, благодаря улучшению элементной базы. Хотя и комбинация и селективность схем тоже положительно влияла на развитие устройств. Так появились функции: индикация, управление через COM или USB. Радует, что и цена постепенно снижается.
Из наиболее известных производителей оборудования, рассчитанного на средние и высокие мощности, можно отметить: LIEBERT (ISO 9001, сертификат продукции для использования в России и СНГ), EATON-POWERWARE (лидер в поставке комплексных решений), APC (ИБП для вычислительной и офисной техники), IPPON (продукция фирмы Centralion Industrial), и другие. Для дома - еще: PowerMan, PowerCom.
Также необходимо понимать, что в ИБП не так много дорогих компонентов. Да, что вообще говорить, если цена этого устройства в основном определяется стоимостью аккумулятора. Для домашнего бесперебойного блока питания используется одна аккумуляторная батарея.
Об аккумуляторах
Если речь идет об ИБП с переключением, то есть тем, что не относятся к классу онлайн, то они оснащаются аккумуляторной батареей из необслуживаемых свинцово-кислотных элементов. Очень редко вам попадется образец с другими типами батарей, к примеру, никель-кадмиевые.
Напряжение, поддерживаемое батареей, варьируется. Можно встретить модели с этим значением, изменяющимся от 6 до 48 Вольт. Чаще всего это 12В. Максимальная емкость при этом составляет 6-25 Ампер-часов. Увеличение времени автономной работы для домашнего ИБП можно решить с помощью установки дополнительного аккумулятора, но такие случаи все же довольно редки. Если вы используете ваш ИБП в оптимальном режиме, то можно с уверенностью сказать, что батарея прослужит вам надежно в течение времени от 3 до 6 лет.
Время автономной работы
Одним из самых важных параметров ИБП является время его автономной работы, ведь именно это волнует рядового пользователя, как долго он сможет проработать без электричества.
Конечно, в первую очередь, задача ИБП предотвратить потерю данных в случае отключения электроэнергия. Время поддержания питания примерно 5-7 минут, этого должно с лихвой хватить, чтобы корректно завершить свою работу. Если же вас интересует большее время работы, то вам может понадобиться более мощный ИБП. Одним из подобных устройств является APC Back модели ES 700, который вполне может поддерживать работу в течении 15-20 минут.
Честно говоря, этот параметр сильно зависит от емкости батареи и потребляемой мощности всей системы. Это и указывается в паспорте устройства, 1000ВА - 5 минут, 700- 10 минут. Это можно легко проверить. Умножьте емкость батареи на напряжение 12 вольт и разделите на мощность. Время получится немного больше, но так оно и должно быть, ведь мы не учитываем КПД.
А если - другой аккумулятор?
Конечно, это решение неплохое. Максимальную мощность ИБП изменить уже никак не получится, но можно увеличить максимальное время работы, установив аккумулятор повышенной емкости. Это можно сделать, но далеко не вариант, что это приведет к положительным результатам. Вы можете испортить, как саму батарею, так и весь ИБП. Конечно, история знает положительные исходы этих событий, но это приводит лишь к увеличению времени работы в 1,5-2 раза. Это не так много, чтобы рисковать, ведь вы можете просто сломать то, что имеете.
Совсем другое дело, когда ваш ИБП поддерживает еще несколько батареи, и на нем есть слоты для подключения. Но справиться опять же сможет не каждый, нужно хотя бы знать схему вашего блока питания.
«Бэки» и «Смарты»
Чем отличается Smart UPS от Back UPS? В прайсах можно найти и то и другое. К классу «Он-Лайн» ни тот, ни другой - не относится. Smart UPS удобен тем, что им можно управлять непосредственно со своего компьютера, на выходе он дает напряжение, которое полностью повторяет синусоиду сети. Back UPS на выходе дает практически прямоугольные импульсы, что далеко не синус. Такие ИБП применяются в купе с импульсными блоками питания. Все зависит от случая и требований.
По сути источник бесперебойного питания в домашних условиях нужен только для стационарного компьютера. Для ноутбука он не нужен, т.к. в нём есть своя батарея.
Напряжение в электросетях редко составляет стабильное значение в 220 Вольт, чаще всего оно гуляет с допустимым значением в плюс или минус 10%. Бытовая и компьютерная техника справляется со значением 200 или 240 Вольт, но в случае возникновения, пусть даже и кратковременного скачка - техника с большой долей вероятности выйдет из строя.
Что представляют из себя перепады напряжения и чем они опасны
В первую очередь перепады напряжения возникают в типовых многоквартирных домах. Питание подводится через три фазы и с помощью распределительного щитка ток попадает в каждую квартиру через одну рабочую фазу и нулевой провод. Важно отметить, что «ноль» испытывает наибольшую нагрузку и что плохо - он у всех общий. Соответственно, когда жильцы включают много бытовых приборов одновременно - электросеть испытывает перегрузку. Частое явление - это перегорание нулевого провода у основания в щитке. Более того, в этот момент соседние квартиры становятся подключенными по фазе и напряжение способно подскочить до отметки в 380 Вольт, что неминуемо приведет к выходу из строя тех приборов, которые не имею достаточной защиты.
Причин, способных привести к такой ситуации много, но что характерно - они имеют общий источник. Подстанции, которые распределяют электроэнергию, зачастую давно морально и технически устарели, причем хоть оборудование и поддерживают в рабочем состоянии, но часто вопрос о его смене не стоял на протяжении десятилетий. Неизменно растет количестве бытовых электроприборов, и соответственно, возрастает нагрузка на подстанции. Учитывая тот факт, что и в момент их сооружения запас рассчитывался на норму 4,5 кВт - энергопотребление на то время и сейчас составляет существенную разницу.
Состояние электропроводки тоже оставляет желать лучшего. Кроме того, известны ситуация с горе-ремонтниками, способными подключить к общей системе работающую электросварку, чем значительно повысят нагрузку на электросеть, отчего у других людей возникнет ситуация с перегрузкой на щитке. Хорошо, если в этом случае установлены защитные средства, но если их нет и была надежда на извечное «авось» - то ситуация с заменой сгоревшей бытовой техники и заметной брешью в бюджете крайне высока. К счастью, на рынке представлено большое количество самого разнообразного оборудования, призванного по возможности уберечь технику от перепадов напряжения.
Какие основные средства доступны для защиты техники от перепадов напряжения
Неподготовленному человеку сложно разобраться в типах устройств и их назначениях, поэтому перед покупкой важно изучить теорию, чтобы иметь представление о том, что же именно необходимо приобрести. Современные устройства делятся на несколько типов:
- защитные реле,
- понижающие трансформаторы,
- повышающие трансформаторы,
- стабилизаторы напряжения,
- многофункциональные устройства защиты,
- автоматические выключатели,
- сетевые фильтры.
Стоит подробнее рассмотреть назначение и возможности каждого устройства, чтобы хорошо представлять себе общую картину обеспечения защиты от перепадов напряжения.
Защитное реле
Представляет собой автоматическое устройство, срабатывающее при воздействии на него перепадов напряжения в сети. Оно отключает электрическую цепь от сети в том случае, когда управляющий микроконтроллер регистрирует повышение показателей напряжения по сравнению с установленными нормированными. Нагрузка автоматически подключается обратно в цепь, когда показатели напряжения приходят в норму.
Ее значение пользователь устанавливает самостоятельно, с помощью системы управления и в дальнейшем контроллер ориентируется именно на это значение. Поскольку реле не способно выдерживать нагрузки свыше 8 кВт, в то время как показатели для квартир порой достигают и 25 кВт, защитное реле используют в паре с автоматическим выключателем, который и служит основной защитой.
Хорошим примером такого устройства является реле VP-16AN от производителя DigiTop, которое по сути, представляет собой индивидуальный переходник, способный предохранить напрямую подключенный к нему электроприбор от короткого замыкания и перегрузки. Стоимость такого устройства находится на уровне $12
Понижающий и повышающий трансформатор
Основное назначение трансформаторов, представляющих собой статические преобразователи электрической энергии, состоит в изменении напряжения переменного тока. Данные устройства работают при условии переменного напряжения и имеют несколько индуктивных обмоток, связанных друг с другом. В зависимости от соотношения напряжения тока трансформаторы делят на повышающие и понижающие:
- В повышающем первичная обмотка характеризуется низким напряжением и меньшим количеством витков, а вторичная наоборот, высоким. Как соответствует из названия, данный прибор повышает напряжение и применяется для передачи электроэнергии на значительные расстояния.
- В понижающем наоборот, первичная обмотка демонстрирует высокое напряжение и большее количество витков, а вторичная низкое. Трансформаторы такого типа служат для распределения поступающей электроэнергии потребителям.
Что характерно, трансформатор любого типа используют как понижающий, так и повышающий, когда их запускают, подав напряжение в обратную сторону. В таком случае понижающий станет повышающим, и наоборот.
По своей конструкции трансформаторы делятся на два типа:
- масляные,
- сухие.
Первая разновидность располагает баком, в котором находится трансформаторное масло. Оно служит хорошим изолятором и одновременно охлаждающим веществом для магнитопровода с обмотками. Как правило, именно такие типы чаще используют на подстанциях.
Сухие трансформаторы имеют пассивное воздушное охлаждение и устанавливаются в жилых помещениях и на промышленных объектах. Охлаждение воздухом позволяет избежать проблемы, связанной с нарушением герметичности масляного бака, но этот способ менее эффективен.
Если говорить грубо, то понижающий трансформатор необходим для того, чтобы в дом приходило 220 Вольт, с учетом погрешности. Недопустимо подавать потребителю сразу высокое напряжение от подстанции, и поэтому для этих целей и служит трансформатор.
Понижающие трансформаторы для бытовых целей не отличаются высокой ценой. Стоимость модели ЯТП-025, способной понижать входное значение с 220 до 12 вольт составляет $30, модель, способная понизить входящие 380 до 220 обойдется дороже, в среднем от $130
Стабилизатор напряжения
Это устройство предназначено поддерживать определенный уровень напряжения на выходе. Работа стабилизатора позволяет защитить оборудование от нестабильной подачи электроэнергии и помех, а также сбоев в сети.
Подобное оборудование применяют, когда есть смысл защитить бытовые электроприборы и компьютерную технику от перепадов и скачков напряжения. В случае их возникновения стабилизатор отключит внутреннюю сеть и подключенные к ней приборы до тех пор, пока значение напряжения не придет в норму.
Применение стабилизаторов позволяет получить определенные преимущества:
- защита от скачков и перепадов напряжения,
- устранение электромагнитных помех,
- защита от короткого замыкания,
- защита телефонных линий от разрывов и шумов на линии,
- более низкая цена по сравнению с другим защитным оборудованием.
Современные стабилизаторы переменного напряжения, которые применяются в быту, условно делятся на следующие разновидности:
- механические с сервоприводом,
- электронные,
- релейные,
- гибридные,
- компенсационные,
Модели производят в двух вариантах исполнения: однофазные и трехфазные, мощность самая разнообразная - от сотни ватт до нескольких мегаватт. Важной отличительной чертой качественного стабилизатора станет его быстродействие на изменение уровня напряжения. Как правило, реагирование происходит в течении нескольких милисекунд. Второй немаловажный фактор работы стабилизатора - это его точность выходного напряжение. Значение не должно колебаться в пределах более, чем 10% от номинального значения.
Оптимальны в выборе модели стабилизаторов, способные выдерживать десятикратные перегрузки, и для которых нет нужды рассчитывать запас мощности.
Устройство защиты многофункциональное
В первую очередь это устройство предназначено для отключения оборудования в том случае, когда сетевое напряжение вышло за допустимые значения минимального показателя в 160 В или максимального в 280. Устройство состоит из объединенных между собой магнитного реле и контроля напряжения. К ним подключен и защитный варистор, который при возникновении высоковольтных импульсов в сети шунтирует их до установленного безопасного значения. Особенностью этого устройства является режим работы и действия, которые производит прибор:
- В случае повышения напряжения и выхода за допустимые пределы происходит отключение от питания. Одновременно с этим запускается таймер, который отсчитывает время повторного включения. В том случае, если во время ожидания произойдет еще один скачок - то таймер обнуляется и отсчет начинается заново.
- В случае наличия пониженного питания устройство защиты начинает отсчет задержки отключения. В том случае, если по истечению срока времени уровень напряжения не вернется в норму - произойдет отключение, если же снижение было кратковременным - то устройство продолжит контролировать уровень нагрузки.
Подобное решение позволяет обеспечивать хорошую защиту от воздействия импульсов, а также контролировать качество напряжения, которое подается на подключенное оборудование.
Важно помнить о том, что УЗМ не способно заменить собой другие средства защиты, поэтому его чаще используют в качестве комплексного решения проблемы.
Автоматические выключатели
Это одни из самых распространенных типов решений для обеспечения защиты квартиры или офисного помещения от перепадов напряжения. Выключатель, который еще называют «автоматом», контролирует силу тока в цепи, не допуская при этом появления сверхтоков, сила которых превышает допустимое для проводки значение. Как правило срабатывают при подключении превышающей норму нагрузки на сеть, либо же при коротком замыкании.
Устройство срабатывает благодаря используемому в его конструкции расцепителей, которые бывают двух видов:
- тепловые,
- электромагнитные.
Тепловые состоят из биметаллической пластины, четко реагирующая на изменение протекающего по ней тока. При излишнем нагреве пластина освобождает специальную пружину, которая и отключает автомат.
Электромагнитная имеет такой же принцип действия, с той лишь разницей, что используется катушка с магнитным сердечником, который при превышении нагрузки освобождает пружину.
Оптимальнее всего использовать автоматы в комбинации с устройством защитного отключения, контролирующие при этом и ток утечки. УЗО так же находится под защитой автомата и всегда устанавливается после защитного выключателя. Подобный сочетание носит название дифференциального автомата. Выгода от установки устройства состоит в более простой схеме монтажа и экономии места в распределительном щитке.
Сетевые фильтры
Эти устройства представляет собой удлинитель с большим количеством розеток и кнопкой включения. По сути, чаще используется как удлинитель и место для подключения персонального компьютера. Благодаря наличию варистора сетевой фильтр способен обеспечить защиту включенного в него электрооборудования и подавляет высокочастотные помехи.
В случае появления высокочастотного импульса сопротивление варистора падает, благодаря чему излишки электрического импульса преобразуются в тепловые. Подобное решение позволит обеспечить дополнительную защиту для оборудования, но не стоит слишком полагаться на сетевой фильтр. Его приобретение целесообразно в первую очередь как удлинителя, для обеспечение безопасности оборудования необходимо обратить внимание на полноценные устройства защиты.
Источники бесперебойного питания
Подобные приборы используются в первую очередь для тех устройств, внезапное отключения питания на которых, способно нанести вред выполняемым операциям, то есть, к компьютерам. Это оборудование призвано обеспечить бесперебойное питание, в то время как благодаря встроенному аккумулятору они способны обеспечить работы компьютера от одной минуту до нескольких часов.
В первую очередь их приобретают для того, чтобы «выиграть время» при внезапном отключении электроэнергии, что позволит успеть сохранить все необходимые данные и выполняемые операции на компьютере. Внутреннее устройство бесперебойников аналогично стабилизаторам, разница видна лишь в наличии свинцового аккумулятора.
Тем не менее, специалисты рекомендуют покупку ИБП в случае необходимости сохранения данных, во всем остальном они уступают стабилизаторам. Главным недостатком большинства ИПБ является включение при пониженном напряжении и недостаточная чувствительность при повышенном. К тому же, устройство нельзя оставлять без присмотра, поэтому при прекращении работы за компьютером его тоже необходимо отключать. При этом цена на стабилизатор и бесперебойник одинаковой мощности имеет разницу в несколько раз в пользу первого - поэтому выбор очевиден. Для сохранения информации и безопасного отключения компьютера хватит и бюджетных моделей ценой от $45, время работы которых в среднем оценивается в 15 минут - что вполне достаточно для корректного завершения работы.
Заземление
Все электроприборы, понятное дело, должны быть заземлены. Вообще, заземление, если говорить очень просто, это некий третий провод (два из них – фаза и ноль), приходящий на розетку к специальному заземляющему контуру , а затем уходящий в электрощит 
на специальную клемму и потом в землю.
Чтобы узнать точно, есть ли заземление, необходим индикатор напряжения, или ПИН.
Как действовать?
- Вставить ПИН в оба отверстия розетки, если лампочка загорелась, значит, напряжение есть;
- Вытащить один щуп ПИНа, и коснуться им заземления, если лампочка загорелась, то заземление имеется, а если нет – делается следующий шаг;
- Вставить щуп обратно и вытащить второй, снова коснуться заземления – если лампочка загорелась, то заземление есть, соответсвенно, если не горит – заземления нет.
Сетевые фильтры
При подключении любой электроники в сеть рекомендуется использовать сетевой фильтр.
Для чего нужен сетевой фильтр? – спросите вы.
Назначение сетевого фильтра в защите цепей электропитания электронной аппаратуры от таких помех, как:
- Всплески напряжения
- Импульс напряжения
- Шумовые помехи
Например, если по сети вдруг пойдет напряжение больше 220V, то сетевой фильтр защитит компьютер от него.
Как выбирать?
Следует учесть такие параметры:
- Номинальное напряжение / частота 220 V/50 Гц
.
В США и Европейских странах используется частота 60 Гц, в России 50 Гц. - Максимальный ток нагрузки.
Чтобы определить, какой ток электроника потребляет, нужно решить пример по формуле: I=P\U, где – сила тока, P – мощность электроприбора, U – напряжение сети. Потребляемая мощность компьютера обычно написана на блоке питания или в руководстве, или ищите в описание вашей модели компьютера. - Ослабление импульсных помех.
Что представляют собой импульсные помехи? Когда в результате переключений, различных аварий, отключения потребителей и подобного, в электросети происходит кратковременный скачок напряжения, возрастающего в этот момент в сотни раз и на доли секунды. Но и этого достаточно, чтобы навредитькомпьютеру. Пример параметров: 4 кВ – 5/50 нс не менее 10 раз или 4 кВ – 1/50 мкс не менее 4 раз. Как это понимать? Сетевой фильтр сможет выдержать с десяток импульсов в 4 киловольта, если они будут длиться пять пятидесятых наносекунды и четыре импульса в 4 киловольта, если продолжительность составит одну пятидесятую микросекунды. - Ток помехи, выдерживаемый ограничителем.
Это токи, возникающие при перегрузках, их значение выражается в килоамперах. Ограничитель бывает плавкий или автоматический. - Максимальная поглощаемая энергия.
В дешевых моделях поглощается только фаза, а в более дорогих фаза, ноль и земля. Обозначается в джоулях. - Уровень ограничения напряжения при токе помехи.
В данном параметре ± 100V не критично. - Ослабление высокочастотных помех.
Например, включенная дрель дает помехи на телевизор. Это высокочастотные помехи в электросети. Данный параметр говорит о свойстве фильтра сглаживать помехи в сети на определенной частоте. Например, 0,1 МГц – 7 дБ, 1 МГц – 12,5 дБ, 10 МГц – 20,5 дБ. Чем большее значение дБ, тем больший уровень помех сможет поглотить фильтр. - Потребляемая мощность.
Это мощность, потребляемая самим сетевым фильтром. В дорогих моделях этот показатель будет выше, так как лучшая требует больших энергозатрат.
Автоматы
Установка нового автомата в электрощиток позволит избежать плачевныхпоследствий не только для компьютера, но и для любой бытовой техники,так как старые устарели и отличаются низкой чувствительностью и быстродействием.
Как выбрать автомат?
Выбор автомата обуславливается номинальным током и производителем. Что касается последнего, то наиболее известны ABB и Legrand. Номинальный ток – это уровень тока, при котором сработает автомат и отключит питание в сети.
Посчитать номинальный ток можно по формуле: I=P\U, где I – сила тока, P – мощность электроприбора, U – напряжение сети. Напряжение в нашей сети 220 Вольт, мощность, потребляемая электроприборами, обычно указывается в документации. Таким образом, сложив все мощности, потребляемые электроприборами и поделив это значение на 220, можно определить приблизительное значение тока.
Стабилизаторы напряжения
Стабилизаторы напряжения позволяют поддерживать напряжение на должном уровне. Актуальны для сельской местности, но не дешевы.
Стабилизаторы бывают :
- феррорезонансные;
- электронные контактные;
- электронные бесконтактные;
- электромеханические.
Основные характеристики :
- Диапазон входного напряжения – минимум и максимум напряжения, которое данный стабилизатор способен преобразовать до 220 вольт.
- Номинальная мощность – мощность, которую стабилизатор может выработать.
- Перегрузочная способность (обозначается в вольтах) - показывает, как долго стабилизатор может “осиливать” перегрузку.
- Режим Bypass позволяет переключить питание напрямую от сети, не отключая стабилизатор.
- Блок индикации позволяет снимать показатели напряжения токов на входе и выходе.
- Погрешность стабилизации, для чувствительной электроники требуется низкий процент погрешности.
- Система охлаждения может быть естественная или.
- Степень защиты обозначается IP. Ingress Protection Rating - система классификации степеней защиты оболочки электрооборудования от проникновения твёрдых предметов и воды.
- Количество фаз: в бытовых условиях достаточно одной.
Не стоит забывать о КПД, габаритах, массе и прочих дополнениях.
Источник бесперебойного питания - ИБП
ИБП или УПСник (UPS – UninterruptiblePowerSupply) необходим для снабжения электрооборудования бесперебойным питанием в пределах заданной нормы.
Если сказать проще, то после отключения питания, ИБП еще какое-то время за счет собственных аккумуляторов поддерживает необходимое напряжение на подключенных к нему устройствах. Получаем защиту “железа” от различных проблем в электросети, а также сохранение важных, не сохраненных, данных, которые возможно потерять при внезапном отключении от источника.
ИБП бывают :
- ИБП off-line – простые ИБП, зачастую используются для домашних компьютеров. Во время отключения напряжения в сети источником питания становится аккумулятор. Время переключения в среднем 2 – 20миллисекунды.
- ИБП Line-Interactive – это off-line + встроенный стабилизатор напряжения.
- Delta Conversion – довольно сложная система, заключающаяся в преобразовании тока в переменный, затем снова в постоянный, затем этот ток добавляется в основной сети, таким образом, поддерживается стабильное напряжение.
- ИБП on-line – эти ИБП дают высокую надежность, так как компьютер не связан с электросетью.
При покупке стоит обратить внимание на такие параметры :
- Погрешность чем меньше, тем лучше.
- Время переключения чем быстрее, тем лучше.
- Время автономной работы чем больше, тем лучше, но, соответственно, дороже.
- Суммарная мощность нагрузки – мощность, которую способен выдавать блок питания в течение заданного промежутка времени.
- Тип предохранителя может быть или плавкий, или восстанавливающийся\автоматический.
Оставьте свой комментарий!
В наше время скачки напряжения, к сожалению, далеко не редкость. Нестабильное питание может не лучшим образом повлиять на работу различных электронных приборов, в особенности - компьютеров. При серьезном повышении напряжения в сети вероятность выхода из строя компонентов ПК очень высока, но даже если этого не произойдет, то при вынужденной перезагрузке вы можете потерять важные данные.
Для защиты системного блока от электрических сбоев необходимо использовать источник бесперебойного питания или как его часто называют сокращённо - ИБП (UPS). При этом следует учитывать определенные требования. Все устройства, которые работают совместно с компьютером, желательно так же подключить к бесперебойнику. В таком случае если напряжение пропадет, то компьютер сможет продолжить работу, а другие устройства можно включить или выключить по желанию.
ИБП (источник бесперебойного питания) должен справляться с перегрузками в электрической сети, радиочастотными и импульсными помехами, короткими замыканиями, аварийными повышениями напряжения, а так же с временным его отсутствием. В целом, со всеми этими требованиями может справиться и высококачественный сетевой фильтр, цена которого будет практически такой же, как и стоимость ИБП среднего качества.
Сетевой фильтр Pilotсерии X- Pro
Что именно выбрать решать вам, но при этом следует учитывать, что только бесперебойник позволит продолжить работу в случае отключения электричества. Так же необходимо учитывать и качество вашей электрической сети.
Классы ИБП
Все источники бесперебойного питания для домашнего использования делятся на три основных типа. Самым простым и недорогим решением, которое используется для защиты электрооборудования, является ИБП класса Off-Line или Standby (Back-UPS) . Работает он достаточно просто: если напряжение внешней сети выйдет за рамки «рабочего» диапазона, то данное устройство за 4-8 миллисекунды переключается на внутреннюю аккумуляторную батарею, а как только сеть вернется в нужный диапазон - переключается обратно. В случае работы от батареи более 5-10 минут, устройство автоматически выключается.
Недостатком такого ИБП является то, что если напряжение скачет очень часто, то он, соответственно, будет часто переключаться на работу от аккумулятора, что сильно скажется на сроке службы батареи. Так же устройства такого класса не могут стабилизировать напряжение и имеют неважную фильтрацию помех.
Источники бесперебойного питания такого типа рекомендуются для защиты устройств от коротких отключений электричества в сетях со стабильным напряжением и отсутствием серьезных помех. Стоимость Back-UPS оборудования начинается с отметки 1500 рублей в зависимости от мощности и фирмы-производителя.
Следующий тип ИБП - Линейно-интерактивные или Line-Interactive (Smart-UPS) . Его работу можно представить как Off-Line ИБП, который подключен к розетке не напрямую, а через стабилизатор переменного напряжения. В этом случае, даже если напряжение домашней сети будет меняться постоянно, заданное напряжение будет обеспечиваться стабилизатором. Переключение на работу от аккумулятора происходит только в случае отключения электричества. Стоимость таких источников в рамках одного бренда несколько выше, чем у Standby ИБП, но при этом начальная цена самых недорогих решений составляет те же 1500 рублей, что и Back-UPS устройств.
Одним из недостатков подобного типа устройств является ступенчатая стабилизация напряжения. Например, при падении напряжения до 210 В, бесперебойник никак не отреагирует на это обстоятельство, а при снижении до 200 В, вернет его значение к положенным 220 В. Так же линейно-интерактивные ИБП имеют только пассивные фильтры переменного напряжения, которые не смогут исправить серьезные помехи в сети.
ИБП Smart-UPS заслуженно являются самыми популярными изделиями на рынке. Имея среднюю стоимость, они способны обеспечить надежную защиту вашей компьютерной техники в сетях с небольшими колебаниями амплитуды и стабильной частотой.
Самый дорогой тип устройств - это On-Line источники бесперебойного питания . Они преобразуют переменный ток в постоянный, а затем обратно. С помощью On-Line ИБП фильтруются помехи любого вида, также он отличается мгновенным переходом в аккумуляторный режим и выходным током (только «синус»), который не имеет искажений, будучи сформированным самим устройством.
Источники подобного класса обеспечивают 100% защиту подключенных к нему электронных устройств и способны обеспечить им нормальную работу в самых критичных и нестабильных электрических сетях. Обычно такие источники бесперебойного питания выпускаются для работы в промышленности, а использование их в домашних условиях является не слишком экономичным решением. Начальная стоимость на подобную продукцию составляет около 12000 рублей.
Аккумуляторная батарея и время автономной работы
На протяжении многих лет с момента появления источников бесперебойного питания на рынке цены на них оставались довольно высокими. И только с приходом новых перспективных фирм, которые предлагают качественные решения по более низким ценам, ситуация изменилась.
Технологические разработки последних лет сводились к улучшению параметров самих устройств и их аккумуляторов. Это происходило путем комбинации схем и применения современной элементарной базы. Появились новые функции, такие как индикация, «умный» контроллер и др. Также постепенно снижалась цена.
Сам источник бесперебойного питания не содержит большого количества очень дорогих и дефицитных компонентов. Большую часть его стоимости составляет аккумулятор. В источниках, предназначенных для домашнего использования, одна батарея.
Источники бесперебойного питания с переключением, как правило, оснащены аккумуляторной батареей из свинцово-кислотных элементов. Крайне редко производители используют батареи другого типа, к примеру, никель-кадмиевые.
Батареи различных моделей имеют разное напряжение. Оно может быть от шести до сорока восьми вольт (чаще всего 12 В), при максимальной емкости от шести до двадцати пяти ампер-часов. Для ИБП «домашнего» типа, обычно не предусмотрено увеличение времени работы в автономном режиме с помощью установки дополнительной батареи, хотя бывают и исключения. Сроки работы аккумуляторов от ведущих производителей зависят от типа источника бесперебойного питания и составляют от трех до шести лет.
Еще одной важной характеристикой данного устройства является его время работы от аккумуляторной батареи, в течение которого ИБП будет поддерживать питание в случае отключения электричества. Большинство моделей могут дать вам пять-семь минут, которых будет вполне достаточно, чтобы сохранить все необходимые файлы и выйти из операционной системы. Если же вам обычно требуется больше времени, то можно выбрать соответствующую модель ИБП, которая сможет поддерживать работу около двадцати минут.
Параметр времени автономной работы напрямую зависит от емкости аккумулятора и мощности подключенного к UPS оборудования. Правда, производитель в названиях своих продуктов и на коробках устройств, как правило, указывают не емкость АКБ, а ее полную мощность, которая измеряется чаще всего в вольт-амперах (ВА) или иногда в ваттах (Вт).
Самые слабые источники бесперебойного питания имеют мощность от 300 до 500 ВА, обеспечивающую время продолжительности работы в автономном режиме от 2 до 5 минут под полной нагрузкой. Более мощные представители, от 600 до 1000 ВА, позволяют проработать на компьютере при отключении электричества до 10 минут. Модели ИБП со значением мощности от 1100 до 2000 ВА и вовсе увеличивают время автономной работы для среднестатистического компьютера до 20 - 40 минут.
При этом не стоит забывать, что указанное нами время работы компьютерного оборудования от батареи очень условно и напрямую зависит от количества подключенных устройств и требуемой для их нормальной работы мощности. Например, системный блок, оснащенный топовой видеокартой и высокопроизводительным центральным процессором вкупе с 24-дюймовым монитором, будет потреблять гораздо больше энергии, чем обычный офисный компьютер. Если же к UPS дополнительно подключены и другие периферийные устройства, такие как принтер или сканер, то и они, будучи включенными, могут значительно уменьшить автономное время работы.
Что бы максимально увеличить время работы ПК в автономном режиме, сразу после отключения электричества закройте все «тяжелые» приложения (игры, редакторы, программы монтажа, кодировщики и т.д.), оставив работающими только самые необходимые программы. Это позволит снизить нагрузку на микропроцессор и графический адаптер, которые энергозависимы больше других внутренних устройств. Так же выключите неиспользуемое оборудование и уменьшите параметры яркости на мониторе.
Не стоит упускать из вида и еще одну немаловажную деталь. Чем мощнее ИБП, тем больше его габариты и масса. Так киловатное (1000 Вт) устройство может достигать почти полметра в длину и весить около 20 килограмм. Учтите это и при выборе всегда сообразовывайтесь с размерами вашего рабочего места.
Иногда у некоторых пользователей возникает очень заманчивая перспектива поставить на ИБП другой более мощный аккумулятор. Теоретически это может значительно повысить максимальное время работы, но на самом деле это скорее всего приведет в негодность либо саму батарею, либо устройство. Конечно, в Интернете можно встретить варианты «удачной» замены, но они продлили «автономное» время не более чем в 2 раза. Стоит ли рисковать?
Заключение
К наиболее крупным и популярным производителям оборудования, которое рассчитано на всевозможные мощности, можно отнести: APC, EATON (Powerware), Ippon и PowerCom. Все они довольно широко представлены на российском рынке во всех ценовых сегментах.
Первая уже многие годы выпускает высококлассную продукцию и является мировым лидером в сфере производства оборудования для защиты электропитания. Правда, стоимость источников бесперебойного питания компании APC выше, чем у конкурентов.
Несколько меньшую цену за свои изделия просит EATON - крупная американская корпорация, ныне выпускающая под своим именем ИБП, в основе которых лежат разработки ранее знаменитого бренда Powerware.
Если же вы ищите недорогие, но при этом функциональные решения для защиты вашего ПК от коллизий с напряжением, то к вашим услугам оборудование фирм PowerComи Ippon.
Правильно выбрав источник бесперебойного питания, вы надежно защитите компьютер от перепадов напряжения и связанных с ними неприятных последствий!
