Рассматривать вопрос (использования)

см. рассмотреть

 Adequate prediction techniques, which will treat the general case, have yet to be formulated.

 Operator reviews these data and indicates to the computer either that the data point is acceptable or not acceptable.

 Viewing the bearing through the transparent end cover showed that the oil ribs were large enough to occupy the total space between the outer race and the cage.

 It is the purpose of this paper to discuss some of these measurements.

— более подробно этот вопрос рассмотрен в

— будет рассмотрено ниже

— будут рассмотрены несколько позже

— была рассмотрена возможность замены

— в статье кратко рассмотрены некоторые вопросы

— вообще не рассматривает

— всесторонне рассмотрены в обзоре

— до сих пор мы рассматривали

— если рассматривать... в связи с

— можно рассматривать как

— не рассматривать

— не следует рассматривать как свидетельство того, что

— относительно того, как следует рассматривать

— подробно рассматривать

— рассматривать без предубеждения

— рассматривать более подробно несколько позже

— рассматривать в отрыве один от другого

— рассматривать в первую очередь

— рассматривать в связи с вопросом о

— рассматривать в системе координат

— рассматривать возможность использования

— рассматривать вопрос

— рассматривать каждый из... по очереди

— рассматривать как доказательство того, что

— рассматривать как некоторого рода

— рассматривать как предварительный

— рассматривать конкретные вопросы

— рассматривать на равных

— рассматривать настоящую работу как часть более широкого исследования

— рассматривать не..., а

— рассматривать независимо от

— рассматривать несколько подробнее

— рассматривать отдельно от остальной части

— рассматривать поэтапно

— рассматривать предложение с учётом

— рассматривать только как..., а не как

— рассмотрен и согласован

— следует ли их действительно рассматривать как

— следует рассматривать лишь как предварительные

— тщательно рассматривать

— этот вопрос будет ещё раз рассмотрен ниже

— этот вопрос будет рассмотрен подробнее ниже

— этот вопрос будет рассмотрен позже

  Гражданин Кейн

   1941 - США (119 мин)

     Произв. RKO, Mercury Theatre Production (Орсон Уэллс)

     Реж. ОРСОН УЭЛЛС

     Сцен. Герман Дж. Манкивиц. Орсон Уэллс

     Oпер. Грегг Тоуленд

     Муз. Бернард Херрманн

     Худ. Ван Пест Полглейз, Перри Фергюсон, Даррелл Силвера

     В ролях Орсон Уэллс (Чарлз Фостер Кейн), Джозеф Коттен (Джедедайя Лиланд), Дороти Камингор (Сьюзен Александер Кейн), Эверетт Слоун (мистер Бернстайн), Джордж Кулурис (Уолтер Паркс Фетчер), Рей Коллинз (Джеймс У. Геттис), Рут Уоррик (Эмили Нортон Кейн), Эрскин Сэнфорд (Герберт Картер), Уильям Алленд (Джерри Томпсон), Агнес Мурхед (миссис Кейн), Ричард Беэр (Хиллмен), Пол Стюарт (Реймонд).

   На ограде поместья «Занаду» висит табличка с надписью «Вход воспрещен». В замке умирает одинокий мужчина. Он выпускает из рук стеклянный шар, внутри которого снег падает на маленький домик, и произносит одно лишь слово: «Rosebud» («бутон розы»). Его тело обнаруживает медсестра. Выпуск кинохроники вкратце пересказывает жизнь и карьеру этого человека - Чарлза Фостера Кейна. Поселившись в роскошном поместье «Занаду» (постройка которого, впрочем, так и не была завершена), Кейн загромождал его своей коллекцией, прежде всего - скульптурами, которые зачастую даже не извлекались из ящиков. Ему принадлежали 37 газет, радиостанция, здания, корабли и т. д. В 1868 г. его мать, хозяйка гостиницы, получила в счет погашения долга бумаги на владение заброшенного золотого прииска в Колорадо. Оказалось, что прииск находился на сказочной жиле - 3-й в мире по величине. Кейн начинает политическую карьеру: его причисляют то к фашистам, то к коммунистам, сам же он называет себя простым американцем. С 1895 по 1941 г. он занимает все возможные политические посты, вызывая в народе то любовь, то ненависть поочередно. Со своей 1-й женой, племянницей президента США, он разводится в 1916-м; через 2 года она погибает вместе с их сыном в авиакатастрофе. Кейн женится на оперной певице Сьюзен Александер, для которой строит «Оперу» в Чикаго. Этот брак также заканчивается разводом. В 1916 г. Кейн бьется за пост губернатора штата Нью-Йорк, но терпит поражение на выборах. Скандал, связанный с его частной жизнью (его застают с певицей - той самой, на которой он впоследствии женится), лишает его шансов на успех. После кризиса 1929 г. его империя несет серьезные убытки. Выступая по радио, он утверждает, что никакой войне не бывать. Он превращается в старика, которого никто не принимает всерьез, и в 70 лет умирает.

   Хроника заканчивается; после просмотра директор новостного агентства дает журналисту по фамилии Томпсон задание выяснить смысл последних слов Кейна: «бутон розы». Первым делом Томпсон направляется в кабаре Сьюзен Александер в Атлантик-Сити. Та не трезва и отказывается его принять. После этого Томпсон получает разрешение ознакомиться с рукописными мемуарами Фетчера, бывшего опекуна Кейна.

   1-й ФЛЭШБЕК: В 1871 г. вопреки воле отца мать Кейна поручает ребенка заботам Фетчера, которому также переходит его состояние. Маленький Чарлз толкает Фетчера и бьет его санками. Он отчаянно противится расставанию с родителями. В 25 лет, исключенный из нескольких колледжей, он становится 6-м в списке богатейших людей планеты. Среди всех его владений лишь одно интересует Кейна: газетенка «Инкуайрер». Кейн лично берется управлять ею по новым методам. «Инкуайрер» не пропускает ни одного скандала, включая тот, в который замешана железнодорожная компания, одним из главных акционеров которой является Кейн. В 1929 г. он уступает права на все свои газеты. «Если бы я не был богат, - говорит он, - я мог бы стать великим человеком».

   НАШЕ ВРЕМЯ: Томпсон находит Бернстайна, ближайшего помощника Кейна.

   2-й ФЛЭШБЕК. Бернстайн вспоминает, как Кейн взял управление «Инкуайрером» в свои руки. Кейн располагается в редакции и проводит там 24 часа в сутки. Он сочиняет и публикует декларацию принципов, в которой клянется всегда отстаивать права человека и говорить только правду. Вскоре тираж «Инкуайрера» обгоняет тираж главного конкурента - газеты «Кроникл», некогда в 20 раз больший. За 6 лет Кейн переманивает к себе весь редакторский штат «Кроникл». Успех газеты отмечается широким банкетом с танцовщицами мюзик-холла. Кейн покупает в Европе самый крупный бриллиант на планете. Он женится на Эмили Нортон, племяннице президента США.

   НАШЕ ВРЕМЯ. Бернстайн выдвигает гипотезу, что «бутон розы» - это вещь, потерянная когда-то Кейном. Он советует Томпсону расспросить Лиланда, однокашника Кейна, который некогда был его лучшим другом. Томпсон направляется в больницу «Хантингтон», где доживает свои дни стареющий Лиланд. Тот рассказывает ему о Кейне: «Он всегда поступал жестоко… В нем было определенное благородство… Он никогда не откровенничал о себе… Он придерживался самых разных мнений».

   3-й ФЛЭШБЕК. Лиланд рассказывает о супружеской жизни Кейна с его 1-й женой. Виделись супруги только за завтраком. Эмили упрекала мужа в том, что он все время проводит в редакции газеты и публикует нападки на ее дядю-президента.

   НАШЕ ВРЕМЯ. Комментарий Лиланда: «Кейн искал любви, но сам не мог ничего дать взамен».

   4-й ФЛЭШБЕК. Лиланд вспоминает, как однажды ночью Кейн знакомится на улице с девушкой - Сьюзен Александер. У Сьюзен болят зубы: она приглашает Кейна к себе домой. Она работает в музыкальном магазине и мечтает стать певицей. Во время предвыборной кампании Кейн втаптывает в грязь своего оппонента Геттиса. Тот пытается заставить Кейна снять свою кандидатуру, грозя обнародовать его связь со Сьюзен: Кейн отказывается. Геттис публикует обличительную статью. Кейна бросает жена, он проигрывает выборы. Лиланд, ведущий авторскую колонку в «Иикуайрере», упрекает Кейна, что тот из милости дает рабочим права, за которые те могут побороться сами. Он обвиняет Кейна в невнимании ко всем, кроме себя самого. На долгие годы друзья прекращают общаться: Лиланд просит перевода в Чикаго. Кейн женится на Сьюзен и строит для нее «Чикагскую Оперу». Она дебютирует в «Саламбо». Подводя итог премьере в рецензии, Лиланд называет Сьюзен невежественной дилетанткой. Напившись до беспамятства, он засыпает над печатной машинкой. Кейн дописывает статью за Лиланда и увольняет его с чеком на 25 000 долларов.

   НАШЕ ВРЕМЯ. Комментарий Лиланда: «Он захотел доказать, что остается честным человеком». Томпсон снова приходит к Сьюзен: на этот раз ему удается разговорить ее.

   5-й ФЛЭШБЕК. Сьюзен вспоминает унизительные уроки пения, к которым принуждал ее Кейн. Это он против ее воли хотел сделать из Сьюзен оперную диву. После провала чикагской премьеры она бесится от злости, читая статью Лиланда. Тот же впоследствии отправляет Кейну рукопись его декларации принципов. Кейн заставляет жену продолжать выступления в Америке и поддерживает ее хвалебными рецензиями в своих газетах. Сьюзен пытается покончить с собой; после этого Кейн отказывается от попыток сделать из нее певицу. Они поселяются в уединении в только что отстроенном, огромном и мрачном поместье «Занаду». Сьюзен снова и снова собирает гигантский паззл. Невероятный по пышности пикник на берегу моря лишь добавляет мрачности обстановке. Супруги ссорятся. Сьюзен пакует чемоданы.

   НАШЕ ВРЕМЯ. Слова «бутон розы» ничего не говорят Сьюзен. Она советует Томпсону обратиться к Реймонду, мажордому «Занаду», 11 лет проведшему на службе у Кейна. Реймонд соглашается говорить за вознаграждение в 1000 долларов.

   6-й ФЛЭШБЕК. После ухода Сьюзен, Кейн громит мебель в ее комнате, а затем, держа в руке хрустальный шар, шепчет слова «бутон розы».

   НАШЕ ВРЕМЯ. Больше мажордому нечего сказать о «бутоне розы». Фотографы во всех возможных ракурсах делают снимки поместья и огромных коллекций Кейна. Горы рухляди отправляются в огонь: мелькают в пламени и санки маленького Чарлза, на которых видна надпись, не замеченная никем, кроме их владельца: «Rosebud». На ограде «Занаду» по-прежнему висит табличка с надписью «Вход воспрещен».

   ► Сразу после выхода на экраны и в 1-е послевоенные годы фильм произвел настолько сильное впечатление, что немедленно занял место в списках величайших фильмов за всю историю кинематографа, составляемых историками, критиками и простыми киноманами (это место он занимает и по сей день). В недавно вышедшей в свет книге Джона Кобала «Сто лучших фильмов» (John Kobal. The Top 100 Movies, London. Pavilion Books, 1989), куда включены 80 списков фильмов со всего мира, Гражданин Кейн занимает 1-ю позицию. Немалая - и, без сомнения, важнейшая - доля его оригинальности присутствовала уже на бумаге задолго до 1-го съемочного дня. Она связана с сюжетной конструкцией фильма, содержащей в себе как минимум 3 новаторских элемента. Прежде всего, фильм открывается кратким экскурсом или оглавлением в виде кинохроники, где пересказываются основные вехи жизни и карьеры Кейна. Таким образом, в самом начале намечаются главные этапы, по которым в дальнейшем будет развиваться сюжет. Это абсолютно оригинальный прием: нам не известны другие фильмы, которые бы предварялись подобным вступлением. 2-й новаторский элемент: систематическое и неоднократное использование флэшбеков, придающее Гражданину Кейну структуру фильма-расследования. Флэшбеки связаны с 5 различными рассказчиками, с которыми общается ведущий расследование журналист. Один рассказчик - опекун Кейна Фетчер - поначалу вступает в действие лишь заочно, как автор читаемых журналистом мемуаров; однако в других частях фильма мы наблюдаем его во плоти. Неожиданный поворот, подстегивающий любопытство зрителя: 1-й же человек, к которому обращается за помощью журналист (Сьюзен Александер), отказывается с ним разговаривать: ее рассказ окажется лишь 5-м из 6 флэшбеков. Хотя фильм Уэллса является далеко не 1-м случаем применения флэшбеков (истории кино известны такие яркие примеры, как фильм Уильяма Хауарда Власть и слава, The Power and the Glory, 1933 по сценарию Престона Стёрджеса, структурой и содержанием напоминающий Гражданина Кейна, и фильм Марселя Карне День начинается, Le Jour se lève), он становится важнейшим этапом в истории этого приема. 3-й новаторский элемент: при том что большинство сцен и эпизодов в различных флэшбеках дополняют друг друга в описании происходящих событий (что совершенно нормально), некоторые дублируют одно и то же событие, показывая его с разных точек зрения. Например, премьера «Саламбо» показана дважды: в пересказе Лиланда (4-й флэшбек) и в пересказе Сьюзен (5-й флэшбек). Повтор одного события в прошлом с разных точек зрения в данном случае, несомненно, используется в кинематографе впервые, хотя с тех пор вошло в обиход: упомянем лишь самые прославленные примеры - Расёмон, Rashomon, целиком основанный на этом приеме, и Босоногая графиня, The Barefoot Contessa.

   Однако новаторская конструкция Гражданина Кейна все же не безупречна ни с точки зрения цельности, ни с точки зрения равновесия между частями. Показывая своего героя исключительно через свидетельства, письменные воспоминания и кадры кинохроники, Уэллс сам отрекается от этого приема и превращается в рассказчика-демиурга, впрямую раскрывая зрителю в последнем эпизоде значение слов «бутон розы». С другой стороны, описание Кейна как неудавшегося Пигмалиона (в отношениях co 2-й женой) принимает такое большое значение, что существенно принижает описание других сторон его жизни. Как бы то ни было, конструкция фильма произвела сильное впечатление на зрителей и критиков. Можно предположить, что впечатление было усилено тем фактом, что главный герой, чей портрет служит основой фильму, вовсе не соответствует его (фильма) структурной премудрости: ему просто-напросто не хватает содержания. В этом смысле фильм значительно уступает своей репутации. В истории кинематографа Кейн - самый яркий пример того, что называют «испанской харчевней» (***) (в худшем смысле слова). Он - мыльный пузырь, пустая оболочка, получающая наполнение лишь благодаря 2 внешним факторам. 1-й фактор - его прототип (Уильям Рэндолф Хёрст), магнат прессы и известный манипулятор общественным мнением, фигура которого придает Кейну определенное социологическое значение: даже при том, что Хёрст - не единственный прототип (также в этой связи упоминаются Бэзил Захарофф, Хауард Хьюз и др.), в его биографии достаточно совпадений с биографией Кейна, чтобы рассматривать Кейна как экранное воплощение Хёрста. 2-й фактор - схожесть персонажа с самим Уэллсом: мегаломания, постоянная тяга к самоутверждению и т. д.

   С точки зрения драматургии, самым крупным достижением Уэллса можно назвать то, что ему удалось вызвать у публики сочувствие к этому баловню судьбы - то сочувствие, которое обычно она испытывает к неудачникам. (Отметим, что и сам фильм, подобно Кейну, несмотря на успех у публики, потерпел финансовый крах и стал прибыльным лишь после серии повторных прокатов.) Некоторые, подобно Сартру в знаменитой статье в журнале «L'Ecran francais» (1 августа 1945 г.), критиковали фильм за излишнюю интеллектуализацию и эстетство, однако их реакцию надо рассматривать в связи с парадоксальной блеклостью центрального персонажа. В самом деле, Кейн как персонаж почти полностью лишен художественного и психологического наполнения. Вся его сила - в мифе вокруг него, что превращает его в колосса на глиняных ногах. Позднее Уэллс воплотит на экране гораздо более глубоких персонажей: например, Аркадина в Мистере Аркадине, Mr. Arkadin и полицейского Куинлана в Печати зла, Touch of Evil.

   С визуальной точки зрения, Гражданин Кейн использует набор приемов (короткий фокус, съемки с верхней и нижней точек, присутствие в кадре потолка, предметы на границе кадра и т. д.), придуманные до Уэллса, но превращенные им в элементы уникального барочно-риторического стиля. Здесь уместно задать 2 вопроса. Действительно ли Гражданин Кейн - революционный фильм? Действительно ли это фильм модернистский? Стереотипы, распространенные у большинства историков кино, навязывают нам утвердительный ответ: но пойти у них на поводу означало бы судить второпях. Слишком заметно в стилистике Уэллса наследие прошлого: влияние экспрессионизма ощущается в декорациях, освещении и схематизме некоторых второстепенных персонажей, что еще более подчеркивает посредственная игра актрис (хотя исполнители мужских ролей превосходны); влияние русского кино - в аналитическом и произвольном дроблении сюжетной конструкции (никогда прежде не применявшемся так широко). В этом отношении, возвращаясь к русским первоисточникам, Гражданин Кейн кажется полной противоположностью модернизму, ведь модернистский кинематограф (Ланг, Мидзогути, Преминджер), напротив, тяготеет к синтезу и монолитности, пытаясь сделать максимально незаметными присутствие и роль монтажа, и стремится к неосуществимому идеалу; фильму из 1 длинного плана. Таким образом, Уэллс произвел революцию лишь в отношении некоторых голливудских устоев. Остается вопрос глубины кадра и ее применения в длинных планах: эта стилистическая фигура служит одной из основ модернистского кино и применяется Уэллсом. Однако он использует глубину кадра настолько демонстративно, что она слишком бросается в глаза, не обладая при этом большим смысловым наполнением, нежели ряд обычных планов. Что касается знаменитого кадра, в котором Кейн застает Сьюзен за попыткой суицида (с пузырьком и стаканом на 1-м плане) и который считается идеальным примером длинного плана с глубиной кадра, он далек от реалистичного, глобального, синтетического, всеобъемлющего использования кинематографического пространства, поскольку достигнут, как это известно сегодня, при помощи хитрой технической уловки. Сначала кадр был снят с наведением фокуса на освещенный передний план, а задний план был погружен в темноту и невидим. Затем пленку отмотали назад и сняли тот же кадр заново, затемнив передний план и наведя фокус на задний. В этом случае Уэллс предстает таким же несравненным манипулятором и фокусником, как и Кейн: и главными жертвами манипуляций становятся его почитатели, и в 1-ю очередь - Андре Базен. Назвав режиссерскую манеру в этом кадре «естественной», Базен делает более общий вывод о «реализме» подобного монтажа. «Реализм в какой-то степени онтологический, - пишет он, - вновь наделяющий декорации и предметы плотностью бытия, весом присутствия: реализм драматический, отказывающийся отделять актера от декораций, передний план от заднего; реализм психологический, ставящий зрителя в подлинные условия восприятия, которое никогда не бывает определено заранее», (см. Andre Bazin, Orson Welles, Editions du Cerf, 1972, Ramsay 1988). Во всех 3 областях, упомянутых Базеном, этот так называемый «реализм» является лишь продуктом манипуляций Уэллса, пытающегося втиснуть реальность в кадр, неестественность, обездвиженность и неловкость которого бросаются в глаза, даже если не знать историю его создания. Заблуждением становятся любые разговоры о реализме (тем более - онтологическом) применительно к Уэллсу, который так радикально отходит от него по своей барочной природе, по своему призванию иллюзиониста и мастера технических фокусов, по страсти к переодеванию, гриму и парикам. Кстати, парики в Гражданине Кейн, вызывают особо отталкивающее впечатление, хотя они и необходимы, раз уж 25-летний Уэллс играет человека в возрасте от 26 до 70 лет. Сартр писал: «Все в этом фильме проанализировано, препарировано, представлено в продуманном порядке: иллюзия беспорядка служит лишь подчинением порядка событий порядку причин: все безжизненно. Технические новшества фильма изобретены не для того, чтобы оживить его. Встречаются примеры великолепной операторской работы… Но слишком часто возникает впечатление, что изображение ставится превыше всего: нас заваливают перегруженными, неестественными и вымученными кадрами. То же бывает и в романах, когда на первый план выдвигается стиль, а персонажи настолько блеклы, что забываются через мгновение». (Этот текст включен в великолепный труд Оливье Барро [Olivier Barrot, L'Ecran francais, 1943–1953, histoire d'un journal et d'une epoque. Les Editeurs Francais Reunis, 1979]).

   Последний вопрос: действительно ли Гражданин Кейн оказал решающее влияние на эволюцию кинорежиссуры? Многие историки и на этот вопрос отвечают утвердительно, иногда впадая при этом в крайности на грани бреда. С эстетической точки зрения влияние этого фильма можно ограничить жанровыми рамками нуара - благодаря конструкции фильма-расследования и теме ностальгии по детству как по утраченному раю, которую символизирует пароль «бутон розы». Не случайно Роберт Оттосон в предисловии к «Справочнику по американскому нуару, 1940–1950» (Robert Ottoson, Reference Guide to the American Film Noir 1940–1950, Scarecrow Press, 1981) называет появление Гражданина Кейна среди 8 главных факторов, предопределивших рождение жанра (после немецкого экспрессионизма; французского поэтического реализма; «крутых» детективных романов; возвращения послевоенного кинематографа в студийные экстерьеры ради экономии средств; атмосферы отчаяния, порожденной войной и сложностями в приспособлении ветеранов войны к мирной жизни; возросшего интереса к Фрейду и психоанализу; и, наконец, итальянского неореализма). Поскольку Уэллс, по своей сути, являлся барочным режиссером, его влияние было весьма ограниченным: стиль барокко всегда занимал мизерные позиции в голливудском и мировом кино. Помимо непосредственного влияния на некоторых скромных мастеров, вращавшихся в его орбите (Ричард Уилсон, Пол Уэндкос), Уэллс в некоторой мере наложил отпечаток па творчество нового поколения американских режиссеров 50-х гг.: Олдрича (в особенности - на его фильм Целуй меня до смерти, Kiss Me Deadly), Николаса Рея и Фуллера. Но несомненно решающее влияние Гражданин Кейн оказал на взгляд публики, киноманов и начинающих кинематографистов на сам кинематограф и на место режиссера в творчестве. Отказываясь от роли «серого кардинала», будучи, напротив, человеком крайне амбициозным, постоянно ищущим повод доказать другим свою гениальность, Уэллс стал в глазах многих наглядным символом авторского режиссера.

   Могло ли это случиться, не займи он в пространстве собственного фильма место исполнителя главной роли? 25-летний молодой человек, успевший попробовать себя на поприще художника, журналиста, актера, театрального режиссера и радиоведущего, для своего 1-го фильма добился от компании «RKO» огромного бюджета и полной свободы, включая контроль над финальной стадией монтажа (высшая привилегия). Таким образом, Гражданин Keйн стал сенсацией еще до начала съемок. Дело довершил выдающийся талант Уэллса в области саморекламы, так восхищавший режиссеров французской новой волны. Дошло до того, что за прошедшие 30 лет почти напрочь забыт выдающийся вклад соавтора сценария - блистательного Германа Дж. Манкивица, который настолько заслонял своего младшего брата Джозефа Л. Манкивица, что Джозеф однажды сказал: «Я знаю, что будет написано на моей могиле: Здесь покоится Герм… то есть Джо Манкивиц». Авторство большей части содержания и структуры фильма (в том числе - бессмертного «бутона розы») целиком принадлежит Герману Дж. Манкивицу, написавшему в одиночку две 1-е версии сценария. (Также не стоит недооценивать вклад оператора-постановщика Грегга Тоуленда и композитора Бернарда Херрманна, хотя работа последнего здесь выглядит лишь бледным наброском к той музыке, что он будет писать впоследствии для Манкивица или Хичкока). В заключение можно сделать вывод, что Гражданин Кейн оказался более важен для истории кинокритики, чем для самого искусства кино. Гражданин Кейн научил многих зрителей внимательнее смотреть кино и иначе оценивать значение режиссера в коллективном труде по созданию фильма. Естественно, этому зрители могли научиться и без него. Однако вопреки утверждениям некоторых о том, что своим фильмом Уэллс кардинально изменил статус режиссера в Голливуде, большинство величайших голливудских мастеров (Ланг, Уолш, Турнёр, Сёрк и др.) - за исключением разве что Хичкока, Форда и некоторых других - после Уэллса (как и до него) предпочитали оставаться в тени. В большинстве случаев такое положение дел их устраивало. Разве им нужен был Уэллс, чтобы проявить себя?

   БИБЛИОГРАФИЯ: сценарий и диалоги в журнале «L'Avant-Scene», № 11 (1962). «Книга Гражданина Кейна» (The Citizen Kane Book, Boston, Little, Brown, 1971) содержит режиссерский сценарий и тщательную раскадровку фильма. Полин Кейл в своей знаменитой статье («Raising Каnе») приписывает авторство большей части сценария Герману Манкивицу. Ее позиция, несомненно, не лишена преувеличений, однако достойна того, чтобы вызвать дискуссию по этому поводу: Также см, Robert L. Carringer. The Making of Citizen Kane, London. John Murray. 1985 - детальное исследование создания фильма с различных точек зрения. Подлинные документы (в т. ч. фотосъемка сцены в публичном доме, позднее замененной на банкет в редакции «Инкуайрера» с участием танцовщиц из мюзик-холла). О создании сценария см. Richard Meryman, The Wit, World and Life of Herman Mankiewicz, New York, William Morrow, 1978. Автор этой биографии утверждает, что обнаружил прообраз санок Кейна: велосипед, в детстве принадлежавший Манкивицу. «Его у него украли, но, поскольку он плохо себя вел, в наказание новый так и не купили. Велосипед стал для Германа символом обиды, причиненной ему отцом-пруссаком, и нехватки любви, которую он ощущал все свое детство». Опираясь на слова многих свидетелей, в том числе - ассистента Уэллса, автор также утверждает, что Уэллс использовал все доступные средства, чтобы заставить Манкивица снять с титров свою фамилию как автора сценария.

   ***

   --- «Испанская харчевня» (l'auberge espagnole) - во фр. языке устойчивое выражение, обозначающее место, где можно есть лишь ту еду что приносишь с собой. И данном контексте оно означает понятие, которое каждый интерпретатор наполняет тем смыслом, каким пожелает.

[kleɪm]

advance a claim заявлять претензию advance a claim предъявлять иск advance claim предварительное требование advise a claim сообщать об иске alternative claim юр. альтернативная претензия apparatus claim патентное притязание на устройство apparatus claim пункт формулы изобретения на устройство apparatus claim формула изобретения на устройство article claim пат. предмет заявки assert a claim предъявлять претензию average claim страх. иск об убытках от аварии belated claim задержанный иск cash claim денежное требование civil claim гражданский иск claim юр. возбуждать иск о возмещении убытков claim добиваться claim заявление claim заявление права claim заявлять claim заявлять права claim заявлять право claim заявлять претензию claim преим. амер. и австрал. участок земли, отведенный под разработку недр; заявка на отвод участка claim иск; рекламация claim иск claim иск о возмещении ущерба claim искать claim патентная формула claim патентные притязания claim право требования claim предъявлять иск claim предъявлять претензию claim предъявлять притязание claim предъявлять рекламацию claim предъявлять требование claim претендовать, предъявлять претензию, заявлять права (на что-л.); to claim the victory настаивать на своей победе claim претендовать claim претензия claim притязать claim пункт патентной заявки claim рекламация claim требование; претензия; притязание; утверждение, заявление claim требование, рекламация, иск claim требование claim требовать; to claim damages требовать возмещения убытков; to claim attention требовать к себе внимания claim требовать claim утверждать, заявлять claim утверждать claim утверждение claim участок, отведенный под разработку недр claim требовать; to claim damages требовать возмещения убытков; to claim attention требовать к себе внимания claim требовать; to claim damages требовать возмещения убытков; to claim attention требовать к себе внимания damages: claim claim взыскивать убытки claim claim требовать возмещения убытков claim claim требовать компенсации claim for compensation требование компенсации claim for damages требование о возмещении ущерба claim for dismissal требование об отклонении иска claim for indemnification требование о возмещении ущерба claim for nonperformance of activity иск на неисполнение действия claim for payment иск на оплату claim for recovery иск о возмещении ущерба claim for reduction просьба о возврате долга claim for refund требование возврата денег claim for relief требование снижения суммы платежа claim for restitution of property требование восстановления первоначального права собственности claim not settled неурегулированная претензия claim of indemnity требование возмещения убытков claim of recourse требование права регресса to claim one's right требовать своего claim over against возбуждать иск против claim that the defendant be ordered to требовать явки ответчика в суд claim претендовать, предъявлять претензию, заявлять права (на что-л.); to claim the victory настаивать на своей победе claim to personal property предъявление иска на личную собственность commercial claim торговая претензия compensation claim иск о компенсации ущерба consider a claim рассматривать претензию damage claim требование возмещения ущерба debt claim иск о взыскании долга deferred claim отсроченное требование delayed claim задержанная претензия delayed claim задержанное требование delayed claim задержанный иск dependent claim дополнительный пункт формулы изобретения dependent claim зависимый пункт формулы изобретения dismiss a claim отклонять претензию due claim платежное требование entitlement to claim право на жалобу erase a claim отказываться от претензии established claim обоснованная претензия fictitious claim ложная жалоба fiscal claim финансовая претензия free claim свободное требование garnished claim иск с наложенным арестом groundless claim необоснованная претензия illiquid claim юридически не обоснованный иск inadmissible claim неприемлемое требование independent claim независимый пункт формулы изобретения independent claim самостоятельный пункт формулы изобретения insurance claim страховое требование interest claim требование о выплате процентов irrecoverable claim требование невозместимости joint claim совместный иск to jump a claim незаконно захватить (что-л.), принадлежащее другому to jump a claim незаконно захватить участок, отведенный другому jump: claim захватывать (что-л.), завладевать (чем-л. в отсутствие владельца); to jump a (mining) claim завладеть чужим (горным) участком justified claim справедливое требование lawful claim законная претензия lawful claim законное требование lawful claim законный иск lay claim заявлять претензию lay claim предъявлять права lay claim претендовать to raise a claim предъявить претензию; to lay claim (to smth.), to put (smth.) in a claim предъявлять права (на что-л.) lay: claim приписывать (кому-л. что-л.); предъявлять; обвинять; to lay claim предъявлять права, притязания legal claim судебный иск legitimate claim законная претензия legitimate claim обоснованный иск legitimate: claim правильный, разумный; legitimate argument правильный довод; legitimate claim законное требование, обоснованная претензия liquid claim ликвидный иск main claim основная претензия main claim основное притязание main claim основной пункт формулы изобретения maintain a claim выставлять требование maintain a claim предъявлять иск maintenance claim иск по алиментам maintenance claim обращение за пособием на содержание make a claim предъявлять иск make a claim предъявлять претензию maritime claim морской иск meet a claim готовить возражения против иска meet a claim оспаривать иск method claim пункт формулы изобретения на способ method claim формула изобретения на способ minor claim мелкая претензия monetary claim денежная претензия monetary claim денежное требование money claim денежное требование mortgage claim требование по ипотеке omnibus claim заключительный пункт формулы изобретения omnibus claim общая формула изобретения omnibus claim пат. общее притязание omnibus claim очень широкая формула изобретения outstanding claim неурегулированная претензия outstanding claim просроченный иск patent claim патентное притязание patent claim притязание на выдачу патента patent claim пункт формулы изобретения patent claim формула изобретения pecuniary claim денежный иск pecuniary claim имущественный иск pending claim неудовлетворенный иск pension claim иск о получении страховой пенсии petty claim незначительное требование prefer a claim подавать иск prefer a claim предъявлять требование preferential claim преимущественное требование preferential claim привилегированное требование, преимущественное требование preferential claim привилегированное требование present a claim предъявлять претензию primary claim основной иск primary claim первичный иск principal claim главный иск principal claim основной иск prior claim преимущественное требование prior: claim более важный, веский; a prior claim более веская претензия priority claim преимущественное требование priority claim пат. притязание на приоритет privileged claim преимущественное требование process claim пат. пункт формулы изобретения на способ process claim пат. формула изобретения на способ product claim пат. пункт формулы изобретения на продукт product claim пункт формулы изобретения на фабрикат product claim пат. формула изобретения на фабрикат product claim пат. характеристика продукции prove a claim засвидетельствовать правильность иска to raise a claim предъявить претензию; to lay claim (to smth.), to put (smth.) in a claim предъявлять права (на что-л.) put: claim in a claim предъявлять иск raise a claim подавать иск to raise a claim предъявить претензию; to lay claim (to smth.), to put (smth.) in a claim предъявлять права (на что-л.) raise a claim предъявлять претензию raise: claim ставить, поднимать (вопрос); to raise a question поставить вопрос; to raise objections выдвигать возражения; to raise a claim предъявить претензию recourse claim юр. регрессное требование register a claim подавать иск reject a claim отвергать требование reject a claim отклонять иск reject a claim отклонять претензию renounce claim отказываться от претензии salary claim требование повышения заработной платы sales claim коммерческий аргумент salvage claim требование о выплате спасательного вознаграждения secondary claim дополнительный иск secured claim удовлетворенный иск settled claim урегулированная претензия small claim мелкая претензия to stake out a claim закреплять свое право (на что-л.) to stake out a claim отмечать границы отведенного участка stake: to claim out a claim заявлять свои права (на что-л.); stake up загораживать кольями to claim out a claim отмечать вехами границу земельного участка в подтверждение своего права на него stale claim притязание, не заявленное вовремя stale claim притязание, заявленное после неосновательного промедления subordinated claim субординированная претензия substance claim сущность формулы изобретения supplementary claim дополнительное требование tax refund claim требование возврата налога unenforceable claim претензия, не могущая быть заявленной в суде unliquidated claim неурегулированный иск unsecured claim необоснованный иск use claim притязание на право использования vindicate a claim доказывать справедливость иска wage claim требование увеличения заработной платы waive a claim отказываться от иска waive a claim отказываться от требования withdraw a claim отзывать иск withdraw a claim отказываться от иска

 

трехфазный ИБП
-
[Интент]

Глава 7. Трехфазные ИБП

... ИБП большой мощности (начиная примерно с 10 кВА) как правило предназначены для подключения к трехфазной электрической сети. Диапазон мощностей 8-25 кВА – переходный. Для такой мощности делают чисто однофазные ИБП, чисто трехфазные ИБП и ИБП с трехфазным входом и однофазным выходом. Все ИБП, начиная примерно с 30 кВА имеют трехфазный вход и трехфазный выход. Трехфазные ИБП имеют и другое преимущество перед однофазными ИБП. Они эффективно разгружают нейтральный провод от гармоник тока и способствуют более безопасной и надежной работе больших компьютерных систем. Эти вопросы рассмотрены в разделе "Особенности трехфазных источников бесперебойного питания" главы 8. Трехфазные ИБП строятся обычно по схеме с двойным преобразованием энергии. Поэтому в этой главе мы будем рассматривать только эту схему, несмотря на то, что имеются трехфазные ИБП, построенные по схеме, похожей на ИБП, взаимодействующий с сетью.

Схема трехфазного ИБП с двойным преобразованием энергии приведена на рисунке 18.

Рис.18. Трехфазный ИБП с двойным преобразованием энергии

Как видно, этот ИБП не имеет почти никаких отличий на уровне блок-схемы, за исключением наличия трех фаз. Для того, чтобы увидеть отличия от однофазного ИБП с двойным преобразованием, нам придется (почти впервые в этой книге) несколько подробнее рассмотреть элементы ИБП. Мы будем проводить это рассмотрение, ориентируясь на традиционную технологию. В некоторых случаях будут отмечаться схемные особенности, позволяющие улучшить характеристики.

Выпрямитель

Слева на рис 18. – входная электрическая сеть. Она включает пять проводов: три фазных, нейтраль и землю. Между сетью и ИБП – предохранители (плавкие или автоматические). Они позволяют защитить сеть от аварии ИБП. Выпрямитель в этой схеме – регулируемый тиристорный. Управляющая им схема изменяет время (долю периода синусоиды), в течение которого тиристоры открыты, т.е. выпрямляют сетевое напряжение. Чем большая мощность нужна для работы ИБП, тем дольше открыты тиристоры. Если батарея ИБП заряжена, на выходе выпрямителя поддерживается стабилизированное напряжение постоянного тока, независимо от нвеличины напряжения в сети и мощности нагрузки. Если батарея требует зарядки, то выпрямитель регулирует напряжение так, чтобы в батарею тек ток заданной величины.

Такой выпрямитель называется шести-импульсным, потому, что за полный цикл трехфазной электрической сети он выпрямляет 6 полупериодов сингусоиды (по два в каждой из фаз). Поэтому в цепи постоянного тока возникает 6 импульсов тока (и напряжения) за каждый цикл трехфазной сети. Кроме того, во входной электрической сети также возникают 6 импульсов тока, которые могут вызвать гармонические искажения сетевого напряжения. Конденсатор в цепи постоянного тока служит для уменьшения пульсаций напряжения на аккумуляторах. Это нужно для полной зарядки батареи без протекания через аккумуляторы вредных импульсных токов. Иногда к конденсатору добавляется еще и дроссель, образующий совместно с конденсатором L-C фильтр.

Коммутационный дроссель ДР уменьшает импульсные токи, возникающие при открытии тиристоров и служит для уменьшения искажений, вносимых выпрямителем в электрическую сеть. Для еще большего снижения искажений, вносимых в сеть, особенно для ИБП большой мощности (более 80-150 кВА) часто применяют 12-импульсные выпрямители. Т.е. за каждый цикл трехфазной сети на входе и выходе выпрямителя возникают 12 импульсов тока. За счет удвоения числа импульсов тока, удается примерно вдвое уменьшить их амплитуду. Это полезно и для аккумуляторов и для электрической сети.

Двенадцати-импульсный выпрямитель фактически состоит из двух 6-импульсных выпрямителей. На вход второго выпрямителя (он изображен ниже на рис. 18) подается трехфазное напряжение, прошедшее через трансформатор, сдвигающий фазу на 30 градусов.

В настоящее время применяются также и другие схемы выпрямителей трехфазных ИБП. Например схема с пассивным (диодным) выпрямителем и преобразователем напряжения постоянного тока, применение которого позволяет приблизить потребляемый ток к синусоидальному.

Наиболее современным считается транзисторный выпрямитель, регулируемый высокочастотной схемой широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Применение такого выпрямителя позволяет сделать ток потребления ИБП синусоидальным и совершенно отказаться от 12-импульсных выпрямителей с трансформатором.

Батарея

Для формирования батареи трехфазных ИБП (как и в однофазных ИБП) применяются герметичные свинцовые аккумуляторы. Обычно это самые распространенные модели аккумуляторов с расчетным сроком службы 5 лет. Иногда используются и более дорогие аккумуляторы с большими сроками службы. В некоторых трехфазных ИБП пользователю предлагается фиксированный набор батарей или батарейных шкафов, рассчитанных на различное время работы на автономном режиме. Покупая ИБП других фирм, пользователь может более или менее свободно выбирать батарею своего ИБП (включая ее емкость, тип и количество элементов). В некоторых случаях батарея устанавливается в корпус ИБП, но в большинстве случаев, особенно при большой мощности ИБП, она устанавливается в отдельном корпусе, а иногда и в отдельном помещении.

Инвертор

Как и в ИБП малой мощности, в трехфазных ИБП применяются транзисторные инверторы, управляемые схемой широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Некоторые ИБП с трехфазным выходом имеют два инвертора. Их выходы подключены к трансформаторам, сдвигающим фазу выходных напряжений. Даже в случае применения относительно низкочастоной ШИМ, такая схема совместно с применением фильтра переменного тока, построенного на трансформаторе и конденсаторах, позволяет обеспечить очень малый коэффициент гармонических искажений на выходе ИБП (до 3% на линейной нагрузке). Применение двух инверторов увеличивает надежность ИБП, поскольку даже при выходе из строя силовых транзисторов одного из инверторов, другой инвертор обеспечит работу нагрузки, пусть даже при большем коэффициенте гармонических искажений.

В последнее время, по мере развития технологии силовых полупроводников, начали применяться более высокочастотные транзисторы. Частота ШИМ может составлять 4 и более кГц. Это позволяет уменьшить гармонические искажения выходного напряжения и отказаться от применения второго инвертора. В хороших ИБП существуют несколько уровней защиты инвертора от перегрузки. При небольших перегрузках инвертор может уменьшать выходное напряжение (пытаясь снизить ток, проходящий через силовые полупроводники). Если перегрузка очень велика (например нагрузка составляет более 125% номинальной), ИБП начинает отсчет времени работы в условиях перегрузки и через некоторое время (зависящее от степени перегрузки – от долей секунды до минут) переключается на работу через статический байпас. В случае большой перегрузки или короткого замыкания, переключение на статический байпас происходит сразу.

Некоторые современные высококлассные ИБП (с высокочакстотной ШИМ) имеют две цепи регулирования выходного напряжения. Первая из них осуществляет регулирование среднеквадратичного (действующего) значения напряжения, независимо для каждой из фаз. Вторая цепь измеряет мгновенные значения выходного напряжения и сравнивает их с хранящейся в памяти блока управления ИБП идеальной синусоидой. Если мгновенное значение напряжения отклонилось от соотвествующего "идеального" значения, то вырабатывается корректирующий импульс и форма синусоиды выходного напряжения исправляется. Наличие второй цепи обратной связи позволяет обеспечить малые искажения формы выходного напряжения даже при нелинейных нагрузках.

Статический байпас

Блок статического байпаса состоит из двух трехфазных (при трехфазном выходе) тиристорных переключателей: статического выключателя инвертора (на схеме – СВИ) и статического выключателя байпаса (СВБ). При нормальной работе ИБП (от сети или от батареи) статический выключатель инвертора замкнут, а статический выключатель байпаса разомкнут. Во время значительных перегрузок или выхода из строя инвертора замкнут статический переключатель байпаса, переключатель инвертора разомкнут. В момент переключения оба статических переключателя на очень короткое время замкнуты. Это позволяет обеспечить безразрывное питание нагрузки.

Каждая модель ИБП имеет свою логику управления и, соответственно, свой набор условий срабатывания статических переключателей. При покупке ИБП бывает полезно узнать эту логику и понять, насколько она соответствует вашей технологии работы. В частности хорошие ИБП сконструированы так, чтобы даже если байпас недоступен (т.е. отсутствует синхронизация инвертора и байпаса – см. главу 6) в любом случае постараться обеспечить электроснабжение нагрузки, пусть даже за счет уменьшения напряжения на выходе инвертора.

Статический байпас ИБП с трехфазным входом и однофазным выходом имеет особенность. Нагрузка, распределенная на входе ИБП по трем фазным проводам, на выходе имеет только два провода: один фазный и нейтральный. Статический байпас тоже конечно однофазный, и синхронизация напряжения инвертора производится относительно одной из фаз трехфазной сети (любой, по выбору пользователя). Вся цепь, подводящая напряжение к входу статического байпаса должна выдерживать втрое больший ток, чем входной кабель выпрямителя ИБП. В ряде случаев это может вызвать трудности с проводкой.

Сервисный байпас

Трехфазные ИБП имеют большую мощность и обычно устанавливаются в местах действительно критичных к электропитанию. Поэтому в случае выхода из строя какого-либо элемента ИБП или необходимости проведения регламентных работ (например замены батареи), в большинстве случае нельзя просто выключить ИБП или поставить на его место другой. Нужно в любой ситуации обеспечить электропитание нагрузки. Для этих ситуаций у всех трехфазных ИБП имеется сервисный байпас. Он представляет собой ручной переключатель (иногда как-то заблокированный, чтобы его нельзя было включить по ошибке), позволяющий переключить нагрузку на питание непосредственно от сети. У большинства ИБП для переключения на сервисный байпас существует специальная процедура (определенная последовательность действий), которая позволяет обеспечит непрерывность питания при переключениях.

Режимы работы трехфазного ИБП с двойным преобразованием

Трехфазный ИБП может работать на четырех режимах работы.

• При нормальной работе нагрузка питается по цепи выпрямитель-инвертор стабилизированным напряжением, отфильтрованным от импульсов и шумов за счет двойного преобразования энергии.
• Работа от батареи. На это режим ИБП переходит в случае, если напряжение на выходе ИБП становится таким маленьким, что выпрямитель оказывается не в состоянии питать инвертор требуемым током, или выпрямитель не может питать инвертор по другой причине, например из-за поломки. Продолжительность работы ИБП от батареи зависит от емкости и заряда батареи, а также от нагрузки ИБП.
• Когда какой-нибудь инвертор выходит из строя или испытывает перегрузку, ИБП безразрывно переходит на режим работы через статический байпас. Нагрузка питается просто от сети через вход статического байпаса, который может совпадать или не совпадать со входом выпрямителя ИБП.
• Если требуется обслуживание ИБП, например для замены батареи, то ИБП переключают на сервисный байпас. Нагрузка питается от сети, а все цепи ИБП, кроме входного выключателя сервисного байпаса и выходных выключателей отделены от сети и от нагрузки. Режим работы на сервисном байпасе не является обязательным для небольших однофазных ИБП с двойным преобразованием. Трехфазный ИБП без сервисного байпаса немыслим.

Надежность

Трехфазные ИБП обычно предназначаются для непрерывной круглосуточной работы. Работа нагрузки должна обеспечиваться практически при любых сбоях питания. Поэтому к надежности трехфазных ИБП предъявляются очень высокие требования. Вот некоторые приемы, с помощью которых производители трехфазных ИБП могут увеличивать надежность своей продукции. Применение разделительных трансформаторов на входе и/или выходе ИБП увеличивает устойчивость ИБП к скачкам напряжения и нагрузки. Входной дроссель не только обеспечивает "мягкий запуск", но и защищает ИБП (и, в конечном счете, нагрузку) от очень быстрых изменений (скачков) напряжения.

Обычно фирма выпускает целый ряд ИБП разной мощности. В двух или трех "соседних по мощности" ИБП этого ряда часто используются одни и те же полупроводники. Если это так, то менее мощный из этих двух или трех ИБП имеет запас по предельному току, и поэтому несколько более надежен. Некоторые трехфазные ИБП имеют повышенную надежность за счет резервирования каких-либо своих цепей. Так, например, могут резервироваться: схема управления (микропроцессор + платы "жесткой логики"), цепи управления силовыми полупроводниками и сами силовые полупроводники. Батарея, как часть ИБП тоже вносит свой вклад в надежность прибора. Если у ИБП имеется возможность гибкого выбора батареи, то можно выбрать более надежный вариант (батарея более известного производителя, с меньшим числом соединений).

Преобразователи частоты

Частота напряжения переменного тока в электрических сетях разных стран не обязательно одинакова. В большинстве стран (в том числе и в России) распространена частота 50 Гц. В некоторых странах (например в США) частота переменного напряжения равна 60 Гц. Если вы купили оборудование, рассчитанное на работу в американской электрической сети (110 В, 60 Гц), то вы должны каким-то образом приспособить к нему нашу электрическую сеть. Преобразование напряжения не является проблемой, для этого есть трансформаторы. Если оборудование оснащено импульсным блоком питания, то оно не чувствительно к частоте и его можно использовать в сети с частотой 50 Гц. Если же в состав оборудования входят синхронные электродвигатели или иное чувствительное к частоте оборудование, вам нужен преобразователь частоты. ИБП с двойным преобразованием энергии представляет собой почти готовый преобразователь частоты.

В самом деле, ведь выпрямитель этого ИБП может в принципе работать на одной частоте, а инвертор выдавать на своем выходе другую. Есть только одно принципиальное ограничение: невозможность синхронизации инвертора с линией статического байпаса из-за разных частот на входе и выходе. Это делает преобразователь частоты несколько менее надежным, чем сам по себе ИБП с двойным преобразованием. Другая особенность: преобразователь частоты должен иметь мощность, соответствующую максимальному возможному току нагрузки, включая все стартовые и аварийные забросы, ведь у преобразователя частоты нет статического байпаса, на который система могла бы переключиться при перегрузке.

Для изготовления преобразователя частоты из трехфазного ИБП нужно разорвать цепь синхронизации, убрать статический байпас (или, вернее, не заказывать его при поставке) и настроить инвертор ИБП на работу на частоте 60 Гц. Для большинства трехфазных ИБП это не представляет проблемы, и преобразователь частоты может быть заказан просто при поставке.

ИБП с горячим резервированием

В некоторых случаях надежности даже самых лучших ИБП недостаточно. Так бывает, когда сбои питания просто недопустимы из-за необратимых последствий или очень больших потерь. Обычно в таких случаях в технике применяют дублирование или многократное резервирование блоков, от которых зависит надежность системы. Есть такая возможность и для трехфазных источников бесперебойного питания. Даже если в конструкцию ИБП стандартно не заложено резервирование узлов, большинство трехфазных ИБП допускают резервирование на более высоком уровне. Резервируется целиком ИБП. Простейшим случаем резервирования ИБП является использование двух обычных серийных ИБП в схеме, в которой один ИБП подключен к входу байпаса другого ИБП.

Рис. 19а. Последовательное соединение двух трехфазных ИБП

На рисунке 19а приведена схема двух последовательно соединенным трехфазных ИБП. Для упрощения на рисунке приведена, так называемая, однолинейная схема, на которой трем проводам трехфазной системы переменного тока соответствует одна линия. Однолинейные схемы часто применяются в случаях, когда особенности трехфазной сети не накладывают отпечаток на свойства рассматриваемого прибора. Оба ИБП постоянно работают. Основной ИБП питает нагрузку, а вспомогательный ИБП работает на холостом ходу. В случае выхода из строя основного ИБП, нагрузка питается не от статического байпаса, как в обычном ИБП, а от вспомогательного ИБП. Только при выходе из строя второго ИБП, нагрузка переключается на работу от статического байпаса.

Система из двух последовательно соединенных ИБП может работать на шести основных режимах.

А. Нормальная работа. Выпрямители 1 и 2 питают инверторы 1 и 2 и, при необходимости заряжают батареи 1 и 2. Инвертор 1 подключен к нагрузке (статический выключатель инвертора 1 замкнут) и питает ее стабилизированным и защищенным от сбоев напряжением. Инвертор 2 работает на холостом ходу и готов "подхватить" нагрузку, если инвертор 1 выйдет из строя. Оба статических выключателя байпаса разомкнуты.

Для обычного ИБП с двойным преобразованием на режиме работы от сети допустим (при сохранении гарантированного питания) только один сбой в системе. Этим сбоем может быть либо выход из строя элемента ИБП (например инвертора) или сбой электрической сети.

Для двух последовательно соединенных ИБП с на этом режиме работы допустимы два сбоя в системе: выход из строя какого-либо элемента основного ИБП и сбой электрической сети. Даже при последовательном или одновременном возникновении двух сбоев питание нагрузки будет продолжаться от источника гарантированного питания.

Б. Работа от батареи 1. Выпрямитель 1 не может питать инвертор и батарею. Чаще всего это происходит из-за отключения напряжения в электрической сети, но причиной может быть и выход из строя выпрямителя. Состояние инвертора 2 в этом случае зависит от работы выпрямителя 2. Если выпрямитель 2 работает (например он подключен к другой электрической сети или он исправен, в отличие от выпрямителя 1), то инвертор 2 также может работать, но работать на холостом ходу, т.к. он "не знает", что с первым ИБП системы что-то случилось. После исчерпания заряда батареи 1, инвертор 1 отключится и система постарается найти другой источник электроснабжения нагрузки. Им, вероятно, окажется инвертор2. Тогда система перейдет к другому режиму работы.

Если в основном ИБП возникает еще одна неисправность, или батарея 1 полностью разряжается, то система переключается на работу от вспомогательного ИБП.

Таким образом даже при двух сбоях: неисправности основного ИБП и сбое сети нагрузка продолжает питаться от источника гарантированного питания.

В. Работа от инвертора 2. В этом случае инвертор 1 не работает (из-за выхода из строя или полного разряда батареи1). СВИ1 разомкнут, СВБ1 замкнут, СВИ2 замкнут и инвертор 2 питает нагрузку. Выпрямитель 2, если в сети есть напряжение, а сам выпрямитель исправен, питает инвертор и батарею.

На этом режиме работы допустим один сбой в системе: сбой электрической сети. При возникновении второго сбоя в системе (выходе из строя какого-либо элемента вспомогательного ИБП) электропитание нагрузки не прерывается, но нагрузка питается уже не от источника гарантированного питания, а через статический байпас, т.е. попросту от сети.

Г. Работа от батареи 2. Наиболее часто такая ситуация может возникнуть после отключения напряжения в сети и полного разряда батареи 1. Можно придумать и более экзотическую последовательность событий. Но в любом случае, инвертор 2 питает нагругку, питаясь, в свою очередь, от батареи. Инвертор 1 в этом случае отключен. Выпрямитель 1, скорее всего, тоже не работает (хотя он может работать, если он исправен и в сети есть напряжение).

После разряда батареи 2 система переключится на работу от статического байпаса (если в сети есть нормальное напряжение) или обесточит нагрузку.

Д. Работа через статический байпас. В случае выхода из строя обоих инверторов, статические переключатели СВИ1 и СВИ2 размыкаются, а статические переключатели СВБ1 и СВБ2 замыкаются. Нагрузка начинает питаться от электрической сети.

Переход системы к работе через статический байпас происходит при перегрузке системы, полном разряде всех батарей или в случае выхода из строя двух инверторов.

На этом режиме работы выпрямители, если они исправны, подзаряжают батареи. Инверторы не работают. Нагрузка питается через статический байпас.

Переключение системы на работу через статический байпас происходит без прерывания питания нагрузки: при необходимости переключения сначала замыкается тиристорный переключатель статического байпаса, и только затем размыкается тиристорный переключатель на выходе того инвертора, от которого нагрузка питалась перед переключением.

Е. Ручной (сервисный) байпас. Если ИБП вышел из строя, а ответственную нагрузку нельзя обесточить, то оба ИБП системы с соблюдением специальной процедуры (которая обеспечивает безразрыное переключение) переключают на ручной байпас. после этого можно производить ремонт ИБП.

Преимуществом рассмотренной системы с последовательным соединением двух ИБП является простота. Не нужны никакие дополнительные элементы, каждый из ИБП работает в своем штатном режиме. С точки зрения надежности, эта схема совсем не плоха:- в ней нет никакой лишней, (связанной с резервированием) электроники, соответственно и меньше узлов, которые могут выйти из строя.

Однако у такого соединения ИБП есть и недостатки. Вот некоторые из них.
 

1. Покупая такую систему, вы покупаете второй байпас (на нашей схеме – он первый – СВБ1), который, вообще говоря, не нужен – ведь все необходимые переключения могут быть произведены и без него.
2. Весь второй ИБП выполняет только одну функцию – резервирование. Он потребляет электроэнергию, работая на холостом ходу и вообще не делает ничего полезного (разумеется за исключением того времени, когда первый ИБП отказывается питать нагрузку). Некоторые производители предлагают "готовые" системы ИБП с горячим резервированием. Это значит, что вы покупаете систему, специально (еще на заводе) испытанную в режиме с горячим резервированием. Схема такой системы приведена на рис. 19б.

Рис.19б. Трехфазный ИБП с горячим резервированием

Принципиальных отличий от схемы с последовательным соединением ИБП немного.

1. У второго ИБП отсутствует байпас.
2. Для синхронизации между инвертором 2 и байпасом появляется специальный информационный кабель между ИБП (на рисунке не показан). Поэтому такой ИБП с горячим резервированием может работать на тех же шести режимах работы, что и система с последовательным подключением двух ИБП. Преимущество "готового" ИБП с резервированием, пожалуй только одно – он испытан на заводе-производителе в той же комплектации, в которой будет эксплуатироваться.

Для расмотренных схем с резервированием иногда применяют одно важное упрощение системы. Ведь можно отказаться от резервирования аккумуляторной батареи, сохранив резервирование всей силовой электроники. В этом случае оба ИБП будут работать от одной батареи (оба выпрямителя будут ее заряжать, а оба инвертора питаться от нее в случае сбоя электрической сети). Применение схемы с общей бетареей позволяет сэкономить значительную сумму – стоимость батареи.

Недостатков у схемы с общей батареей много:

1. Не все ИБП могут работать с общей батареей.
2. Батарея, как и другие элементы ИБП обладает конечной надежностью. Выход из строя одного аккумулятора или потеря контакта в одном соединении могут сделать всю системы ИБП с горячим резервирование бесполезной.
3. В случае выхода из строя одного выпрямителя, общая батарея может быть выведена из строя. Этот последний недостаток, на мой взгляд, является решающим для общей рекомендации – не применять схемы с общей батареей.

Параллельная работа нескольких ИБП

Как вы могли заметить, в случае горячего резервирования, ИБП резервируется не целиком. Байпас остается общим для обоих ИБП. Существует другая возможность резервирования на уровне ИБП – параллельная работа нескольких ИБП. Входы и выходы нескольких ИБП подключаются к общим входным и выходным шинам. Каждый ИБП сохраняет все свои элементы (иногда кроме сервисного байпаса). Поэтому выход из строя статического байпаса для такой системы просто мелкая неприятность.

На рисунке 20 приведена схема параллельной работы нескольких ИБП.

Рис.20. Параллельная работа ИБП

На рисунке приведена схема параллельной системы с раздельными сервисными байпасами. Схема система с общим байпасом вполне ясна и без чертежа. Ее особенностью является то, что для переключения системы в целом на сервисный байпас нужно управлять одним переключателем вместо нескольких. На рисунке предполагается, что между ИБП 1 и ИБП N Могут располагаться другие ИБП. Разные производителю (и для разных моделей) устанавливают свои максимальные количества параллеьно работающих ИБП. Насколько мне известно, эта величина изменяется от 2 до 8. Все ИБП параллельной системы работают на общую нагрузку. Суммарная мощность параллельной системы равна произведению мощности одного ИБП на количество ИБП в системе. Таким образом параллельная работа нескольких ИБП может применяться (и в основном применяется) не столько для увеличения надежности системы бесперебойного питания, но для увеличения ее мощности.

Рассмотрим режимы работы параллельной системы

Нормальная работа (работа от сети). Надежность

Когда в сети есть напряжение, достаточное для нормальной работы, выпрямители всех ИБП преобразуют переменное напряжение сети в постоянное, заряжая батареи и питая инверторы.

Инверторы, в свою очередь, преобразуют постоянное напряжение в переменное и питают нагрузку. Специальная управляющая электроника параллельной системы следит за равномерным распределением нагрузки между ИБП. В некоторых ИБП распределение нагрузки между ИБП производится без использования специальной параллельной электроники. Такие приборы выпускаются "готовыми к параллельной работе", и для использования их в параллельной системе достаточно установить плату синхронизации. Есть и ИБП, работающие параллельго без специальной электроники. В таком случае количество параллельно работающих ИБП – не более двух. В рассматриваемом режиме работы в системе допустимо несколько сбоев. Их количество зависит от числа ИБП в системе и действующей нагрузки.

Пусть в системе 3 ИБП мощностью по 100 кВА, а нагрузка равна 90 кВА. При таком соотношении числа ИБП и их мощностей в системе допустимы следующие сбои.

Сбой питания (исчезновение напряжения в сети)

Выход из строя любого из инверторов, скажем для определенности, инвертора 1. Нагрузка распределяется между двумя другими ИБП. Если в сети есть напряжение, все выпрямители системы работают.

Выход из строя инвертора 2. Нагрузка питается от инвертора 3, поскольку мощность, потребляемая нагрузкой меньше мощности одного ИБП. Если в сети есть напряжение, все выпрямители системы продолжают работать.

Выход из строя инвертора 3. Система переключается на работу через статический байпас. Нагрузка питается напрямую от сети. При наличии в сети нормального напряжения, все выпрямители работают и продолжают заряжать батареи. При любом последующем сбое (поломке статического байпаса или сбое сети) питание нагрузки прекращается. Для того, чтобы параллельная система допускала большое число сбоев, система должна быть сильно недогружена и должна включать большое число ИБП. Например, если нагрузка в приведенном выше примере будет составлять 250 кВА, то система допускает только один сбой: сбой сети или поломку инвертора. В отношении количества допустимых сбоев такая система эквивалентна одиночному ИБП. Это, кстати, не значит, что надежность такой параллельной системы будет такая же, как у одиночного ИБП. Она будет ниже, поскольку параллельная система намного сложнее одиночного ИБП и (при почти предельной нагрузке) не имеет дополнительного резервирования, компенсирующего эту сложность.

Вопрос надежности параллельной системы ИБП не может быть решен однозначно. Надежность зависит от большого числа параметров: количества ИБП в системе (причем увеличение количества ИБП до бесконечности снижает надежность – система становится слишком сложной и сложно управляемой – впрочем максимальное количество параллельно работающих модулей для известных мне ИБП не превышает 8), нагрузки системы (т.е. соотношения номинальной суммарной мощности системы и действующей нагрузки), примененной схемы параллельной работы (т.е. есть ли в системе специальная электроника для обеспечения распределения нагрузки по ИБП), технологии работы предприятия. Таким образом, если единственной целью является увеличение надежности системы, то следует серьезно рассмотреть возможность использование ИБП с горячим резервированием – его надежность не зависит от обстоятельств и в силу относительной простоты схемы практически всегда выше надежности параллельной системы.

Недогруженная система из нескольких параллельно работающих ИБП, которая способна реализвать описанную выше логику управления, часто также называется параллельной системой с резервированием.

Работа с частичной нагрузкой

Если нагрузка параллельной системы такова, что с ней может справиться меньшее, чем есть в системе количество ИБП, то инверторы "лишних" ИБП могут быть отключены. В некоторых ИБП такая логика управления подразумевается по умолчанию, а другие модели вообще лишены возможности работы в таком режиме. Инверторы, оставшиеся включенными, питают нагрузку. Коэффициент полезного действия системы при этом несколько возрастает. Обычно в этом режиме работы предусматривается некоторая избыточность, т.е. количестов работающих инверторов больше, чем необходимо для питания нагрузки. Тем самым обеспечивается резервирование. Все выпрямители системы продолжают работать, включая выпрямители тех ИБП, инверторы которых отключены.

Работа от батареи

В случае исчезновения напряжения в электрической сети, параллельная система переходит на работу от батареи. Все выпрямители системы не работают, инверторы питают нагрузку, получая энергию от батареи. В этом режиме работы (естественно) отсутствует напряжение в электрической сети, которое при нормальной работе было для ИБП не только источником энергии, но и источником сигнала синхронизации выходного напряжения. Поэтому функцию синхронизации берет на себя специальная параллельная электроника или выходная цепь ИБП, специально ориентированная на поддержание выходной частоты и фазы в соответствии с частотой и фазой выходного напряжения параллельно работающего ИБП.

Выход из строя выпрямителя

Это режим, при котором вышли из строя один или несколько выпрямителей. ИБП, выпрямители которых вышли из строя, продолжают питать нагрузку, расходуя заряд своей батареи. Они выдает сигнал "неисправность выпрямителя". Остальные ИБП продолжают работать нормально. После того, как заряд разряжающихся батарей будет полностью исчерпан, все зависит от соотношения мощности нагрузки и суммарной мощности ИБП с исправными выпрямителями. Если нагрузка не превышает перегрузочной способности этих ИБП, то питание нагрузки продолжится (если у системы остался значительный запас мощности, то в этом режиме работы допустимо еще несколько сбоев системы). В случае, если нагрузка ИБП превышает перегрузочную способность оставшихся ИБП, то система переходит к режиму работы через статический байпас.

Выход из строя инвертора

Если оставшиеся в работоспособном состоянии инверторы могут питать нагрузку, то нагрузка продолжает работать, питаясь от них. Если мощности работоспособных инверторов недостаточно, система переходит в режим работы от статического байпаса. Выпрямители всех ИБП могут заряжать батареи, или ИБП с неисправными инверторами могут быть полностью отключены для выполнения ремонта.

Работа от статического байпаса

Если суммарной мощности всех исправных инверторов параллельной системы не достаточно для поддержания работы нагрузки, система переходит к работе через статический байпас. Статические переключатели всех инверторов разомкнуты (исправные инверторы могут продолжать работать). Если нагрузка уменьшается, например в результате отключения части оборудования, параллельная система автоматически переключается на нормальный режим работы.

В случае одиночного ИБП с двойным преобразованием работа через статический байпас является практически последней возможностью поддержания работы нагрузки. В самом деле, ведь достаточно выхода из строя статического переключателя, и нагрузка будет обесточена. При работе параллельной системы через статический байпас допустимо некоторое количество сбоев системы. Статический байпас способен выдерживать намного больший ток, чем инвертор. Поэтому даже в случае выхода из строя одного или нескольких статических переключателей, нагрузка возможно не будет обесточена, если суммарный допустимый ток оставшихся работоспособными статических переключателей окажется достаточен для работы. Конкретное количество допустимых сбоев системы в этом режиме работы зависит от числа ИБП в системе, допустимого тока статического переключателя и величины нагрузки.

Сервисный байпас

Если нужно провести с параллельной системой ремонтные или регламентные работы, то система может быть отключена от нагрузки с помощью ручного переключателя сервисного байпаса. Нагрузка питается от сети, все элементы параллельной системы ИБП, кроме батарей, обесточены. Как и в случае системы с горячим резервированием, возможен вариант одного общего внешнего сервисного байпаса или нескольких сервисных байпасов, встроенных в отдельные ИБП. В последнем случае при использовании сервисного байпаса нужно иметь в виду соотношение номинального тока сервисного байпаса и действующей мощности нагрузки. Другими словами, нужно включить столько сервисных байпасов, чтобы нагрузка не превышала их суммарный номинальных ток.
[ http://www.ask-r.ru/info/library/ups_without_secret_7.htm]

Тематики

• источники и системы электропитания

EN

• three-phase UPS

 

трехфазный ИБП
-
[Интент]

Глава 7. Трехфазные ИБП

... ИБП большой мощности (начиная примерно с 10 кВА) как правило предназначены для подключения к трехфазной электрической сети. Диапазон мощностей 8-25 кВА – переходный. Для такой мощности делают чисто однофазные ИБП, чисто трехфазные ИБП и ИБП с трехфазным входом и однофазным выходом. Все ИБП, начиная примерно с 30 кВА имеют трехфазный вход и трехфазный выход. Трехфазные ИБП имеют и другое преимущество перед однофазными ИБП. Они эффективно разгружают нейтральный провод от гармоник тока и способствуют более безопасной и надежной работе больших компьютерных систем. Эти вопросы рассмотрены в разделе "Особенности трехфазных источников бесперебойного питания" главы 8. Трехфазные ИБП строятся обычно по схеме с двойным преобразованием энергии. Поэтому в этой главе мы будем рассматривать только эту схему, несмотря на то, что имеются трехфазные ИБП, построенные по схеме, похожей на ИБП, взаимодействующий с сетью.

Схема трехфазного ИБП с двойным преобразованием энергии приведена на рисунке 18.

Рис.18. Трехфазный ИБП с двойным преобразованием энергии

Как видно, этот ИБП не имеет почти никаких отличий на уровне блок-схемы, за исключением наличия трех фаз. Для того, чтобы увидеть отличия от однофазного ИБП с двойным преобразованием, нам придется (почти впервые в этой книге) несколько подробнее рассмотреть элементы ИБП. Мы будем проводить это рассмотрение, ориентируясь на традиционную технологию. В некоторых случаях будут отмечаться схемные особенности, позволяющие улучшить характеристики.

Выпрямитель

Слева на рис 18. – входная электрическая сеть. Она включает пять проводов: три фазных, нейтраль и землю. Между сетью и ИБП – предохранители (плавкие или автоматические). Они позволяют защитить сеть от аварии ИБП. Выпрямитель в этой схеме – регулируемый тиристорный. Управляющая им схема изменяет время (долю периода синусоиды), в течение которого тиристоры открыты, т.е. выпрямляют сетевое напряжение. Чем большая мощность нужна для работы ИБП, тем дольше открыты тиристоры. Если батарея ИБП заряжена, на выходе выпрямителя поддерживается стабилизированное напряжение постоянного тока, независимо от нвеличины напряжения в сети и мощности нагрузки. Если батарея требует зарядки, то выпрямитель регулирует напряжение так, чтобы в батарею тек ток заданной величины.

Такой выпрямитель называется шести-импульсным, потому, что за полный цикл трехфазной электрической сети он выпрямляет 6 полупериодов сингусоиды (по два в каждой из фаз). Поэтому в цепи постоянного тока возникает 6 импульсов тока (и напряжения) за каждый цикл трехфазной сети. Кроме того, во входной электрической сети также возникают 6 импульсов тока, которые могут вызвать гармонические искажения сетевого напряжения. Конденсатор в цепи постоянного тока служит для уменьшения пульсаций напряжения на аккумуляторах. Это нужно для полной зарядки батареи без протекания через аккумуляторы вредных импульсных токов. Иногда к конденсатору добавляется еще и дроссель, образующий совместно с конденсатором L-C фильтр.

Коммутационный дроссель ДР уменьшает импульсные токи, возникающие при открытии тиристоров и служит для уменьшения искажений, вносимых выпрямителем в электрическую сеть. Для еще большего снижения искажений, вносимых в сеть, особенно для ИБП большой мощности (более 80-150 кВА) часто применяют 12-импульсные выпрямители. Т.е. за каждый цикл трехфазной сети на входе и выходе выпрямителя возникают 12 импульсов тока. За счет удвоения числа импульсов тока, удается примерно вдвое уменьшить их амплитуду. Это полезно и для аккумуляторов и для электрической сети.

Двенадцати-импульсный выпрямитель фактически состоит из двух 6-импульсных выпрямителей. На вход второго выпрямителя (он изображен ниже на рис. 18) подается трехфазное напряжение, прошедшее через трансформатор, сдвигающий фазу на 30 градусов.

В настоящее время применяются также и другие схемы выпрямителей трехфазных ИБП. Например схема с пассивным (диодным) выпрямителем и преобразователем напряжения постоянного тока, применение которого позволяет приблизить потребляемый ток к синусоидальному.

Наиболее современным считается транзисторный выпрямитель, регулируемый высокочастотной схемой широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Применение такого выпрямителя позволяет сделать ток потребления ИБП синусоидальным и совершенно отказаться от 12-импульсных выпрямителей с трансформатором.

Батарея

Для формирования батареи трехфазных ИБП (как и в однофазных ИБП) применяются герметичные свинцовые аккумуляторы. Обычно это самые распространенные модели аккумуляторов с расчетным сроком службы 5 лет. Иногда используются и более дорогие аккумуляторы с большими сроками службы. В некоторых трехфазных ИБП пользователю предлагается фиксированный набор батарей или батарейных шкафов, рассчитанных на различное время работы на автономном режиме. Покупая ИБП других фирм, пользователь может более или менее свободно выбирать батарею своего ИБП (включая ее емкость, тип и количество элементов). В некоторых случаях батарея устанавливается в корпус ИБП, но в большинстве случаев, особенно при большой мощности ИБП, она устанавливается в отдельном корпусе, а иногда и в отдельном помещении.

Инвертор

Как и в ИБП малой мощности, в трехфазных ИБП применяются транзисторные инверторы, управляемые схемой широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Некоторые ИБП с трехфазным выходом имеют два инвертора. Их выходы подключены к трансформаторам, сдвигающим фазу выходных напряжений. Даже в случае применения относительно низкочастоной ШИМ, такая схема совместно с применением фильтра переменного тока, построенного на трансформаторе и конденсаторах, позволяет обеспечить очень малый коэффициент гармонических искажений на выходе ИБП (до 3% на линейной нагрузке). Применение двух инверторов увеличивает надежность ИБП, поскольку даже при выходе из строя силовых транзисторов одного из инверторов, другой инвертор обеспечит работу нагрузки, пусть даже при большем коэффициенте гармонических искажений.

В последнее время, по мере развития технологии силовых полупроводников, начали применяться более высокочастотные транзисторы. Частота ШИМ может составлять 4 и более кГц. Это позволяет уменьшить гармонические искажения выходного напряжения и отказаться от применения второго инвертора. В хороших ИБП существуют несколько уровней защиты инвертора от перегрузки. При небольших перегрузках инвертор может уменьшать выходное напряжение (пытаясь снизить ток, проходящий через силовые полупроводники). Если перегрузка очень велика (например нагрузка составляет более 125% номинальной), ИБП начинает отсчет времени работы в условиях перегрузки и через некоторое время (зависящее от степени перегрузки – от долей секунды до минут) переключается на работу через статический байпас. В случае большой перегрузки или короткого замыкания, переключение на статический байпас происходит сразу.

Некоторые современные высококлассные ИБП (с высокочакстотной ШИМ) имеют две цепи регулирования выходного напряжения. Первая из них осуществляет регулирование среднеквадратичного (действующего) значения напряжения, независимо для каждой из фаз. Вторая цепь измеряет мгновенные значения выходного напряжения и сравнивает их с хранящейся в памяти блока управления ИБП идеальной синусоидой. Если мгновенное значение напряжения отклонилось от соотвествующего "идеального" значения, то вырабатывается корректирующий импульс и форма синусоиды выходного напряжения исправляется. Наличие второй цепи обратной связи позволяет обеспечить малые искажения формы выходного напряжения даже при нелинейных нагрузках.

Статический байпас

Блок статического байпаса состоит из двух трехфазных (при трехфазном выходе) тиристорных переключателей: статического выключателя инвертора (на схеме – СВИ) и статического выключателя байпаса (СВБ). При нормальной работе ИБП (от сети или от батареи) статический выключатель инвертора замкнут, а статический выключатель байпаса разомкнут. Во время значительных перегрузок или выхода из строя инвертора замкнут статический переключатель байпаса, переключатель инвертора разомкнут. В момент переключения оба статических переключателя на очень короткое время замкнуты. Это позволяет обеспечить безразрывное питание нагрузки.

Каждая модель ИБП имеет свою логику управления и, соответственно, свой набор условий срабатывания статических переключателей. При покупке ИБП бывает полезно узнать эту логику и понять, насколько она соответствует вашей технологии работы. В частности хорошие ИБП сконструированы так, чтобы даже если байпас недоступен (т.е. отсутствует синхронизация инвертора и байпаса – см. главу 6) в любом случае постараться обеспечить электроснабжение нагрузки, пусть даже за счет уменьшения напряжения на выходе инвертора.

Статический байпас ИБП с трехфазным входом и однофазным выходом имеет особенность. Нагрузка, распределенная на входе ИБП по трем фазным проводам, на выходе имеет только два провода: один фазный и нейтральный. Статический байпас тоже конечно однофазный, и синхронизация напряжения инвертора производится относительно одной из фаз трехфазной сети (любой, по выбору пользователя). Вся цепь, подводящая напряжение к входу статического байпаса должна выдерживать втрое больший ток, чем входной кабель выпрямителя ИБП. В ряде случаев это может вызвать трудности с проводкой.

Сервисный байпас

Трехфазные ИБП имеют большую мощность и обычно устанавливаются в местах действительно критичных к электропитанию. Поэтому в случае выхода из строя какого-либо элемента ИБП или необходимости проведения регламентных работ (например замены батареи), в большинстве случае нельзя просто выключить ИБП или поставить на его место другой. Нужно в любой ситуации обеспечить электропитание нагрузки. Для этих ситуаций у всех трехфазных ИБП имеется сервисный байпас. Он представляет собой ручной переключатель (иногда как-то заблокированный, чтобы его нельзя было включить по ошибке), позволяющий переключить нагрузку на питание непосредственно от сети. У большинства ИБП для переключения на сервисный байпас существует специальная процедура (определенная последовательность действий), которая позволяет обеспечит непрерывность питания при переключениях.

Режимы работы трехфазного ИБП с двойным преобразованием

Трехфазный ИБП может работать на четырех режимах работы.

• При нормальной работе нагрузка питается по цепи выпрямитель-инвертор стабилизированным напряжением, отфильтрованным от импульсов и шумов за счет двойного преобразования энергии.
• Работа от батареи. На это режим ИБП переходит в случае, если напряжение на выходе ИБП становится таким маленьким, что выпрямитель оказывается не в состоянии питать инвертор требуемым током, или выпрямитель не может питать инвертор по другой причине, например из-за поломки. Продолжительность работы ИБП от батареи зависит от емкости и заряда батареи, а также от нагрузки ИБП.
• Когда какой-нибудь инвертор выходит из строя или испытывает перегрузку, ИБП безразрывно переходит на режим работы через статический байпас. Нагрузка питается просто от сети через вход статического байпаса, который может совпадать или не совпадать со входом выпрямителя ИБП.
• Если требуется обслуживание ИБП, например для замены батареи, то ИБП переключают на сервисный байпас. Нагрузка питается от сети, а все цепи ИБП, кроме входного выключателя сервисного байпаса и выходных выключателей отделены от сети и от нагрузки. Режим работы на сервисном байпасе не является обязательным для небольших однофазных ИБП с двойным преобразованием. Трехфазный ИБП без сервисного байпаса немыслим.

Надежность

Трехфазные ИБП обычно предназначаются для непрерывной круглосуточной работы. Работа нагрузки должна обеспечиваться практически при любых сбоях питания. Поэтому к надежности трехфазных ИБП предъявляются очень высокие требования. Вот некоторые приемы, с помощью которых производители трехфазных ИБП могут увеличивать надежность своей продукции. Применение разделительных трансформаторов на входе и/или выходе ИБП увеличивает устойчивость ИБП к скачкам напряжения и нагрузки. Входной дроссель не только обеспечивает "мягкий запуск", но и защищает ИБП (и, в конечном счете, нагрузку) от очень быстрых изменений (скачков) напряжения.

Обычно фирма выпускает целый ряд ИБП разной мощности. В двух или трех "соседних по мощности" ИБП этого ряда часто используются одни и те же полупроводники. Если это так, то менее мощный из этих двух или трех ИБП имеет запас по предельному току, и поэтому несколько более надежен. Некоторые трехфазные ИБП имеют повышенную надежность за счет резервирования каких-либо своих цепей. Так, например, могут резервироваться: схема управления (микропроцессор + платы "жесткой логики"), цепи управления силовыми полупроводниками и сами силовые полупроводники. Батарея, как часть ИБП тоже вносит свой вклад в надежность прибора. Если у ИБП имеется возможность гибкого выбора батареи, то можно выбрать более надежный вариант (батарея более известного производителя, с меньшим числом соединений).

Преобразователи частоты

Частота напряжения переменного тока в электрических сетях разных стран не обязательно одинакова. В большинстве стран (в том числе и в России) распространена частота 50 Гц. В некоторых странах (например в США) частота переменного напряжения равна 60 Гц. Если вы купили оборудование, рассчитанное на работу в американской электрической сети (110 В, 60 Гц), то вы должны каким-то образом приспособить к нему нашу электрическую сеть. Преобразование напряжения не является проблемой, для этого есть трансформаторы. Если оборудование оснащено импульсным блоком питания, то оно не чувствительно к частоте и его можно использовать в сети с частотой 50 Гц. Если же в состав оборудования входят синхронные электродвигатели или иное чувствительное к частоте оборудование, вам нужен преобразователь частоты. ИБП с двойным преобразованием энергии представляет собой почти готовый преобразователь частоты.

В самом деле, ведь выпрямитель этого ИБП может в принципе работать на одной частоте, а инвертор выдавать на своем выходе другую. Есть только одно принципиальное ограничение: невозможность синхронизации инвертора с линией статического байпаса из-за разных частот на входе и выходе. Это делает преобразователь частоты несколько менее надежным, чем сам по себе ИБП с двойным преобразованием. Другая особенность: преобразователь частоты должен иметь мощность, соответствующую максимальному возможному току нагрузки, включая все стартовые и аварийные забросы, ведь у преобразователя частоты нет статического байпаса, на который система могла бы переключиться при перегрузке.

Для изготовления преобразователя частоты из трехфазного ИБП нужно разорвать цепь синхронизации, убрать статический байпас (или, вернее, не заказывать его при поставке) и настроить инвертор ИБП на работу на частоте 60 Гц. Для большинства трехфазных ИБП это не представляет проблемы, и преобразователь частоты может быть заказан просто при поставке.

ИБП с горячим резервированием

В некоторых случаях надежности даже самых лучших ИБП недостаточно. Так бывает, когда сбои питания просто недопустимы из-за необратимых последствий или очень больших потерь. Обычно в таких случаях в технике применяют дублирование или многократное резервирование блоков, от которых зависит надежность системы. Есть такая возможность и для трехфазных источников бесперебойного питания. Даже если в конструкцию ИБП стандартно не заложено резервирование узлов, большинство трехфазных ИБП допускают резервирование на более высоком уровне. Резервируется целиком ИБП. Простейшим случаем резервирования ИБП является использование двух обычных серийных ИБП в схеме, в которой один ИБП подключен к входу байпаса другого ИБП.

Рис. 19а. Последовательное соединение двух трехфазных ИБП

На рисунке 19а приведена схема двух последовательно соединенным трехфазных ИБП. Для упрощения на рисунке приведена, так называемая, однолинейная схема, на которой трем проводам трехфазной системы переменного тока соответствует одна линия. Однолинейные схемы часто применяются в случаях, когда особенности трехфазной сети не накладывают отпечаток на свойства рассматриваемого прибора. Оба ИБП постоянно работают. Основной ИБП питает нагрузку, а вспомогательный ИБП работает на холостом ходу. В случае выхода из строя основного ИБП, нагрузка питается не от статического байпаса, как в обычном ИБП, а от вспомогательного ИБП. Только при выходе из строя второго ИБП, нагрузка переключается на работу от статического байпаса.

Система из двух последовательно соединенных ИБП может работать на шести основных режимах.

А. Нормальная работа. Выпрямители 1 и 2 питают инверторы 1 и 2 и, при необходимости заряжают батареи 1 и 2. Инвертор 1 подключен к нагрузке (статический выключатель инвертора 1 замкнут) и питает ее стабилизированным и защищенным от сбоев напряжением. Инвертор 2 работает на холостом ходу и готов "подхватить" нагрузку, если инвертор 1 выйдет из строя. Оба статических выключателя байпаса разомкнуты.

Для обычного ИБП с двойным преобразованием на режиме работы от сети допустим (при сохранении гарантированного питания) только один сбой в системе. Этим сбоем может быть либо выход из строя элемента ИБП (например инвертора) или сбой электрической сети.

Для двух последовательно соединенных ИБП с на этом режиме работы допустимы два сбоя в системе: выход из строя какого-либо элемента основного ИБП и сбой электрической сети. Даже при последовательном или одновременном возникновении двух сбоев питание нагрузки будет продолжаться от источника гарантированного питания.

Б. Работа от батареи 1. Выпрямитель 1 не может питать инвертор и батарею. Чаще всего это происходит из-за отключения напряжения в электрической сети, но причиной может быть и выход из строя выпрямителя. Состояние инвертора 2 в этом случае зависит от работы выпрямителя 2. Если выпрямитель 2 работает (например он подключен к другой электрической сети или он исправен, в отличие от выпрямителя 1), то инвертор 2 также может работать, но работать на холостом ходу, т.к. он "не знает", что с первым ИБП системы что-то случилось. После исчерпания заряда батареи 1, инвертор 1 отключится и система постарается найти другой источник электроснабжения нагрузки. Им, вероятно, окажется инвертор2. Тогда система перейдет к другому режиму работы.

Если в основном ИБП возникает еще одна неисправность, или батарея 1 полностью разряжается, то система переключается на работу от вспомогательного ИБП.

Таким образом даже при двух сбоях: неисправности основного ИБП и сбое сети нагрузка продолжает питаться от источника гарантированного питания.

В. Работа от инвертора 2. В этом случае инвертор 1 не работает (из-за выхода из строя или полного разряда батареи1). СВИ1 разомкнут, СВБ1 замкнут, СВИ2 замкнут и инвертор 2 питает нагрузку. Выпрямитель 2, если в сети есть напряжение, а сам выпрямитель исправен, питает инвертор и батарею.

На этом режиме работы допустим один сбой в системе: сбой электрической сети. При возникновении второго сбоя в системе (выходе из строя какого-либо элемента вспомогательного ИБП) электропитание нагрузки не прерывается, но нагрузка питается уже не от источника гарантированного питания, а через статический байпас, т.е. попросту от сети.

Г. Работа от батареи 2. Наиболее часто такая ситуация может возникнуть после отключения напряжения в сети и полного разряда батареи 1. Можно придумать и более экзотическую последовательность событий. Но в любом случае, инвертор 2 питает нагругку, питаясь, в свою очередь, от батареи. Инвертор 1 в этом случае отключен. Выпрямитель 1, скорее всего, тоже не работает (хотя он может работать, если он исправен и в сети есть напряжение).

После разряда батареи 2 система переключится на работу от статического байпаса (если в сети есть нормальное напряжение) или обесточит нагрузку.

Д. Работа через статический байпас. В случае выхода из строя обоих инверторов, статические переключатели СВИ1 и СВИ2 размыкаются, а статические переключатели СВБ1 и СВБ2 замыкаются. Нагрузка начинает питаться от электрической сети.

Переход системы к работе через статический байпас происходит при перегрузке системы, полном разряде всех батарей или в случае выхода из строя двух инверторов.

На этом режиме работы выпрямители, если они исправны, подзаряжают батареи. Инверторы не работают. Нагрузка питается через статический байпас.

Переключение системы на работу через статический байпас происходит без прерывания питания нагрузки: при необходимости переключения сначала замыкается тиристорный переключатель статического байпаса, и только затем размыкается тиристорный переключатель на выходе того инвертора, от которого нагрузка питалась перед переключением.

Е. Ручной (сервисный) байпас. Если ИБП вышел из строя, а ответственную нагрузку нельзя обесточить, то оба ИБП системы с соблюдением специальной процедуры (которая обеспечивает безразрыное переключение) переключают на ручной байпас. после этого можно производить ремонт ИБП.

Преимуществом рассмотренной системы с последовательным соединением двух ИБП является простота. Не нужны никакие дополнительные элементы, каждый из ИБП работает в своем штатном режиме. С точки зрения надежности, эта схема совсем не плоха:- в ней нет никакой лишней, (связанной с резервированием) электроники, соответственно и меньше узлов, которые могут выйти из строя.

Однако у такого соединения ИБП есть и недостатки. Вот некоторые из них.
 

1. Покупая такую систему, вы покупаете второй байпас (на нашей схеме – он первый – СВБ1), который, вообще говоря, не нужен – ведь все необходимые переключения могут быть произведены и без него.
2. Весь второй ИБП выполняет только одну функцию – резервирование. Он потребляет электроэнергию, работая на холостом ходу и вообще не делает ничего полезного (разумеется за исключением того времени, когда первый ИБП отказывается питать нагрузку). Некоторые производители предлагают "готовые" системы ИБП с горячим резервированием. Это значит, что вы покупаете систему, специально (еще на заводе) испытанную в режиме с горячим резервированием. Схема такой системы приведена на рис. 19б.

Рис.19б. Трехфазный ИБП с горячим резервированием

Принципиальных отличий от схемы с последовательным соединением ИБП немного.

1. У второго ИБП отсутствует байпас.
2. Для синхронизации между инвертором 2 и байпасом появляется специальный информационный кабель между ИБП (на рисунке не показан). Поэтому такой ИБП с горячим резервированием может работать на тех же шести режимах работы, что и система с последовательным подключением двух ИБП. Преимущество "готового" ИБП с резервированием, пожалуй только одно – он испытан на заводе-производителе в той же комплектации, в которой будет эксплуатироваться.

Для расмотренных схем с резервированием иногда применяют одно важное упрощение системы. Ведь можно отказаться от резервирования аккумуляторной батареи, сохранив резервирование всей силовой электроники. В этом случае оба ИБП будут работать от одной батареи (оба выпрямителя будут ее заряжать, а оба инвертора питаться от нее в случае сбоя электрической сети). Применение схемы с общей бетареей позволяет сэкономить значительную сумму – стоимость батареи.

Недостатков у схемы с общей батареей много:

1. Не все ИБП могут работать с общей батареей.
2. Батарея, как и другие элементы ИБП обладает конечной надежностью. Выход из строя одного аккумулятора или потеря контакта в одном соединении могут сделать всю системы ИБП с горячим резервирование бесполезной.
3. В случае выхода из строя одного выпрямителя, общая батарея может быть выведена из строя. Этот последний недостаток, на мой взгляд, является решающим для общей рекомендации – не применять схемы с общей батареей.

Параллельная работа нескольких ИБП

Как вы могли заметить, в случае горячего резервирования, ИБП резервируется не целиком. Байпас остается общим для обоих ИБП. Существует другая возможность резервирования на уровне ИБП – параллельная работа нескольких ИБП. Входы и выходы нескольких ИБП подключаются к общим входным и выходным шинам. Каждый ИБП сохраняет все свои элементы (иногда кроме сервисного байпаса). Поэтому выход из строя статического байпаса для такой системы просто мелкая неприятность.

На рисунке 20 приведена схема параллельной работы нескольких ИБП.

Рис.20. Параллельная работа ИБП

На рисунке приведена схема параллельной системы с раздельными сервисными байпасами. Схема система с общим байпасом вполне ясна и без чертежа. Ее особенностью является то, что для переключения системы в целом на сервисный байпас нужно управлять одним переключателем вместо нескольких. На рисунке предполагается, что между ИБП 1 и ИБП N Могут располагаться другие ИБП. Разные производителю (и для разных моделей) устанавливают свои максимальные количества параллеьно работающих ИБП. Насколько мне известно, эта величина изменяется от 2 до 8. Все ИБП параллельной системы работают на общую нагрузку. Суммарная мощность параллельной системы равна произведению мощности одного ИБП на количество ИБП в системе. Таким образом параллельная работа нескольких ИБП может применяться (и в основном применяется) не столько для увеличения надежности системы бесперебойного питания, но для увеличения ее мощности.

Рассмотрим режимы работы параллельной системы

Нормальная работа (работа от сети). Надежность

Когда в сети есть напряжение, достаточное для нормальной работы, выпрямители всех ИБП преобразуют переменное напряжение сети в постоянное, заряжая батареи и питая инверторы.

Инверторы, в свою очередь, преобразуют постоянное напряжение в переменное и питают нагрузку. Специальная управляющая электроника параллельной системы следит за равномерным распределением нагрузки между ИБП. В некоторых ИБП распределение нагрузки между ИБП производится без использования специальной параллельной электроники. Такие приборы выпускаются "готовыми к параллельной работе", и для использования их в параллельной системе достаточно установить плату синхронизации. Есть и ИБП, работающие параллельго без специальной электроники. В таком случае количество параллельно работающих ИБП – не более двух. В рассматриваемом режиме работы в системе допустимо несколько сбоев. Их количество зависит от числа ИБП в системе и действующей нагрузки.

Пусть в системе 3 ИБП мощностью по 100 кВА, а нагрузка равна 90 кВА. При таком соотношении числа ИБП и их мощностей в системе допустимы следующие сбои.

Сбой питания (исчезновение напряжения в сети)

Выход из строя любого из инверторов, скажем для определенности, инвертора 1. Нагрузка распределяется между двумя другими ИБП. Если в сети есть напряжение, все выпрямители системы работают.

Выход из строя инвертора 2. Нагрузка питается от инвертора 3, поскольку мощность, потребляемая нагрузкой меньше мощности одного ИБП. Если в сети есть напряжение, все выпрямители системы продолжают работать.

Выход из строя инвертора 3. Система переключается на работу через статический байпас. Нагрузка питается напрямую от сети. При наличии в сети нормального напряжения, все выпрямители работают и продолжают заряжать батареи. При любом последующем сбое (поломке статического байпаса или сбое сети) питание нагрузки прекращается. Для того, чтобы параллельная система допускала большое число сбоев, система должна быть сильно недогружена и должна включать большое число ИБП. Например, если нагрузка в приведенном выше примере будет составлять 250 кВА, то система допускает только один сбой: сбой сети или поломку инвертора. В отношении количества допустимых сбоев такая система эквивалентна одиночному ИБП. Это, кстати, не значит, что надежность такой параллельной системы будет такая же, как у одиночного ИБП. Она будет ниже, поскольку параллельная система намного сложнее одиночного ИБП и (при почти предельной нагрузке) не имеет дополнительного резервирования, компенсирующего эту сложность.

Вопрос надежности параллельной системы ИБП не может быть решен однозначно. Надежность зависит от большого числа параметров: количества ИБП в системе (причем увеличение количества ИБП до бесконечности снижает надежность – система становится слишком сложной и сложно управляемой – впрочем максимальное количество параллельно работающих модулей для известных мне ИБП не превышает 8), нагрузки системы (т.е. соотношения номинальной суммарной мощности системы и действующей нагрузки), примененной схемы параллельной работы (т.е. есть ли в системе специальная электроника для обеспечения распределения нагрузки по ИБП), технологии работы предприятия. Таким образом, если единственной целью является увеличение надежности системы, то следует серьезно рассмотреть возможность использование ИБП с горячим резервированием – его надежность не зависит от обстоятельств и в силу относительной простоты схемы практически всегда выше надежности параллельной системы.

Недогруженная система из нескольких параллельно работающих ИБП, которая способна реализвать описанную выше логику управления, часто также называется параллельной системой с резервированием.

Работа с частичной нагрузкой

Если нагрузка параллельной системы такова, что с ней может справиться меньшее, чем есть в системе количество ИБП, то инверторы "лишних" ИБП могут быть отключены. В некоторых ИБП такая логика управления подразумевается по умолчанию, а другие модели вообще лишены возможности работы в таком режиме. Инверторы, оставшиеся включенными, питают нагрузку. Коэффициент полезного действия системы при этом несколько возрастает. Обычно в этом режиме работы предусматривается некоторая избыточность, т.е. количестов работающих инверторов больше, чем необходимо для питания нагрузки. Тем самым обеспечивается резервирование. Все выпрямители системы продолжают работать, включая выпрямители тех ИБП, инверторы которых отключены.

Работа от батареи

В случае исчезновения напряжения в электрической сети, параллельная система переходит на работу от батареи. Все выпрямители системы не работают, инверторы питают нагрузку, получая энергию от батареи. В этом режиме работы (естественно) отсутствует напряжение в электрической сети, которое при нормальной работе было для ИБП не только источником энергии, но и источником сигнала синхронизации выходного напряжения. Поэтому функцию синхронизации берет на себя специальная параллельная электроника или выходная цепь ИБП, специально ориентированная на поддержание выходной частоты и фазы в соответствии с частотой и фазой выходного напряжения параллельно работающего ИБП.

Выход из строя выпрямителя

Это режим, при котором вышли из строя один или несколько выпрямителей. ИБП, выпрямители которых вышли из строя, продолжают питать нагрузку, расходуя заряд своей батареи. Они выдает сигнал "неисправность выпрямителя". Остальные ИБП продолжают работать нормально. После того, как заряд разряжающихся батарей будет полностью исчерпан, все зависит от соотношения мощности нагрузки и суммарной мощности ИБП с исправными выпрямителями. Если нагрузка не превышает перегрузочной способности этих ИБП, то питание нагрузки продолжится (если у системы остался значительный запас мощности, то в этом режиме работы допустимо еще несколько сбоев системы). В случае, если нагрузка ИБП превышает перегрузочную способность оставшихся ИБП, то система переходит к режиму работы через статический байпас.

Выход из строя инвертора

Если оставшиеся в работоспособном состоянии инверторы могут питать нагрузку, то нагрузка продолжает работать, питаясь от них. Если мощности работоспособных инверторов недостаточно, система переходит в режим работы от статического байпаса. Выпрямители всех ИБП могут заряжать батареи, или ИБП с неисправными инверторами могут быть полностью отключены для выполнения ремонта.

Работа от статического байпаса

Если суммарной мощности всех исправных инверторов параллельной системы не достаточно для поддержания работы нагрузки, система переходит к работе через статический байпас. Статические переключатели всех инверторов разомкнуты (исправные инверторы могут продолжать работать). Если нагрузка уменьшается, например в результате отключения части оборудования, параллельная система автоматически переключается на нормальный режим работы.

В случае одиночного ИБП с двойным преобразованием работа через статический байпас является практически последней возможностью поддержания работы нагрузки. В самом деле, ведь достаточно выхода из строя статического переключателя, и нагрузка будет обесточена. При работе параллельной системы через статический байпас допустимо некоторое количество сбоев системы. Статический байпас способен выдерживать намного больший ток, чем инвертор. Поэтому даже в случае выхода из строя одного или нескольких статических переключателей, нагрузка возможно не будет обесточена, если суммарный допустимый ток оставшихся работоспособными статических переключателей окажется достаточен для работы. Конкретное количество допустимых сбоев системы в этом режиме работы зависит от числа ИБП в системе, допустимого тока статического переключателя и величины нагрузки.

Сервисный байпас

Если нужно провести с параллельной системой ремонтные или регламентные работы, то система может быть отключена от нагрузки с помощью ручного переключателя сервисного байпаса. Нагрузка питается от сети, все элементы параллельной системы ИБП, кроме батарей, обесточены. Как и в случае системы с горячим резервированием, возможен вариант одного общего внешнего сервисного байпаса или нескольких сервисных байпасов, встроенных в отдельные ИБП. В последнем случае при использовании сервисного байпаса нужно иметь в виду соотношение номинального тока сервисного байпаса и действующей мощности нагрузки. Другими словами, нужно включить столько сервисных байпасов, чтобы нагрузка не превышала их суммарный номинальных ток.
[ http://www.ask-r.ru/info/library/ups_without_secret_7.htm]

Тематики

• источники и системы электропитания

EN

• three-phase UPS