Електрика без збоїв

Зміст

• Відео: Електрика без збоїв
• Відео: Електрика без збоїв
• Відео: ШОК! 4 дня без ЕЛЕКТРИКИ. Колаборація з philip marvin. Хаскі в Масці.
• Відео: Свинка Пеппа Без електрики

Якщо запитати людину, не обтяженого технічною освітою, яке напруга в електричній мережі загального користування "він, не замислюючись, відповість - 220 В. Звичайно, більшість з нас з досвіду знає, що воно може іноді скакати, приводячи до нестабільної роботи електроніки і побутової техніки . Раптові різкі коливання трапляються досить часто і не є чимось незвичайним.

Відео: Електрика без збоїв

Причини стрибків напруги досить різноманітні - це і грози, і перемикання обладнання на підстанціях, і під`єднання до мережі потужних споживачів, і т. П. Однак не всім відомо, що такі різкі коливання - не єдина проблема російської електромережі. Багато будуть здивовані, дізнавшись, що напруга в мережі кінцевого споживача навантаження може без різких стрибків змінюватися в досить широкому діапазоні і бути дещо вищими, так і істотно нижче еталонного значення. Наприклад, при перевантаженні трансформатора в години пік воно може знижуватися до 130-110 В і зберігатися на такому рівні протягом довгого часу. А спроби енергетиків впоратися з цією ситуацією можуть призводити до значного його підвищення у деяких споживачів. Звідси, природно, часті поломки і нестабільна робота побутової техніки, необхідність ремонту та інші неприємності, пов`язані з її експлуатацією в настільки незавидних умовах.
Оскільки серйозного підвищення якості електропостачання в найближчі роки чекати не доводиться, а навантаження на зношену мережу неухильно зростає, приводячи до нових аварій, перед багатьма постає проблема вибору приладу, здатного забезпечити примхливої техніці належний захист. Існує кілька класів таких пристроїв. Відрізняються вони тим, наскільки ефективно з їх допомогою можна позбутися від вищевказаних проблем. Найпростішими і поширеними приладами є мережеві фільтри: зараз вони є практично в кожній квартирі. Багато хто навіть не замислюються, для чого вони купують ці пристосування і не мають уявлення про те, наскільки надійна захист, яку вони створюють своєю побутовій електроніці з їх допомогою. Тим часом, незважаючи на популярність мережевих фільтрів, можливості їх не такі великі, і не варто покладати на них великих надій. Для більш рівною роботи нам знадобляться прилади інших класів - це стабілізатори напруги, а також джерела безперебійного живлення.

А ЧИ ПОТРІБЕН СТАБІЛІЗАТОР?

Ці прилади з`явилися на вітчизняному ринку порівняно недавно і в першу чергу виявилися затребувані власниками котеджів і заміських будинків - адже якщо електромережі великих міст містяться в відносному порядку, то для сільської місцевості всі описані вище негаразди дуже характерні.
Перш за все варто усвідомити різницю між цією апаратурою і звичними всім мережевими фільтрами. Останні являють собою відносно недорогі пристрої, які дозволяють захистити побутову електроніку від високовольтних викидів і частково усунуть наслідки сплесків напруги, в той час як стабілізатор дасть можливість позбутися не тільки від пікових стрибків, а й нейтралізувати наслідки більш плавних коливань напруги, які мережевий фільтр відстежити НЕ зможе. Крім того, усуне наслідки короткочасних провалів напруги і виникнення в мережі частотних перешкод.
Як більш складний пристрій, наш "герой" відрізняється від фільтра зовнішнім виглядом, більш значні габарити і, природно, ціною.
В даний час на російському ринку представлені пристрої як зарубіжного, так і вітчизняного виробництва в ціновому діапазоні від півтори тисячі рублів для домашніх приладів невеликої потужності до десятків тисяч - для особливо великих і потужних установок. Серед російських марок можна відзначити стабілізатори "Лідер" виробництва "ППП Інтепс", "Штиль", "Ресанта". Імпортні виробники представлені фірмами Solby, APC, Pilot та ін. Незважаючи на істотні відмінності в цінах і зовнішній вигляд, всі ці пристрої мають певний (і досить великим) набором загальних характеристик. Спробуємо розібратися в цьому достатку.

ОДНЕ - АБО трифазний?

Відео: ШОК! 4 дня без ЕЛЕКТРИКИ. Колаборація з Philip Marvin. Хаскі в Масці.

Мабуть, перша умова, що визначає вибір стабілізатора - це тип мережі, в якій його передбачається застосовувати. Якщо ви, як і більшість співвітчизників, користуєтеся звичайною мережею з напругою 220 В, вам слід зосередитися на пошуку однофазного стабілізатора. Навпаки, для захисту обладнання, що живиться від 380-вольтової трифазної мережі, можна встановити або один трифазний прилад, або три однофазних. Останнє, щоправда, можливо тільки в тому випадку, якщо серед "споживачів" немає трифазних пристроїв, наприклад, електродвигунів.

ДІАПАЗОН вхідних напруг

Під ним розуміється амплітуда коливань напруги в мережі живлення, яку буде здатний "згладити" стабілізатор. У випадках, коли таке значення виходить за межі, відбувається автоматичне відключення техніки. Зрозуміло, що в загальному випадку пристрій тим краще, ніж цей діапазон ширше. І відповідно зростає його вартість: чим більша ймовірність значних відхилень напруги від еталон ного, тим дорожчий прилад вам знадобиться. І тут краще не економити. Адже якщо в результаті стрибка вийде з ладу ваш супердорогий домашній кінотеатр, це влетить в таку копієчку, що приказка "скупий платить двічі" буде звучати для вас як не можна більш актуально!
Основна маса стабілізаторів напруги працює в діапазоні від 165 до 265 В. Для більш точної оцінки відхилень напруги в мережі можна провести серію вимірів за допомогою побутового мультиметра - багатофункціонального приладу, що дозволяє визначати не тільки напругу і сілутока, але і частоту, різниця фаз і тривалість електромагнітних імпульсів.

ТОЧНІСТЬ СТАБІЛІЗАЦІЇ

Це теж діапазон коливань напруги, але вже в мережі після стабілізатора. Природно, що останній тим досконаліше, чим більше він здатний цей діапазон звузити. Представлені на ринку пристрої забезпечують на виході відхилення від еталонного напруги від 3 до 7%. Російський ГОСТ 13109-97 встановлює ці значення в межах 5% як нормальні, і менше 10% - як допустимі. Фактично для більшості приладів точності стабілізації ± 7% від номіналу виявляється цілком достатньо, велика потрібно для складної вимірювальної техніки або, наприклад, медичного обладнання, особливо чутливого до якості електроживлення.

ПОРАДИ ПЕРЕД ПРИДБАННЯМ

При покупці треба обов`язково звернути увагу на принцип роботи тієї чи іншої моделі. В основному в продажу доступні конструкції двох типів - електронні (ступінчасті) і електромеханічні. Перші особливо швидко "відчувають" зміни вхідний навантаження, проте стабілізація в таких приладах відбувається за рахунок зиґзаґоподібних коливань напруги в заданому діапазоні. Їх в основному використовують для підтримки в робочому стані комп`ютерних мереж, там, де якість вхідного струму є критичним фактором. Електромеханічні стабілізатори реагують на коливання дещо повільніше, проте крива вихідної напруги виглядає більш плавно. І сфера застосування у них більш приземлена - силові мережі котеджів, банків, промислових об`єктів, медичних установ.
Однак, мабуть, найвідповідальніша і складне завдання, яке постає перед покупцем при виборі стабілізатора - це розрахунок потужності пристрою. Для цього потрібно підсумувати параметри всіх приладів, які воно буде захищати. Здавалося б, перед нами тривіальна завдання з курсу початкової школи. Однак, на жаль, справа йде трохи інакше. Просте додавання підходить тільки для тих приладів, які всю споживану енергію перетворюють в тепло - це електроплита, праска, обігрівач. Для всіх інших доведеться ввести коефіцієнт, на який необхідно розділити величину їх потужності, зазначену в технічному паспорті. Цей коефіцієнт (COS) зазвичай вказується там же - в технічній документації приладу. Якщо з якихось причин дізнатися його не вдається, то для наближеного розрахунку можна скористатися значенням 0,7. Якщо серед "підзахисних" приладів виявилися пристрої з електродвигунами (наприклад, холодильник) - вам доведеться збільшити їх розрахункову потужність в три-п`ять разів, оскільки в момент запуску двигуна навантаження на мережу значно більше номінальної. Те ж стосується, наприклад, персональних комп`ютерів, деяких типів світильників та ін.
Виробники радять збільшити обчислене сумарне значення ще на 20-30%. Це не тільки дозволить підвищити надійність роботи стабілізатора, але і продовжить термін його служби. Крім того, запас потужності дозволить вам підключити до нього в майбутньому інші пристрої. Від потужності приладу безпосередньо залежить його ціна. Так, якщо модель потужністю в 1000 Вт обійдеться вам приблизно в 3,5 тис. Руб., То за десятікіловаттную доведеться заплатити близько 35 тис. Таким чином, при орієнтовною оцінкою вартості можна вважати, що кожен додатковий кіловат потужності обійдеться приблизно в 3-4 тис. руб.

ДЖЕРЕЛА безперебійного живлення

Відео: Свинка Пеппа Без електрики

Однак про перепадах напруги пересічний користувач може і не здогадуватися принаймні до тих пір, поки з цієї причини не вийде з ладу дорога електроніка. Зате навряд чи знайдеться людина, незнайомий з раптовими відключеннями електрики. Навіть якщо це не закінчиться поломкою обладнання, практично неминуче призведе до втрат цифрових даних, серйозним, важко відновити події збоїв в роботі серверів і комп`ютерних мереж і т.д. Запобігти сумні наслідки відключень покликані джерела безперебійного живлення, або скорочено ДБЖ (в англійському варіанті - UPS). Це пристрої, які дозволяють в умовах зникнення напруги в мережі або значні відхилення його від еталонного продовжувати харчування навантаження за рахунок ресурсу вбудованих в прилад акумуляторів. Крім того, багато моделей поєднують в собі функції мережевих фільтрів і стабілізаторів напруги, забезпечуючи таким чином найбільш надійний захист побутової та офісної електроніці.
Основними постачальниками подібного обладнання на російському ринку традиційно залишаються компанії АРС (American Power Conversion), Sven, Ippon. Різноманіття варіантів тут не менше, ніж у випадку зі стабілізаторами напруги. Чим же відрізняються між собою джерела безперебійного живлення? По-перше, безумовно, принципом роботи, від якого безпосередньо залежить вартість приладу. При виборі ДБЖ слід керуватися правилом, згідно з яким його ціна не повинна перевищувати 20% від вартості приєднаного до нього обладнання. Звичайно, існують і винятки. Наприклад, якщо мова йде про покупку автомата, що оберігає мережевий сервер або комп`ютер, що містить важливу інформацію - в цих випадках її втрата може бути навіть більш критична, ніж поломка самого ДБЖ.

ДБЖ ON-LINE І OFF-LINE

Представлені на сучасному ринку прилади по принципам роботи можна розділити на дві категорії-так звані on-line-і off-line-варіанти. На виході останніх при зникненні напруги в мережі або значних його викривлення виникає коротку перерву в подачі струму (від декількох одиниць до Напівтім-ра-двох десятків мілісекунд). У більшості випадків такий малий проміжок чи не позначиться на роботі обладнання, однак іноді він подовжується, і це може привести до відмови техніки. А ось при використанні on-line-ИБП такого перебою не виникає.

Для захисту побутової техніки, домашніх або офісних комп`ютерів використовують, як правило, off-line-моделі. Серед них також виділяють кілька типів залежно від нюансів конструкції. У загальному випадку такий пристрій працює такою схемою: при наявності прийнятного напруги в мережі живлення приєднаних приладів здійснюється безпосередньо, і лише при його зникненні чи іншої подібної ситуації вбудований акумулятор починає розряджатися. У більшості сучасних моделей off-line-ИБП перемикання режимів роботи відбувається по команді мікропроцесора, який забезпечує максимально плавний перехід і мінімальні спотворення кривої напруги на виході приладу це так звані лінійно-інтерактивні ДБЖ. Цей же процесор здійснює постійний моніторинг напруги в мережі і може переключити пристрій в режим роботи від батареї при його істотні відхилення від еталону. Більшість виробів цього класу усунуть також наявні в мережі перешкоди, частотні і фазові спотворення, а також коливання вхідного напруги в значних межах без перемикання в режим роботи від батареї. Таким чином, вони виконують одночасно функції мережевого фільтра і стабілізатора напруги. Існують, втім, виключення. Деякі прилади забезпечують на виході напругу над формі синусоїди, а у вигляді так званого ступеневої наближення до неї. Таке електроживлення підійде не для всіх приладів, хоча, наприклад, для ПК це цілком прийнятно.

Пристрої, в яких мікропроцесорний блок управління відсутній (так звані джерела з перемиканням), часто позначають просто як off-line-ДБЖ. На виході вони видають ступеневу напругу і функціями стабілізатора не володіють. Таким чином, їх не можна застосовувати в складних централізованих системах, де навіть практично миттєве переривання подачі електроенергії неприпустимо. Але зате "для дому, для сім`ї" це відмінний варіант вдалим співвідношенням "ціна-якість": і коштує не надто дорого, і в разі чого дасть можливість додивитися улюблену передачу по телевізору.

До off-line-ИБП відносять тож звані феро-резонансні прилади. Вони мають ряд переваг перед усіма, описаними вище. Головне з них: за рахунок використання феррорезонансного трансформатора провал напруги при перемиканні режимів роботи зводиться до мінімуму, усуваються всілякі мережеві перешкоди. Крива напруги на виході тут завжди має синусоїдальну форму - саме на такий її вид розраховані всі серійні моделі побутової електроніки. На російському ринку апаратура цього виду представлена продукцією виробництва Ferrups, APC. On-line-пристрої призначені для захисту від мережевих неполадок дорогої електроніки, вимогливою навіть до найменших відхилень мережевих параметрів від еталона- домашніх кінотеатрів, елементів системи інтелектуальної будівлі. Замислюватися про покупку такого пристрою варто, якщо передбачається використовувати його для підключення, наприклад, сервера або комп`ютера, втрата інформації з якого може виявитися непоправною. Ці ДБЖ використовуються в обчислювальних центрах, банках, диспетчерських. При відключенні мережі на виході приладу збережеться безперервне напруга синусоїдальної форми. В даний час на ринку з`явилися моделі, що використовують так звану дельта-технологію. За своєю суттю це різновид on-line-джерела, що відрізняється більш високим ККД і при цьому з меншим споживанням енергії і виділенням тепла. Але вони дуже складні по конструкції і тому примхливі і дороги. У нашій країні on-line-ДБЖ із застосуванням дельта-перетворення особливого поширення не отримали, так як вимагають хорошої якості роботи електромережі.
Як і для стабілізатора напруги, для ДБЖ необхідно визначити потужність навантаження. Алгоритм розрахунку той же - сума потужностей пристроїв, підключених до виходу приладу з урахуванням стартових струмів і 20-30% -ного запасу.
Важливою характеристикою будь-якого джерела безперебійного живлення є час, протягом якого він буде здатний підтримувати потрібне значення навантаження після зникнення напруги в мережі. У більшостівипадків, якщо мова йде захисту звичайної побутової електроніки, слід звернути увагу на варіанти, заряду батареї яких вистачить на п`ять - десять хвилин роботи при номінальній потужності навантаження. Це дозволить вам при відключенні електрики зберегти дані і безаварійно вимкнути захищені пристрої.
Однак деякі моделі розраховані на значно більший ресурс - аж до декількох діб. В інших приладах передбачена можливість установки користувачем додаткових батарейних блоків. При цьому слід пам`ятати, що зі збільшенням ємності батареї зростає не тільки час автономної роботи ДБЖ, але і термін заряду акумулятора.
В висновок про вартість ДБЖ. Найбільш ходові моделі "з переключенням", потужністю близько 500 Вт пропонуються за ціною близько 1,2-1,5тис. руб. Лінійно-інтерактивні пристрої тієї ж потужності коштують трохи дорожче 2 тис., За більш потужні пристрої (близько 1 кВт) доведеться заплатити близько 3,5 тис. Руб. або більше. Близько 5 тис. Стоять on-line-ДБЖ з подвійним перетворенням енергії потужністю 1 кВт. На ціну, природно, істотно впливають не тільки потужність і принцип роботи приладу, але і такі параметри, як час автономної роботи (в представлених прикладах п`ять - десять хвилин при номінальній потужності), можливість підключення до комп`ютера через USB-порт, форма кривої напруги на виході приладу і деякі інші.

Максим Шульгин.