ЖУРНАЛ СТА 4/2014

необходимо учитывать, что чем меньше последовательно соединённых элемен- тов в подсистеме АКБ, тем выше её на- дёжность. В трансформаторных ИБП зарядное устройство совмещено с выпрямителем и обеспечивает большой зарядный ток. В случае применения батарей повышен- ной ёмкости необходимо, чтобы величи- на зарядного тока составляла 10–20% от ёмкости АКБ, выраженной в А · ч. Напри- мер, для АКБ ёмкостью 100 А · ч следует обеспечить значение зарядного тока в диапазоне от 10 до 20 А. Соблюдение данного правила позволяет продлить срок службы аккумуляторных батарей, а также обеспечить быстрое восстановле- ние времени автономной работы ИБП. В бестрансформаторных ИБП зарядные устройства (2 шт.) являются отдельными блоками и имеют ограничение по току. Для батарей повышенной ёмкости могут потребоваться дополнительные заряд- ные устройства (ЗУ) или ИБП большей мощности. Трансформаторные ИБП, по сравне- нию с бестрансформаторными, имеют более высокое значение зарядного тока. Следовательно, к трансформаторному ИБП можно подключить большее коли- чество батарей и тем самым обеспечить увеличение времени автономной работы системы бесперебойного питания. КПД системы Применение трансформатора в ИБП понижает общийКПД устройства, одна- ко в современныхИБПон (с учётом при- менения современных алгоритмов управления инвертором, как, например, пространственно-векторной модуляции вИБПGEDE серий SitePro и SG) может достигать 92–93%. КПД бестрансформаторногоИБП, как правило, немного выше, чем у трансфор- маторного ИБП. Типичное значение со- ставляет 93–93,5%. КПД можно повы- сить (также и для трансформаторных ИБП) за счёт использования так назы- ваемого эко-режима, при котором на- грузка подключается в обход схемы двой- ного преобразования. Постоянная составляющая на выходе Постоянная составляющая на выходе ИБПможет повредить нагрузку. Одно из главных преимуществ применения трансформаторных ИБП в том, что ис- ключается возможность появления по- стоянной составляющей на выходе устройства. В бестрансформаторных ИБП при возникновении короткого за- мыкания в элементе IGBT-инвертора на выходе появляется постоянная состав- ляющая. При этом ИБП должен пере- ключиться на статический байпас. Плавный старт и тест батарей Трансформаторный ИБП оборудован управляемым тиристорным выпрямите- лем. Включение ИБП не вызовет пере- грузки генератора или сети. Выпрями- тель бестрансформаторного ИБП не мо- жет регулироваться. Применение тиристорного выпрями- теля даёт возможность тестирования состояния аккумуляторных батарей без риска отключения нагрузки. Посколь- ку тиристорный выпрямитель управ- ляемый, можно искусственно создать напряжение постоянного тока на его выходе ниже напряжения АКБ. Если при тесте батареи дают отказ, инвертор питается от выпрямителя, что безопас- но для нагрузки. Именно так проводит- ся тест состояния АКБ. В бестрансфор- маторном ИБП батареи тестируются отключением выпрямителя и перехо- дом инвертора на питание от батарей. При отказе батарей существует риск, что выпрямитель не включится доста- точно быстро. При этом ИБП должен перейти на байпас. Нейтраль В трансформаторном ИБП выходная нейтраль формируется трансформато- ром инвертора. Для работы выпрямите- ля нейтраль не требуется. При работе на байпасе и несбалансированных нагруз- ках весь ток течёт через нейтраль байпа- са. Для бестрансформаторного ИБП нейтраль сквозная. Выпрямитель требу- ет подключения нейтрали ко входу. При работе на байпасе ток нейтрали течёт как через цепь байпаса, так и через ИБП. Это может привести к срабатыва- нию устройств дифференциальной за- щиты на байпасном входе ИБП. Резюмируя рассмотрение техниче- ских особенностей трансформаторной и бестрансформаторной технологий, можно составить сводную таблицу, ха- рактеризующую сильные и слабые сто- роны обоих типов конструкции ИБП. В таблице 2 сравниваются основные параметры, на которые стоит обратить внимание, рассматривая трансформа- торные и бестрансформаторные ИБП. Значение «+++» показывает, что дан- ная технология оптимальна для кон- кретного фактора. При выборе типа ИБП ни одна из представленных харак- теристик не должна рассматриваться в качестве единственного критерия. Тре- бования заказчика определяют, какие факторы должны иметь больший вес при выборе модели ИБП. Поэтому значения, отмеченные «+», также яв- 106 СТА 4/2014 АППА РАТ НЫЕ С Р Е ДС Т В А / ИС ТОЧНИКИ ПИ ТАНИЯ www.cta.ru Таблица 2 Сравнение двух типов конструкции ИБП Факторы Трансформаторный ИБП Бестрансформаторный ИБП Размеры и вес + +++ Удобство размещения + +++ Надёжность единичного ИБП +++ + Входной КНИ тока + +++ Входной коэффициент мощности ++ +++ Надёжность АКБ +++ +++ Ток заряда АКБ +++ ++ Тест батарей +++ ++ КПД системы ++ +++ КПД системы в эко-режиме ++ +++ Встраиваемость/ масштабируемость/ модульность ++ +++ Отсутствие постоянной составляющей на выходе +++ + Плавный старт +++ + Выпрямитель с нейтралью +++ + Рис. 5. Бестрансформаторный ИБП серии LP GE DE