Что такое трехфазный ибп

Обновлено: 06.07.2024

Трехфазный ввод на участки стал обычной практикой не только в Московской области, но и в регионах. Такой тип подключения даёт возможность использовать мощное оборудование и более равномерно нагружать электросеть. Однако с трехфазной сетью есть и свои проблемы: требуется защищать нагрузку по всем линиям (например, ставить три стабилизатора или трехфазный UPS), необходимо использовать большее количество автоматики в электрощите, и важно следить за хорошим контактом на нулевых проводниках, чтобы не получить опасное напряжение более 300В в обычной розетке.

Для максимально качественного бесперебойного и стабильного электропитания дома или всего участка в целом по всем трем фазам мы рекомендуем использовать трехфазные ИБП on-line типа. Алгоритм работы подобных бесперебойников заключается в преобразовании переменного напряжения в постоянное (AC-DC), после чего напряжение фильтруется и затем вновь генерируется переменный ток на выход (DC-AC). Эта схема работы позволяет получить не только предельно стабильное и качественное напряжение, но бесшовное переключение между сетевым и батарейным режимом работы. Иными словами подобным UPS мы решаем все и любые проблемы с некачественной электросетью.

Технология двойного преобразования ИБП

Ниже будут представлены различные варианты решения задачи бесперебойного питания дома на базе трехфазных ИБП разной мощности.

Пример 1. ИБП на 10кВт 3в1.

Абсолютно симметричная нагрузка на входную электросеть и/или трехфазный генератор. Это приводит к минимальной нагрузке на нулевой проводник и устраняет перекос фаз, который приводит к скачкам напряжения.
Появляется возможность реализовать всю выделенную мощность на участок, т.к. в обычно случае общая мощность делится на три линии, а в нашем случае она вся суммируется в один поток.
В доме отсутствует сильно опасное линейное напряжение 380В, везде у нас только фазное напряжение 220В.

К минусам можно отнести невозможность подключения трехфазных двигателей (например, трехфазные блоки кондиционирования, вентиляции, мощные насосы) на подобный ИБП. Такие нагрузки мы обычно подключаем в обход ИБП или устанавливаем бесперебойник с трехфазным выходом.

ИБП 10кВт с 16-тью аккумуляторами на 55 Ач для всего дома с расчётной автономной работой около 5,5-6 часов на средней длительной нагрузке 1.4кВт.

ИБП на 10кВт для всего дома с АКБ

ИБП допускает последовательное подключение от 16 до 20 внешних аккумуляторов. Емкость АКБ рассчитывается исходя из расчётных данных по средней нагрузке и требуемому времени автономной работы.

Пример 2. ИБП на 20кВт 3в1.

Мощность в 20кВт позволяет подключить практически любой коттедж площадью 200-400м.кв. на ИБП, включая даже мощные нагрузки в виде варочных панелей, духовок, стиральных машин, оборудования бассейном и т.п.

В случае, если отключают часто, но не на долго – оптимально использовать небольшой батарейный запас. В данном примере автономия рассчитывалась на срок в 3 часа при полноценно функционирующем доме:

ИБП 20кВт с небольшим запасом АКБ

Для средней автономной работы в 7-8 часов мы установили с ИБП с 16 гелевыми АКБ по 75Ач Delta GEL 12-75. Гелевая технология была выбрана в силу эксплуатации установки в условиях повышенной температуры в комнате (

ИБП с гелевыми аккумуляторами

ИБП 3в1 с АКБ на 100Ач

Для высоконагруженного ИБП, который работает в автоматизированной связке с газовым генератором мы установили максимальный батарейный запас в 20 АКБ на 100Ач:

ИБП с большим батарейным запасом

Пример 3. Трехфазный ИБП на 40кВт 3в3.

ИБП с трехфазным входом и трехфазным выходом устанавливаются в случае необходимости выходной мощности более, чем 20кВт, а также при наличии полноценных трехфазных потребителей, которые нуждаются в гарантированном электропитании.

В этом проекте в задачу ИБП входила полная стабилизация напряжения на входе и осуществление бесперебойного питания на момент запуска и прогрева трехфазного дизельного генератора RID. ИБП с батарейным кабинетом был установлен на гидроаккумулятором на специальном усиленном стеллаже:

UPS на 40кВт для работы с ДГУ

У ИБП цветной монитор-тачскрин, который отображает все необходимые параметры работы системы, записывает историю событий сети:

В UPS уже встроена сетевая карта, позволяющая удаленно мониторить состояние сети и нагрузки по IP-протоколу.

Пример 4. Трехфазный ИБП на 60кВт 3в3 с длительной автономной работой.

Я рад всех видеть и хочу поделиться своими наблюдениями и опытом в области ИБП.

Что такое ИБП, мы все знаем. Для чего они нужны, вроде бы тоже понятно (во всяком случае хочется в это верить).

И так настал тот час, когда нам надо купить ИБП, вот тут и начинается головная боль.

Какой выбрать?
На что смотреть?

Именитость бренда

При слове ИБП моментально вспоминаем компанию APC эта аббревиатура прочно ассоциируется с ИБП, особенно в России. И действительно, кто не знает это?

Или компанию Legrand, между прочим основанную в 1860 году. А компания APC была основана в 1981 году. Первый свой ИБП компания APC выпустила в 1984 году, который она разработала после прекращения финансирования государством разработок в области солнечной энергетики. Компания же Legrand выпустила свой ИБП после 2010 года и то, потому что в 2010 году купила компанию MetaSystem.

Компания APC молодцы – безусловно, только до 2007 года компания APC не выпускала 3х-фазные мощные ИБП. Более того APC никогда не выпускала 3х-фазные ИБП. В 2006 году компанию APC поглотила Schneider Electric, не менее уважаемая компания, основанная аж в 1836 году во Франции. В начале своего пути компания называлась Schneider и занималась исключительно выпуском вооружения для армии Франции и на экспорт, вплоть до окончания второй мировой войны. Лишь в послевоенное время переорентировалась в сторону электротехнического рынка, добавив в название Electric. (интересный факт: Многие артилерийские орудия Российской империи были закуплены именно у компании Schneider)

Так вот компания Schneider Electric в 2006 году приобретает компанию APC, с твердым намерением скрестить усилия с MGE, так же удачно приобретенной в 2007 году – тем самым прочно занять нишу на рынке. Но Европейский антимонопольный комитет не одобрил сделку (хоть что-то европейцы не одобрили в тему) и разделил компанию MGE между двумя покупателями. 3х-фазное направление отошло в Schneider Electric и было интегрировано в продуктовую линейку APC by Schneider Electric, а однофазное направление забрала EATON (основанная в 1911 году в США и изначально специализировавшейся на производстве автомобильных мостов для грузовиков), который так же подсуетился и выкупил Powerware, объединившийся незадолго до этого с Best Power, с их мощными 3х-фазными системами.

Мне очень нравится история компаний, говорить я могу о ней долго и самозабвенно, перебирая яркие страницы истории брендов PowerCom, CE+T, Riello, Socomec, Newave – продавшийся в ABB, немного в стороне стоят Delta и Huawei – их историю надо рассказывать отдельно, не забыв при этом Kehua.

Чуточку задержусь на GE (основана в 1878 году США и это единственная компания, которая начинала именно с электро-энергетики, наверное потому что они ее и сделали – электро-энергетику) – эти перцы были на передовой все время, собственно Эдиссону и Тесла, а точнее их противостоянию мы обязаны всем тем что нас сейчас окружает: генерацией и транспортом электроэнергии. Но сейчас не об этом. GE весьма успешна, потому что всегда умела сосредоточиться на главном, а не нужное продать. Например продажа всего сегмента разработки и производства электронно-вычислительных машин компании Honeywell в 1971 году как убыточного направления. Или продажа всего сегмента ИБП компании ABB в 2017 году.

Давайте закончим с историей и подведем итог.

Стоит отметить 2 наших возможных фактора выбора:

Именитость бренда
Производитель со 100-летней историей

Были ли ИБП до 80-х годов? Да были, только они так не назывались. Они были механическими так же известны как, 3х-машинные преобразователи и они скорее прародители современных Дизель Динамических ИБП. Во всяком случае принципы одинаковые. Поэтому заявления производителей ДДИБП про уникальность и инновационность своих разработок – не до конца является правдой.

Переходим к следующему.

Количество инсталляций

Количество инсталляций – хороший фактор он показывает доверие к оборудованию (как нам объясняют производители) Скажу вам честно – НИЧЕРТА ОН НЕ ПОКАЗЫВАЕТ, кроме успешной работы отдела продаж, но можно всегда посмотреть на то что покупаешь в естественной среде обитания, может даже послушать местную службу эксплуатации про то как эта машина беспроблемно работает на их объекте – любопытно, но не более. Потому что Вас затягивают в субъективную сторону оценки и субъективный способ выбора.

Стоимость

Скажу лаконично – один из самых важных факторов, но он ничего не имеет общего с ценой приобретаемого оборудования, которую вам озвучивает продавец.

Так на что же опираться?

В свое время, я оказывался в такой ситуации не раз. И каждое решение было как действия сапера на минном поле. А в ЦОДах так не принято делать. Принцип «Слабоумие и отвага» не приносит результата в долгосрочной перспективе.

Размышляя об этом я пришел к очень простому выводу – идеального ИБП не существует и хорошего ИБП тоже не существует. Они все одинаковые! (это не буквальное определение, все таки отделы разработок не зря кушают свой хлеб с красной икрой у вендоров) Нужно лишь выбрать тот ИБП, который тебя устроит именно здесь и сейчас.

А тогда чем руководствоваться, спросите Вы?

Сейчас я постараюсь Вас к этому подвести.

Недавно я проходил обучение в Uptime Institute и в прологе к курсу была одна фраза:

«Начиная путь, ты должен четко представлять где ты хочешь оказаться»

Я был поражен точностью и ёмкостью этой фразы, дающую методику решения всех возможных проблем.

Возвращаясь к ИБП, что для нас, как для будущих владельцев сего прекрасного поделья важно? Как можно меньше испытывать проблем с нашим ИБП.

И первое на что надо смотреть – это сервис. Доступен ли в вашем регионе сервис конкретного ибп, сколько компаний могут его делать, сколько он стоит. Много ли специалистов по конкретному оборудованию в той местности, где будет наш ИБП. Достаточно ли у того Сервисного партнера квалифицированных инженеров, с кем вы планируете заключить контракт.

Один известный итальянский бренд, точнее русский OEM известного итальянского бренда. Хорошая цена ИБП, много кто продает, очень много инсталляций, в том числе и в СПБ, но нет инженеров, которые могут его чинить, реально разобрать до болтика, найти неисправность и устранить. А потом настроить правильно и оптимально под конкретные условия и место работы после «спецов» по ПНР.

Я очень страдал, перебирая сервисные компании, злился и всячески негативно отзывался об этом русском OEM итальянского бренда, о самом итальянском бренде и о всех причастных к нему. Но я нашел сервис-партнера, который обладал всеми необходимыми компетенциями и достаточным количеством инженеров, что позволило полностью закрыть проблемы с этим ИБП. Сейчас я считаю эти ИБП вполне надежными, но мое мнение не важно. Я мог бы и не найти этого сервис-партнера и продолжал бы негодовать. Но обо всем по порядку.

Второе, на что надо обратить внимание – это запчасти и расходники. А именно стоимость, наличие, условие продажи доставки. Это очень важно!

Один известный китайский бренд. Поставлял мне свой ИБП. Новая модель ИБП. Первый экземпляр, ввезенный в Россию. Завершается ПНР, машина сдается и оставляется на холостом ходу на выходные. В понедельник наладчики приходят к выключившейся с ошибкой машине и «брошенным» выходом. После пары телефонных звонков и 14 часов ожидания приезжает объем запчастей, достаточный для сбора еще 2х ИБП. Приезжает сразу на объект.

Вы скажете что это не честный пример, типа гарантия вендора в процессе ПНР или перевозчика (это мы выяснили позже, когда считали кто сколько и кому должен) но я с вами не соглашусь. В качестве иллюстрации другой случай при ПНР известного финского бренда (на тот момент финского) запчасти, а именно материнские платы для одного ИБП ждали около месяца.

Срочная закупка компонентных плат, не входящих в список расходников уважаемого швейцарского подразделения американского бренда может не уложиться и в 2 месяца. Проверено на личном примере.

Отсюда плавно переходим к следующему – это наличие представительства бренда в стране, доступность представительства, понятная и прозрачная гарантийная политика. Ведь именно представительство бренда или вендора (как кому нравиться)будет вашим третейским судьей, вашей базой знаний, вашим учебным центром, вашей технической поддержкой и вашим проводником в мир бренда.

Первый описанный пример с итальянским брендом. Так сложилось, что этот бренд не имеет представительства в России, именно поэтому приходиться решать кучу вопросов с их оборудованием весьма странным образом. Которые могли и не возникнуть будь оно в России. В том числе и с сервисом. Потому что одна из важнейших функций представительства – разруливание технической политики компании, в том числе по сервисным программам.

Подводя итог, хочу обратить пристальное ваше внимание, что ответив на эти простые вопросы об ИБП. И убедившись, в том что все эти вопросы получили ответы, которые вас устроили. Вы можете точно сказать, что проблем с конкретным оборудованием у вас не будет. Точнее они будут и очень много, но вы всегда сможете их решить быстро и качественно!

Источник бесперебойного питания необходим для защиты оборудования от внезапных скачков напряжения или полного отключения электропитания. В отличие от однофазных моделей, которые используют для защиты компьютеров и периферийной техники, трехфазные источники БП относятся к профессиональному оборудованию, рассчитанному на работу в промышленных трехфазных сетях (380В).

Варианты использования

ИБП на три фазы обеспечивают надежную защиту от перепадов напряжения и различных сбоев в электросети, мгновенное переключение на автономный режим. При необходимости увеличения мощности, можно подключать несколько вспомогательных устройств параллель.

Большая часть моделей ИБП на три относится к устройствам on-line типа, предусматривающим двойное преобразование: переменный ток через выпрямитель преобразуется в постоянный, а затем благодаря инвертору – обратно.

Это необходимо для стабилизации напряжения и получения чистой синусоиды, что важно для бесперебойного питания серверного оборудования, коммуникационной и компьютерной техники.

Кроме того, трехфазные источники бесперебойного питания вне зависимости от показателей мощности и других характеристик устанавливаются в следующей конфигурации: три фазы на входе и три фазы на выходе. Это самый распространенный вариант, используемый на различных предприятиях и учреждениях.

Возможно ли подключение техники (220В) к ИБП (3ф/3Ф)?

При необходимости отдельные виды оборудования можно подключить к источнику бесперебойного питания, используя только одну фазу. Среди устройств с диапазоном 10-20 кВА есть модели с входом на три фазы и выходом на одну. Этот вид оборудования используется для подключения техники, работающей от 220В.

Также ИБП на три фазы (с однофазным выходом) используют как экономически выгодное решение на строительных объектах, где подведены три фазы, но необходимости в бесперебойном питании трехфазного оборудования нет.

Выбирая трехфазный ИБП необходимо учитывать суммарный показатель мощности всех подключаемых устройств (причем мощность самого ИБП должна быть на 20-30% больше), тип оборудования, продолжительность автономной работы, возможность замены аккумуляторов, количество и тип разъемов. Особенно это важно при подключении специфического промышленного или серверного оборудования.

Что такое фаза в электрических терминах?

Если вы новичок в мире электроэнергии, возможно, вы мало знаете о термине «фаза». Фаза, по сути, представляет собой распределение электроэнергии, которое показывает, что источник питания переменного тока (AC) изменяется в зависимости от периода времени. Существуют однофазные, двухфазные и трехфазные источники питания.

Однофазное напряжение обычно называют «домашним напряжением», потому что оно широко доступно в домах. Например, микроволновая печь, кофеварка, домашний компьютер могут быть однофазными устройствами. В разных регионах однофазные соединения схожи: для замыкания цепи требуется два провода (один провод напряжения и один нулевой провод). На рисунке ниже показан ток при однофазной сети переменного тока.

Однофазное питание переменного тока

Трехфазное питание содержит либо 3 провода под напряжением, либо 4 провода (3 фазных провода и нейтральный), обеспечивающие три переменных тока, разделенных по фазовому углу. Общая нагрузка распределяется по трем проводам. В большинстве коммерческих зданий в Северной Америке используются трехфазные четырех проводные схемы питания.

Трехфазное питание переменного тока

ИБП бывают двух разных форматов: однофазные и трехфазные. Общие конфигурации фаз для ИБП показаны в следующей таблице:

Выход Номенклатура Напряжение сети США
1 фаза 1 фаза 1/1 120/120 В переменного тока, 60 Гц
3 фазы 1 фаза 3/1 220/120 В переменного тока, 60 Гц
3 фазы 3 фазы 3/3 220/208 В переменного тока, 60 Гц
Однофазная система ИБП (1/1)

Как показано на диаграмме, однофазный ИБП имеет один вход и выход 120 В переменного тока (для Канады и США). Однофазная установка состоит из двух проводов, где переменное напряжение представляет собой одну синусоидальную волну. Стандартное напряжение одной фазы варьируется в разных странах или регионах. Стандартное однофазное напряжение в Америке составляет 120 В, а в Европе, Азии и других регионах стандартное напряжение составляет 230 В.

Трехфазная система ИБП (3/1 и 3/3)

Трехфазные ИБП можно разделить на системы ИБП с трехфазным входом / трехфазным выходом и системы с трехфазным входом / однофазным выходом. Если вам нужно подключиться к трехфазному источнику питания, вам понадобится ИБП с конфигурацией 3 / x. ИБП 3/1 потребляет трехфазную мощность, но подает одну фазу на нижнюю нагрузку, в то время как ИБП 3/3 не только принимает, но и выдает трехфазную мощность.

В чем разница между однофазным и трехфазным ИБП?

Основное различие между однофазным ИБП и трехфазным ИБП заключается в следующих моментах:

Проводник: количество проводов в однофазной и трехфазной системе различается. Однофазный ИБП содержит один провод, а трехфазный ИБП подает питание по трех проводам.

Синусоидальная волна: Однофазный ИБП выдает одну синусоидальную волну, а трехфазный ИБП выдает три синусоиды, каждая из которых не в фазе и разнесена на 120 друг от друга.

Эффективность: при низком энергопотреблении однофазный ИБП более эффективен, чем трехфазный. Но когда потребность в мощности выше, трехфазный ИБП демонстрирует большую эффективность, чтобы выдерживать большую нагрузку более безопасным способом.

Стоимость: оборудование в трехфазной системе ИБП будет иметь более длительный срок службы, а линии передачи для трехфазного питания не нуждаются в медных проводах большого сечения, как в однофазных ИБП, поэтому в долгосрочной перспективе трехфазный ИБП сэкономит больше денег.

Применение: Однофазные ИБП доступны для приложений с более низкими требованиями кВА, обычно менее 20 кВА, таких, как дома, малый бизнес и вспомогательные офисы. Трехфазные ИБП обычно используются в крупных установках, таких как центры обработки данных, и в крупных промышленных энергосистемах с более высокими требованиями к мощности.

Читайте также: