Азбука электричества: возможные безобразия в сети (2 часть)
Перекос фаз — одно из самых частых и непредсказуемых явлений в электросети. В этой части «Азбуки электричества» разбираем, почему он возникает, как влияет на оборудование и какими способами защитить слаботочные системы — от стабилизаторов до ограничителей напряжения.
# Видеонаблюдение
Содержание:
Перекос фаз и его последствия
Не просто типовое, а массовое безобразие, с которым приходится сталкиваться в системах электроснабжения, называется перекосом фаз. Возникать оно может в абсолютно любой момент и не поддается никаким прогнозам. На рис.1 синим цветом представлена идеальная ситуация, когда нагрузки во всех трех фазах равны. Соответственно, равны и напряжения в фазах – U1=U2=U3. А поскольку напряжения смещены относительно друг друга на угол 120 градусов, их векторная сумма в точке О равно нулю.
То есть, на нейтрали никакого потенциала относительно земли нет. В действительности так практически никогда не бывает. Просто физически невозможно нагрузить все фазы одинаково. Да и момент включения всех нагрузок не совпадает. Таким образом, при неравенстве нагрузок по линиям напряжения в этих линиях также не равны по величине (представлены красным цветом на рис.1), и их векторная сумма не равна нулю, а равна некоему вектору, называемому напряжением смещения Uсмещ. На нейтрали появляется потенциал относительно земли. Вот в этом и состоит суть перекоса фаз.
То есть, на нейтрали никакого потенциала относительно земли нет. В действительности так практически никогда не бывает. Просто физически невозможно нагрузить все фазы одинаково. Да и момент включения всех нагрузок не совпадает. Таким образом, при неравенстве нагрузок по линиям напряжения в этих линиях также не равны по величине (представлены красным цветом на рис.1), и их векторная сумма не равна нулю, а равна некоему вектору, называемому напряжением смещения Uсмещ. На нейтрали появляется потенциал относительно земли. Вот в этом и состоит суть перекоса фаз.
Добиться одинаковой нагрузки по всем фазам в любой момент времени невозможно физически, поэтому и установлен ГОСТ на допустимый разброс напряжений в линиях однофазной цепи – 220В (по новому ГОСТу 230В)+10/-15%.
В действительности этот разброс может значительно превышать установленные ГОСТом границы. В зависимости в основном все от того же человеческого фактора – насколько обслуживающий персонал сети следит за равномерностью нагрузок при подключении нового оборудования. Особенно «ярко» можно наблюдать это явление в трехфазных сетях, проложенных по воздушным линиям электропередач. В основном это, конечно, относится к загородным объектам. Объяснение тут более, чем простое – подключая тот или иной объект к однофазной линии, местному электрику всегда проще залезать на столб до первого линейного провода. И нулевой провод рядом. Можно даже, соблюдая профессиональную осторожность, выполнить подключение, не отключая всю магистраль. При необходимости подключиться к другим линиям такое будет связано с очень большим риском. В общем, в этом легко убедиться, проезжая по территории практически любого садоводства.
В результате перекоса фаз напряжения в однофазных сетях могут иметь очень большой разброс по величине. Вместо расчетных 220В может иметь место и 140В, и 260В. Важно это осознавать и спрогнозировать, чем такие колебания могут грозить нашим системам. На сегодняшний день очень большой перечень аппаратуры имеет на входе импульсный блок питания, а непосредственно сама аппаратура питается уже вторичным напряжением с него. Выпускаемые отдельными изделиями блоки питания для нашего рынка тоже сегодня в основной своей массе импульсные. Главное преимущество импульсного блока питания – его очень широкий допустимый разброс входных напряжений. При этом на выходе в линию вторичного питания он выдает номинальное свое напряжение.
Лирическое отступление. Еще лет тридцать назад покупка цветного телевизора для загородного дома автоматически требовала покупки стабилизатора напряжений. Именно из-за очень большого разброса питающего напряжения в сети, поскольку блок питания в тех уже ретро-телевизорах стоял трансформаторный (любые колебания входного напряжения автоматически влекли колебания напряжения со вторичной обмотки, и при большой амплитуде таких входных напряжений телевизор переставал устойчиво работать, а то и выходил из строя по причине недопустимо высоких первичных из сети, а следом и вторичных напряжений). Сегодня телевизор в загородном доме, пожалуй, один из самых невосприимчивых к колебаниям напряжений приборов. В отличие от насосов, электрокотлов отопления, холодильников. Как раз по причине наличия в нем импульсного блока питания. Если посмотреть в паспорт, в нем вы увидите этот допустимый разброс, который существенно больше, допускаемого ГОСТом.
В действительности этот разброс может значительно превышать установленные ГОСТом границы. В зависимости в основном все от того же человеческого фактора – насколько обслуживающий персонал сети следит за равномерностью нагрузок при подключении нового оборудования. Особенно «ярко» можно наблюдать это явление в трехфазных сетях, проложенных по воздушным линиям электропередач. В основном это, конечно, относится к загородным объектам. Объяснение тут более, чем простое – подключая тот или иной объект к однофазной линии, местному электрику всегда проще залезать на столб до первого линейного провода. И нулевой провод рядом. Можно даже, соблюдая профессиональную осторожность, выполнить подключение, не отключая всю магистраль. При необходимости подключиться к другим линиям такое будет связано с очень большим риском. В общем, в этом легко убедиться, проезжая по территории практически любого садоводства.
В результате перекоса фаз напряжения в однофазных сетях могут иметь очень большой разброс по величине. Вместо расчетных 220В может иметь место и 140В, и 260В. Важно это осознавать и спрогнозировать, чем такие колебания могут грозить нашим системам. На сегодняшний день очень большой перечень аппаратуры имеет на входе импульсный блок питания, а непосредственно сама аппаратура питается уже вторичным напряжением с него. Выпускаемые отдельными изделиями блоки питания для нашего рынка тоже сегодня в основной своей массе импульсные. Главное преимущество импульсного блока питания – его очень широкий допустимый разброс входных напряжений. При этом на выходе в линию вторичного питания он выдает номинальное свое напряжение.
Лирическое отступление. Еще лет тридцать назад покупка цветного телевизора для загородного дома автоматически требовала покупки стабилизатора напряжений. Именно из-за очень большого разброса питающего напряжения в сети, поскольку блок питания в тех уже ретро-телевизорах стоял трансформаторный (любые колебания входного напряжения автоматически влекли колебания напряжения со вторичной обмотки, и при большой амплитуде таких входных напряжений телевизор переставал устойчиво работать, а то и выходил из строя по причине недопустимо высоких первичных из сети, а следом и вторичных напряжений). Сегодня телевизор в загородном доме, пожалуй, один из самых невосприимчивых к колебаниям напряжений приборов. В отличие от насосов, электрокотлов отопления, холодильников. Как раз по причине наличия в нем импульсного блока питания. Если посмотреть в паспорт, в нем вы увидите этот допустимый разброс, который существенно больше, допускаемого ГОСТом.
Стабилизация и защита питания
Тем не менее, и этот допускаемый разброс для импульсного блока питания отнюдь не бесконечен. Возможно, что реально происходящий разброс и превосходит допустимый
А вот для нагревательных элементов аппаратуры климатической защиты (в том числе и для термокожухов видеокамер, обогрев которых организован напрямую от сети 220В) такой разброс может оказаться очень ощутимым. Особенно при существенном уменьшении внешнего питающего напряжения.
Кроме того, техническая система безопасности может иметь в своем составе и всевозможные исполнительные механизмы – например, приводы ворот и шлагбаумов, для которых чрезмерное понижение или повышение входного напряжения может оказаться критическим.
Но главная беда в том, что невозможно заранее предугадать, каким окажется возможный перекос фаз, и какой разброс напряжений питания нашей системы это вызовет. Мы же не можем знать наперед, какая аппаратура завтра или через год появится на объекте, и как и куда ее подключат. Но при этом очень хотелось бы, чтобы наша система не пострадала.
Есть стандартный метод «борьбы» с перекосом фаз. Точнее, не с перекосом фаз, а с чрезмерными колебаниями напряжений питающей сети, возникающими вследствие этого. Это – включение на входе в цепь питания стабилизатора напряжений. Схему работы стабилизатора здесь разбирать не будем, хотя ничего особо сложного в ней нет. Вот стабилизатор уже выдаст нам в сеть напряжение в соответствии с ГОСТом. Даже несколько сузит «гостовский диапазон» – примерно 220В +\- 8% (в зависимости от конкретной модели). Главное, необходимо подсчитать максимальную суммарную мощность потребления всей нашей сети и в соответствии с этим параметром и выбрать соответствующий стабилизатор. Ко входу его подключить входную линию питания (ноль и фазу), а с выхода уже строить систему питания нашей системы. Только при выборе стабилизатора по мощности следует учесть, что на нижнем пределе допустимых входных напряжений выдаваемая на выходе мощность будет составлять не максимальную, написанную, как правило, не только в паспорте, но и на лицевой стенке корпуса прибора, а процентов 60-70 от нее. То есть, если максимальная потребляемая системой мощность составляет, например, 5кВт, минимально возможное напряжение в сети составляет 130В и такое же минимальное допустимое входное напряжение указано в паспорте стабилизатора, приобретать стабилизатор надо не на 5кВт, а на 8кВт.
Но за пределами допустимого разброса входных напряжений и стабилизатор не будет нормально работать. А при превышении максимально допустимого входного напряжения может (и с очень большой вероятностью) просто сгореть. Мы с вами, как отметили выше, никогда не знаем наперед этот самый фактически возможный разброс. Значит, надо его создать в соответствии с допустимым разбросом, с которым справится стабилизатор.
А с этим успешно справится упомянутый в части 1 ограничитель напряжений. Тем более, он все равно актуален в схеме, поскольку описанные угрозы возникновения в цепи межфазного напряжения 380В никуда не делись. Вот на нем выставляем верхнее и нижнее допустимые входные напряжения. Если подаваемое на вход ограничителя напряжение укладывается в этот диапазон, со стабилизатора гарантированно получим 220 В в границах, даже меньших, чем требуется по ГОСТу. Если не укладывается, произойдет отключение линии до момента подачи в цепь допустимого ограничителем напряжения.
А вот для нагревательных элементов аппаратуры климатической защиты (в том числе и для термокожухов видеокамер, обогрев которых организован напрямую от сети 220В) такой разброс может оказаться очень ощутимым. Особенно при существенном уменьшении внешнего питающего напряжения.
Кроме того, техническая система безопасности может иметь в своем составе и всевозможные исполнительные механизмы – например, приводы ворот и шлагбаумов, для которых чрезмерное понижение или повышение входного напряжения может оказаться критическим.
Но главная беда в том, что невозможно заранее предугадать, каким окажется возможный перекос фаз, и какой разброс напряжений питания нашей системы это вызовет. Мы же не можем знать наперед, какая аппаратура завтра или через год появится на объекте, и как и куда ее подключат. Но при этом очень хотелось бы, чтобы наша система не пострадала.
Есть стандартный метод «борьбы» с перекосом фаз. Точнее, не с перекосом фаз, а с чрезмерными колебаниями напряжений питающей сети, возникающими вследствие этого. Это – включение на входе в цепь питания стабилизатора напряжений. Схему работы стабилизатора здесь разбирать не будем, хотя ничего особо сложного в ней нет. Вот стабилизатор уже выдаст нам в сеть напряжение в соответствии с ГОСТом. Даже несколько сузит «гостовский диапазон» – примерно 220В +\- 8% (в зависимости от конкретной модели). Главное, необходимо подсчитать максимальную суммарную мощность потребления всей нашей сети и в соответствии с этим параметром и выбрать соответствующий стабилизатор. Ко входу его подключить входную линию питания (ноль и фазу), а с выхода уже строить систему питания нашей системы. Только при выборе стабилизатора по мощности следует учесть, что на нижнем пределе допустимых входных напряжений выдаваемая на выходе мощность будет составлять не максимальную, написанную, как правило, не только в паспорте, но и на лицевой стенке корпуса прибора, а процентов 60-70 от нее. То есть, если максимальная потребляемая системой мощность составляет, например, 5кВт, минимально возможное напряжение в сети составляет 130В и такое же минимальное допустимое входное напряжение указано в паспорте стабилизатора, приобретать стабилизатор надо не на 5кВт, а на 8кВт.
Но за пределами допустимого разброса входных напряжений и стабилизатор не будет нормально работать. А при превышении максимально допустимого входного напряжения может (и с очень большой вероятностью) просто сгореть. Мы с вами, как отметили выше, никогда не знаем наперед этот самый фактически возможный разброс. Значит, надо его создать в соответствии с допустимым разбросом, с которым справится стабилизатор.
А с этим успешно справится упомянутый в части 1 ограничитель напряжений. Тем более, он все равно актуален в схеме, поскольку описанные угрозы возникновения в цепи межфазного напряжения 380В никуда не делись. Вот на нем выставляем верхнее и нижнее допустимые входные напряжения. Если подаваемое на вход ограничителя напряжение укладывается в этот диапазон, со стабилизатора гарантированно получим 220 В в границах, даже меньших, чем требуется по ГОСТу. Если не укладывается, произойдет отключение линии до момента подачи в цепь допустимого ограничителем напряжения.
Есть еще важный момент, касательно именно наших слаботочных систем, связанный с перекосом фаз, о котором не следует забывать. А именно, напряжение смещения на проводе нейтрали в связи с вопросами заземления. Согласно отечественным нормам, допускается в целях безопасности от поражения человека электрическим током производить так называемое «зануление» в силовых розетках, то есть соединение нейтрали с земляной клеммой. От поражения электрическим током в случае контакта линии с корпусом прибора и человека с этим же корпусом это действительно спасет – ток пойдет через нейтраль по линии наименьшего сопротивления.
Однако, на проводе нейтрали при перекосе фаз, как мы выяснили выше, возникает напряжение смещения, которое, кстати сказать, тоже может достигать десятков вольт и в свою очередь представлять если не опасность для здоровья и жизни, то быть весьма ощутимым, если замкнется цепь нейтраль-человек-земля. Были случаи, что монтажники даже со стремянок падали.
Но гораздо очевидней другая опасность. Очень многие приборы наших систем имеют вилку с земляной клеммой, которая электрически соединена в самом приборе с сигнальным заземлением. И если в розетке, к которой подключен такой прибор, выполнено зануление, а в первичной сети питания имеется перекос фаз, очень велика вероятность помехи на полезный сигнал в силу наличия на сигнальной земле переменного потенциала. Практическая рекомендация из этого – поиск возможной причины возникшей в системе помехи имеет смысл начинать с силовых розеток. Если имеется зануление, уберите его. Возможно, помеха исчезнет.
Организация надежного электропитания систем
И теперь в свете всего вышеизложенного можно делать выводы об организации первичного питания слаботочных систем.
Сюда же, не вдаваясь в физику процесса, добавим общую рекомендацию теории сигнальных цепей – все потребители одной цепи следует запитывать от одной и той же фазы трехфазной сети питания. Конечно, не всегда это удается. Но стремиться к этому следует всегда.
Итак, оптимальным получается вариант, когда мы в одном месте подключаемся к одной фазе общей трехфазной сети и далее по всем потребителям нашей системы разводим свою собственную однофазную сеть питания.
В этом случае мы ставим в этой точке подключения автоматический выключатель на линии фазы, который отключит линию при перегрузке (в том числе, при коротком замыкании). Далее мы ставим ограничитель входных напряжений, который отключит линию питания, если входное напряжение находится за пределами допустимого диапазона для стабилизатора, устанавливаемого следом. И далее устанавливаем однофазный стабилизатор напряжения.
Сюда же, не вдаваясь в физику процесса, добавим общую рекомендацию теории сигнальных цепей – все потребители одной цепи следует запитывать от одной и той же фазы трехфазной сети питания. Конечно, не всегда это удается. Но стремиться к этому следует всегда.
Итак, оптимальным получается вариант, когда мы в одном месте подключаемся к одной фазе общей трехфазной сети и далее по всем потребителям нашей системы разводим свою собственную однофазную сеть питания.
В этом случае мы ставим в этой точке подключения автоматический выключатель на линии фазы, который отключит линию при перегрузке (в том числе, при коротком замыкании). Далее мы ставим ограничитель входных напряжений, который отключит линию питания, если входное напряжение находится за пределами допустимого диапазона для стабилизатора, устанавливаемого следом. И далее устанавливаем однофазный стабилизатор напряжения.
Все. Мы полностью защитили оборудование нашей системы от всевозможных «чудес», которые могут происходить в сети питания, независимо от причин, по которым они возникают.
В который раз и на всякий случай остановим «горячие головы», предлагающие разводить по удаленным потребителям сразу вторичное питание. Например, с выхода некоего мощного импульсного общего источника питания. Даже не касаясь вопросов земельных петель. И даже представив гипотетический блок питания любой требуемой мощности. В основном, с целью напомнить необходимость всегда учитывать падение напряжения в линии.
Провод питания и потребитель, включенный в линию питания, представляют собой последовательную схему соединения: провод-потребитель-провод. Ток при последовательном соединении постоянный во всей цепи, общее напряжение на концах равно сумме напряжений на потребителях. В данном случае есть собственно потребитель, и в качестве потребителей выступают сопротивления провода в один конец (к собственно потребителю) и обратно от собственно потребителя. Ток в цепи определяется током потребления нашего собственно потребителя (паспортная величина). Тогда Uобщ.= Uпотр.+ ΔU, где Uобщ. – напряжение во всей цепи (на концах цепи), Uпотр. – напряжение на клеммах потребителя, ΔU – падение напряжения на обоих проводниках (к потребителю и обратно). В свою очередь ΔU=Iпотр. х R, где Iпотр. – ток потребления, R – общее сопротивление провода (в оба конца). Собственно потребитель потребляет не напряжение и ток, а мощность P= U x I. Соответственно, чем меньше напряжение в цепи, тем больший ток потребления. И наоборот. В свою очередь, чем больше ток, тем больше падение напряжение ΔU.
Таким образом, передавая вторичное напряжение, мы заведомо идем на бóльшие потери в линии, обогрев атмосферы в линии увеличивается, как мы уже отмечали ранее, пропорционально квадрату силы тока. А для того, чтобы оставшегося Uпотр.= Uобщ. - ΔU нам хватило для работы нашего оборудования, придется идти на уменьшение сопротивления, которое определяется по формуле: R=ρ х L /S, где ρ – удельное сопротивление проводника, которое зависит исключительно от материала, из которого он изготовлен, и на эту величину мы никак повлиять не можем. L в данном случае – длина проводника в оба конца (туда и обратно) – тоже величина, от нас совершенно не зависящая. Остается только возможность влиять на уменьшение сопротивления за счет увеличения сечения.
Поэтому, прежде чем принимать решение об организации централизованного для всей системы вторичного питания, сначала, исходя из тока потребления и допустимого падения напряжения, следует рассчитать необходимое сечение кабеля. Потом оценить стоимость всего такого необходимого кабеля, его толщину с точки зрения технологичности монтажа, вес. Уверен, что желание продолжать идти в этом направлении отпадет, если дальность трасс измеряется хотя бы несколькими сотнями метров, не говоря уже о километрах.
А можно просто подумать, почему магистральные высоковольтные линии имеют напряжение, измеряемые в десятках киловольт, а предназначены в конце концов в основной своей массе для питания обычных потребителей. Почему перед передачей на дальние расстояния специально и за очень большие деньги устанавливаются повышающие трансформаторы, а уже в местах разводки по конечным потребителям за такие же большие деньги устанавливаются трансформаторы понижающие. Исключительно с единственной целью – уменьшить потери при передаче, которые равны, как мы отмечали выше, Q=I2 х R х t. Поскольку необходимо передать огромную мощность, для уменьшения потерь необходимо максимально снизить ток. Значит, максимально поднять напряжение. Ну, и максимально возможно снизить сопротивление, для чего остается все тот же единственный путь – увеличение сечения проводника. Вот поэтому магистральные высоковольтные линии такие толстые.
Таким образом, передавая вторичное напряжение, мы заведомо идем на бóльшие потери в линии, обогрев атмосферы в линии увеличивается, как мы уже отмечали ранее, пропорционально квадрату силы тока. А для того, чтобы оставшегося Uпотр.= Uобщ. - ΔU нам хватило для работы нашего оборудования, придется идти на уменьшение сопротивления, которое определяется по формуле: R=ρ х L /S, где ρ – удельное сопротивление проводника, которое зависит исключительно от материала, из которого он изготовлен, и на эту величину мы никак повлиять не можем. L в данном случае – длина проводника в оба конца (туда и обратно) – тоже величина, от нас совершенно не зависящая. Остается только возможность влиять на уменьшение сопротивления за счет увеличения сечения.
Поэтому, прежде чем принимать решение об организации централизованного для всей системы вторичного питания, сначала, исходя из тока потребления и допустимого падения напряжения, следует рассчитать необходимое сечение кабеля. Потом оценить стоимость всего такого необходимого кабеля, его толщину с точки зрения технологичности монтажа, вес. Уверен, что желание продолжать идти в этом направлении отпадет, если дальность трасс измеряется хотя бы несколькими сотнями метров, не говоря уже о километрах.
А можно просто подумать, почему магистральные высоковольтные линии имеют напряжение, измеряемые в десятках киловольт, а предназначены в конце концов в основной своей массе для питания обычных потребителей. Почему перед передачей на дальние расстояния специально и за очень большие деньги устанавливаются повышающие трансформаторы, а уже в местах разводки по конечным потребителям за такие же большие деньги устанавливаются трансформаторы понижающие. Исключительно с единственной целью – уменьшить потери при передаче, которые равны, как мы отмечали выше, Q=I2 х R х t. Поскольку необходимо передать огромную мощность, для уменьшения потерь необходимо максимально снизить ток. Значит, максимально поднять напряжение. Ну, и максимально возможно снизить сопротивление, для чего остается все тот же единственный путь – увеличение сечения проводника. Вот поэтому магистральные высоковольтные линии такие толстые.
Вывод – оптимальный путь организации питания – единая для всей системы однофазная линия 220В. А к ней на местах уже подключается вся аппаратура системы.
Однако, в реальности так бывает далеко не всегда. Бывает и вполне оправдано использование первичного питания, как говорят, на местах.
В этом случае все вышесказанное о защите линии питания от типовых безобразий актуально для каждой точки подключения. Количество необходимого защитного оборудования будет иметь кратность количества таких точек локального подключения. Во всех вышеизложенных решениях защиты оборудования по сети 220В реализация такого решения выражается в отключении линии питания. Оборудование мы спасли, но система на время отключения, естественно, не работает. А может, и на более длительный период времени. Например, пока оборудование климатической защиты не обеспечит условия, при которых защищаемое оборудование может работать (проще, до срабатывания функции холодного запуска). Учитывая, что системы нашего рынка нередко призваны работать на безопасность, такое положение дел далеко не всегда устраивает заказчика. И встает вопрос об организации бесперебойного питания.
На нашем рынке источники бесперебойного питания уже представлены отдельной самостоятельной нишей. Однако, как-то исторически сложилось, что все они представляют собой источники вторичного напряжения. В то же время для полноценного функционирования всей системы необходимо обеспечить питанием в случае отключения централизованного абсолютно все активные элементы. И потребуется нам этих источников бесперебойного питания если и не по количеству всех активных элементов, то уж по количеству системных узлов, содержащих активные элементы, это точно.
Поскольку дальняя передача вторичного питания, как мы выяснили, вещь совершено не оправданная, а то и невозможная. В принципе, такая установка возможна, хотя потребует увеличения габаритов неких монтажных модулей. К тому же любые аккумуляторы в условиях низких температур очень существенно теряют свою емкость и требуют системы климатической защиты. Ну, и большое количество необходимого дополнительного оборудования и его территориальная разнесенность неизбежно очень усложняют обслуживание подобной техники во времени, так как аккумуляторы требуют обслуживания всегда.
В качестве оптимальной схемы централизованного питания 220В из одной точки всей системы можно рассматривать установку собственного генератора на 220В необходимой мощности. Это может быть и автоматический переход на аварийное питание, и ручной.
Главное – вся аппаратура резервного питания находится в одной точке системы. Мы непременно выиграем в стоимости и оборудования, и монтажных работ, и обслуживания. При этом ничего не потеряем в надежности, ибо большое количество ИБП вторичного питания никоим образом не дублируют друг друга, а, напротив, выход хотя бы одного из них может привести к неработоспособности всей системы, в зависимости от того, на какого потребителя он работает.
В случае организации первичного (220 В) питания «на местах», такая система, конечно, не выгодна. Резервное питание также организуется локально уже на ИБП вторичного напряжения. В принципе, весь изложенный материал абсолютно ничего сложного не представляет. В наших системах электропитания существует немало объективных проблем и всевозможных сюрпризов от «человеческого фактора». Однако проявление всех этих вещей носит достаточно типовой характер. И типовыми же являются меры защиты.
В этом случае все вышесказанное о защите линии питания от типовых безобразий актуально для каждой точки подключения. Количество необходимого защитного оборудования будет иметь кратность количества таких точек локального подключения. Во всех вышеизложенных решениях защиты оборудования по сети 220В реализация такого решения выражается в отключении линии питания. Оборудование мы спасли, но система на время отключения, естественно, не работает. А может, и на более длительный период времени. Например, пока оборудование климатической защиты не обеспечит условия, при которых защищаемое оборудование может работать (проще, до срабатывания функции холодного запуска). Учитывая, что системы нашего рынка нередко призваны работать на безопасность, такое положение дел далеко не всегда устраивает заказчика. И встает вопрос об организации бесперебойного питания.
На нашем рынке источники бесперебойного питания уже представлены отдельной самостоятельной нишей. Однако, как-то исторически сложилось, что все они представляют собой источники вторичного напряжения. В то же время для полноценного функционирования всей системы необходимо обеспечить питанием в случае отключения централизованного абсолютно все активные элементы. И потребуется нам этих источников бесперебойного питания если и не по количеству всех активных элементов, то уж по количеству системных узлов, содержащих активные элементы, это точно.
Поскольку дальняя передача вторичного питания, как мы выяснили, вещь совершено не оправданная, а то и невозможная. В принципе, такая установка возможна, хотя потребует увеличения габаритов неких монтажных модулей. К тому же любые аккумуляторы в условиях низких температур очень существенно теряют свою емкость и требуют системы климатической защиты. Ну, и большое количество необходимого дополнительного оборудования и его территориальная разнесенность неизбежно очень усложняют обслуживание подобной техники во времени, так как аккумуляторы требуют обслуживания всегда.
В качестве оптимальной схемы централизованного питания 220В из одной точки всей системы можно рассматривать установку собственного генератора на 220В необходимой мощности. Это может быть и автоматический переход на аварийное питание, и ручной.
Главное – вся аппаратура резервного питания находится в одной точке системы. Мы непременно выиграем в стоимости и оборудования, и монтажных работ, и обслуживания. При этом ничего не потеряем в надежности, ибо большое количество ИБП вторичного питания никоим образом не дублируют друг друга, а, напротив, выход хотя бы одного из них может привести к неработоспособности всей системы, в зависимости от того, на какого потребителя он работает.
В случае организации первичного (220 В) питания «на местах», такая система, конечно, не выгодна. Резервное питание также организуется локально уже на ИБП вторичного напряжения. В принципе, весь изложенный материал абсолютно ничего сложного не представляет. В наших системах электропитания существует немало объективных проблем и всевозможных сюрпризов от «человеческого фактора». Однако проявление всех этих вещей носит достаточно типовой характер. И типовыми же являются меры защиты.
Не мы отвечаем за энергоснабжение объекта. Но мы в состоянии противостоять если не самим проблемам, то последствиям от их наличия. И грех такой возможностью не воспользоваться.
Вот чего не стоит делать с питанием 220В, это учиться сугубо на своих ошибках.
Вот чего не стоит делать с питанием 220В, это учиться сугубо на своих ошибках.



