верхний предел величины

окончательный верхний предел величины единицы взноса
—
[ http://www.iks-media.ru/glossary/index.html?glossid=2400324]

Тематики

• электросвязь, основные понятия

EN

• definitive upper limit of the amount of the contributory unit

quantity under measure — измеряемая величина

upper limit to a quantity — верхний предел величины

to estimate a desired quantity — оценивать искомую величину

верхний предел для передачи значений измеряемой величины.
—
[ ГОСТ Р МЭК 60870-5-104-2004]

Тематики

• телемеханика, телеметрия

EN

• high limit for transmission of measured value

величины дозы
Доза на орган organ dose Средняя поглощенная доза DT на ткань или орган Т человека, выражаемая формулой: ФОРМУЛА РИС где mT – масса ткани или органа, D – поглощенная доза в элементе массы dm, а T – переданный объем полной энергии. Иногда называется тканевой дозой. Коллективная эффективная доза, S collective effective dose, S Полная эффективная доза S в какой-либо группе населения, выражаемая формулой: S = ? EiNi, где Ei – средняя эффективная доза на подгруппу населения i, а Ni – число людей в подгруппе. Она может быть также выражена интегралом: S =0 ?? E N dN/dE· dE, где dN/dE dE – число лиц, получающих эффективную дозу в пределах от E до E+dE. Хотя верхний предел интеграла в принципе может быть бесконечным, в большинстве оценок коллективной дозы компонента, связанная с индивидуальными дозами или мощностями дозы, которые превышают пороги индуцирования детерминированных эффектов, будет рассматриваться отдельно. Коллективная эффективная доза Sk, которая, как ожидается, будет получена в результате какого-либо события, решения или какой-либо ограниченной части практической деятельности k, выражается формулой: Sk = ?S(t)dt,где Sk – мощность коллективной эффективной дозы в результате практической деятельности k на момент времени t. (Из [1]). Ожидаемая эквивалентная доза, HT() committed equivalent dose, HT(). Величина HT(), выражаемая формулой: РИС где t0 – момент поступления,HT() – мощность эквивалентной дозы в органе или ткани Т на момент времени t, а – время, прошедшее после поступления радиоактивных веществ. Когда не определено, его следует принять равным 50 годам для взрослых и возрасту 70 лет – для поступлений в организм детей. (Из [1].) Ожидаемая эффективная доза, E() committed effective dose, E() Величина E(), выражаемая формулой: РИС где HT() – ожидаемая эквивалентная доза в ткани Т в течение интеграционного периода, а wT – тканевый весовой множитель для ткани Т. Когда не определено, его следует принять равным 50 годам для взрослых и возрасту 70 лет – для поступлений в организм детей. (Из [1].) поглощенная доза, D absorbed dose, D Фундаментальная дозиметрическая величина D, выражаемая формулой: РИС, где d РИС – средняя энергия, переданная ионизирующим излучением веществу, находящемуся в элементарном объеме, а dm – масса вещества в этом элементарном объеме. (Из [1].) Энергия может быть усреднена по любому определенному объему, и в этом случае средняя доза будет равна переданному объему полной энергии, деленной на массу этого объема. Поглощенная доза определяется в определенной точке; см. дозу на орган в отношении средней дозы в ткани или органе. Единица: грей (Гр), равный 1 Дж/кг (ранее использовался рад). Эффективная доза, E effective dose, E Величина E, определяемая как сумма тканевых эквивалентных доз, каждая из которых умножена на соответствующий тканевый весовой множитель: РИС, где HT – эквивалентная доза в ткани Т, а wT – тканевый весовой множитель для ткани Т. Из определения эквивалентной дозы следует, что: РИС, где wR – весовой множитель излучения для излучения вида R, а DT,R – средняя поглощенная доза в органе или ткани T. (Из [1].) Единицей эффективной дозы является зиверт (Зв), который равен 1 Дж/кг. Иногда в качестве единицы эквивалентной дозы и эффективной дозы используется бэр, равный 0,01 Зв. Его не следует использовать в публикациях МАГАТЭ, за исключением случаев, когда приводятся цитаты непосредственно из других публикаций, и в этом случае в скобках следует добавлять значение в зивертах. Эффективная доза – это мера дозы, отражающая степень радиационного ущерба, который может быть получен от дозы. Значения эффективной дозы от излучения различных видов при различном облучении, могут быть сравнены непосредственно. эквивалентная доза, HT equivalent dose, HT Величина HT,R, выражаемая формулой: РИС, где DT,R – поглощенная доза от излучения типа R, усредненная по ткани или органу Т, а wR – весовой множитель излучения для излучения типа R. Если поле излучения формируется излучениями различных типов с разными значениями wR, то эквивалентная доза выражается формулой: РИС Единицей эквивалентной дозы является зиверт (Зв), который равен 1 Дж/кг. Иногда в качестве единицы эквивалентной дозы и эффективной дозы используется бэр, равный 0,01 Зв. Его не следует использовать в публикациях МАГАТЭ, за исключением случаев, когда приводятся цитаты непосредственно из других публикаций, и в этом случае в скобках следует добавлять значение в зивертах. Эквивалентная доза – это мера дозы на ткань или орган, предназначенная для отражения количества наносимого вреда. Значения эквивалентной дозы на конкретную ткань от излучения различных видов могут быть сравнены непосредственно.
[Глоссарий МАГАТЭ по вопросам безопасности]

Тематики

• МАГАТЭ

EN

• dose quantities

диапазон измерений средства измерений
диапазон измерений
Область значений величины, в пределах которой нормированы допускаемые пределы погрешности средства измерений.
Примечание. Значения величины, ограничивающие диапазон измерений снизу и сверху (слева и справа), называют соответственно нижним пределом измерений или верхним пределом измерений.
[РМГ 29-99]

диапазон измерений
-
[ ГОСТ 16263-70]
[ ГОСТ 26148-84]
Примечание
Для некоторых типов вакуумметров этот диапазон зависит от природы газа. В таких случаях должен быть указан диапазон давлений для азота.
[ ГОСТ 5197-85]

диапазон измерений
-
[Лугинский Я. Н. и др. Англо-русский словарь по электротехнике и электроэнергетике. 2-е издание - М.: РУССО, 1995 - 616 с.]

диапазон измерений (средства измерений)
Область значений величины, в пределах которой нормированы допускаемые пределы погрешности средства измерений
(ОСТ 45.159-2000.1 Термины и определения (Минсвязи России)).
[ http://www.iks-media.ru/glossary/index.html?glossid=2400324]

Тематики

• метрология, основные понятия

Синонимы

• диапазон измерений

EN

• effective range
• instrument range
• measurement range
• measuring range
• range of measurement
• specified measuring range

DE

• Messbereich

FR

• étendue de mesurage
• étendue de mesure spécifiée

пределы измерений
—
[Я.Н.Лугинский, М.С.Фези-Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо-русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.]

Диапазон – это область значений измеряемой величины для которой нормированы допускаемые погрешности прибора.
Различают верхний и нижний пределы измерений прибора – наибольшее и наименьшее значения диапазона измерений.
[ Источник]

Параллельные тексты EN-RU

A "small" measured value (i.e. 0.5 Inom) and a "large" measured value (i.e. 4 Inom) should be used to check the measuring range of the A/D converter.
[Schneider Electric]

Для контроля диапазона АЦП используют нижний предел изменения (0,5 Iном) и верхний предел измерения (4Iном).
[Перевод Интент]

Тематики

• электротехника, основные понятия

EN

• measurement range
• measuring range

3.25 измерительный диапазон (measurement range), дБ: Для любой номинальной центральной частоты полосы - это верхняя граница уровней входного сигнала в линейном рабочем диапазоне в наименее чувствительном диапазоне уровней минус нижняя граница уровней входного сигнала в линейном рабочем диапазоне в наиболее чувствительном диапазоне уровней.

Источник: ГОСТ Р 8.714-2010: Государственная система обеспечения единства измерений. Фильтры полосовые октавные и на доли октавы. Технические требования и методы испытаний оригинал документа

3.22 диапазон измерений (measurement range): Рабочий диапазон измерительной системы, ограниченный нижним и верхним пределами измерений.

Источник: ГОСТ Р МЭК 62209-1-2008: Воздействие на человека радиочастотных полей от ручных и располагаемых на теле беспроводных устройств связи. Модели человека, измерительные приборы и процедуры. Часть 1. Порядок определения коэффициента удельного поглощения энергии для ручных устройств, используемых в непосредственной близости к уху (полоса частот от 300 МГц до 3 ГГц) оригинал документа

диапазон измерений средства измерений
диапазон измерений
Область значений величины, в пределах которой нормированы допускаемые пределы погрешности средства измерений.
Примечание. Значения величины, ограничивающие диапазон измерений снизу и сверху (слева и справа), называют соответственно нижним пределом измерений или верхним пределом измерений.
[РМГ 29-99]

диапазон измерений
-
[ ГОСТ 16263-70]
[ ГОСТ 26148-84]
Примечание
Для некоторых типов вакуумметров этот диапазон зависит от природы газа. В таких случаях должен быть указан диапазон давлений для азота.
[ ГОСТ 5197-85]

диапазон измерений
-
[Лугинский Я. Н. и др. Англо-русский словарь по электротехнике и электроэнергетике. 2-е издание - М.: РУССО, 1995 - 616 с.]

диапазон измерений (средства измерений)
Область значений величины, в пределах которой нормированы допускаемые пределы погрешности средства измерений
(ОСТ 45.159-2000.1 Термины и определения (Минсвязи России)).
[ http://www.iks-media.ru/glossary/index.html?glossid=2400324]

Тематики

• метрология, основные понятия

Синонимы

• диапазон измерений

EN

• effective range
• instrument range
• measurement range
• measuring range
• range of measurement
• specified measuring range

DE

• Messbereich

FR

• étendue de mesurage
• étendue de mesure spécifiée

пределы измерений
—
[Я.Н.Лугинский, М.С.Фези-Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо-русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.]

Диапазон – это область значений измеряемой величины для которой нормированы допускаемые погрешности прибора.
Различают верхний и нижний пределы измерений прибора – наибольшее и наименьшее значения диапазона измерений.
[ Источник]

Параллельные тексты EN-RU

A "small" measured value (i.e. 0.5 Inom) and a "large" measured value (i.e. 4 Inom) should be used to check the measuring range of the A/D converter.
[Schneider Electric]

Для контроля диапазона АЦП используют нижний предел изменения (0,5 Iном) и верхний предел измерения (4Iном).
[Перевод Интент]

Тематики

• электротехника, основные понятия

EN

• measurement range
• measuring range

нормирующее значение
Конкретное значение, по отношению к которому определяется приведенная погрешность.
Примечание - Это может быть, например, значение измеряемой величины, верхняя граница диапазона измерения, длина шкалы, значение уставки, иное конкретное значение.
[МЭК 359, 4.3]
[ ГОСТ Р 61557-1-2006]

Тематики

• метрология, основные понятия

EN

• fiducial value

нормирующее значение (для указания погрешности прибора)
—
[Я.Н.Лугинский, М.С.Фези-Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо-русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999]

Тематики

• электротехника, основные понятия

EN

• fiducial value

3.26 нормирующее значение (fiducial value): Конкретно заданное значение, по отношению к которому определяют приведенную погрешность.

Примечание - Это значение может быть, например, верхним пределом диапазона измерений, длиной шкалы или любым другим конкретно заданным значением. (См. стандарт [12], статья 311-01-16.)

Источник: ГОСТ Р 54127-1-2010: Сети электрические распределительные низковольтные напряжением до 1000 В переменного тока и 1500 В постоянного тока. Электробезопасность. Аппаратура для испытания, измерения или контроля средств защиты. Часть 1. Общие требования оригинал документа

3.7 нормирующее значение (fiducial value): Значение, на которое ссылаются при определении приведенной погрешности.

Примечание - Этим значением может быть, например, измеренное значение, верхний предел измерений, диапазон показаний, заданное значение или другое четко указанное значение.

[Международный электротехнический словарь, статья 301-08-03]

Источник: ГОСТ Р МЭК 61207-1-2009: Газоанализаторы. Выражение эксплуатационных характеристик. Часть 1. Общие положения оригинал документа

3.1.36 нормирующее значение (fiducial value): Конкретное значение, по отношению к которому определяется приведенная погрешность [МЭК 359, 4.3].

Примечание - Это может быть, например, значение измеряемой величины, верхняя граница диапазона измерения, длина шкалы, значение уставки, иное конкретное значение.

Источник: ГОСТ Р МЭК 61557-1-2005: Сети электрические распределительные низковольтные напряжением до 1000 В переменного тока и 1500 В постоянного тока. Электробезопасность. Аппаратура для испытания, измерения или контроля средств защиты. Часть 1. Общие требования оригинал документа

приведенная погрешность средства измерений
приведенная погрешность
Относительная погрешность, выраженная отношением абсолютной погрешности средства измерений к условно принятому значению величины, постоянному во всем диапазоне измерений или в части диапазона.
Примечания
1. Условно принятое значение величины называют нормирующим значением. Часто за нормирующее значение принимают верхний предел измерений.
2. Приведенную погрешность обычно выражают в процентах.
[РМГ 29-99]

Тематики

• метрология, основные понятия

Синонимы

• приведенная погрешность

EN

• fiducial error of a measuring instrument

DE

• reduzierter Fehler (eines Messmittels)

FR

• erreur reduite conventionnelle (d'un instrument de mesure)

ИБП для централизованных систем питания
ИБП для централизованного питания нагрузок
-
[Интент]

ИБП для централизованных систем питания

А. П. Майоров

Для многих предприятий всесторонняя защита данных имеет жизненно важное значение. Кроме того, есть виды деятельности, в которых прерывания подачи электроэнергии не допускаются даже на доли секунды. Так работают расчетные центры банков, больницы, аэропорты, центры обмена трафиком между различными сетями. В такой же степени критичны к электропитанию телекоммуникационное оборудование, крупные узлы Интернет, число ежедневных обращений к которым исчисляется десятками и сотнями тысяч. Третья часть обзора по ИБП посвящена оборудованию, предназначенному для обеспечения питания особо важных объектов.

Централизованные системы бесперебойного питания применяют в тех случаях, когда прерывание подачи электроэнергии недопустимо для работы большинства единиц оборудования, составляющих одну информационную или технологическую систему. Как правило, проблемы питания рассматривают в рамках единого проекта наряду со многими другими подсистемами здания, поскольку они требуют вложения значительных средств и увязки с силовой электропроводкой, коммутационным электрооборудованием и аппаратурой кондиционирования. Изначально системы бесперебойного питания рассчитаны на долгие годы эксплуатации, их срок службы можно сравнить со сроком службы кабельных подсистем здания и основного компьютерного оборудования. За 15—20 лет функционирования предприятия оснащение его рабочих станций обновляется три-четыре раза, несколько раз изменяется планировка помещений и производится их ремонт, но все эти годы система бесперебойного питания должна работать безотказно. Для ИБП такого класса долговечность превыше всего, поэтому в их технических спецификациях часто приводят значение важнейшего технического показателя надежности — среднего времени наработки на отказ (Mean Time Before Failure — MTBF). Во многих моделях с ИБП оно превышает 100 тыс. ч, в некоторых из них достигает 250 тыс. ч (т. е. 27 лет непрерывной работы). Правда, сравнивая различные системы, нужно учитывать условия, для которых этот показатель задан, и к предоставленным цифрам относиться осторожно, поскольку условия работы оборудования разных производителей неодинаковы.

Батареи аккумуляторов

К сожалению, наиболее дорогостоящий компонент ИБП — батарея аккумуляторов так долго работать не может. Существует несколько градаций качества батарей, которые различаются сроком службы и, естественно, ценой. В соответствии с принятой два года назад конвенцией EUROBAT по среднему сроку службы батареи разделены на четыре группы:

10+ — высоконадежные,
10 — высокоэффективные,
5—8 — общего назначения,
3—5 — стандартные коммерческие.

Учитывая исключительно жесткую конкуренцию на рынке ИБП малой мощности, производители стремятся снизить до минимума начальную стоимость своих моделей, поэтому часто комплектуют их самыми простыми батареями. Применительно к этой группе продуктов такой подход оправдан, поскольку упрощенные ИБП изымают из обращения вместе с защищаемыми ими персональными компьютерами. Впервые вступающие на этот рынок производители, пытаясь оттеснить конкурентов, часто используют в своих интересах неосведомленность покупателей о проблеме качества батарей и предлагают им сравнимые по остальным показателям модели за более низкую цену. Имеются случаи, когда партнеры крупной фирмы комплектуют ее проверенные временем и признанные рынком модели ИБП батареями, произведенными в развивающихся странах, где контроль за технологическим процессом ослаблен, а, значит, срок службы батарей меньше по сравнению с "кондиционными" изделиями. Поэтому, подбирая для себя ИБП, обязательно поинтересуйтесь качеством батареи и ее производителем, избегайте продукции неизвестных фирм. Следование этим рекомендациям сэкономит вам значительные средства при эксплуатации ИБП.

Все сказанное еще в большей степени относится к ИБП высокой мощности. Как уже отмечалось, срок службы таких систем исчисляется многими годами. И все же за это время приходится несколько раз заменять батареи. Как это ни покажется странным, но расчеты, основанные на ценовых и качественных параметрах батарей, показывают, что в долгосрочной перспективе наиболее выгодны именно батареи высшего качества, несмотря на их первоначальную стоимость. Поэтому, имея возможность выбора, устанавливайте батареи только "высшей пробы". Гарантированный срок службы таких батарей приближается к 15 годам.

Не менее важный аспект долговечности мощных систем бесперебойного питания — условия эксплуатации аккумуляторных батарей. Чтобы исключить непредсказуемые, а следовательно, часто приводящие к аварии перерывы в подаче электропитания, абсолютно все включенные в приведенную в статье таблицу модели оснащены самыми совершенными схемами контроля за состоянием батарей. Не мешая выполнению основной функции ИБП, схемы мониторинга, как правило, контролируют следующие параметры батареи: зарядный и разрядный токи, возможность избыточного заряда, рабочую температуру, емкость.

Кроме того, с их помощью рассчитываются такие переменные, как реальное время автономной работы, конечное напряжение зарядки в зависимости от реальной температуры внутри батареи и др.

Подзарядка батареи происходит по мере необходимости и в наиболее оптимальном режиме для ее текущего состояния. Когда емкость батареи снижается ниже допустимого предела, система контроля автоматически посылает предупреждающий сигнал о необходимости ее скорой замены.

Топологические изыски

Долгое время специалисты по системам электропитания руководствовались аксиомой, что мощные системы бесперебойного питания должны иметь топологию on-line. Считается, что именно такая топология гарантирует защиту от всех нарушений на линиях силового питания, позволяет фильтровать помехи во всем частотном диапазоне, обеспечивает на выходе чистое синусоидальное напряжение с номинальными параметрами. Однако за качество электропитания приходится платить повышенным выделением тепловой энергии, сложностью электронных схем, а следовательно, потенциальным снижением надежности. Но, несмотря на это, за многолетнюю историю выпуска мощных ИБП были разработаны исключительно надежные аппараты, способные работать в самых невероятных условиях, когда возможен отказ одного или даже нескольких узлов одновременно. Наиболее важным и полезным элементом мощных ИБП является так называемый байпас. Это обходной путь подачи энергии на выход в случае ремонтных и профилактических работ, вызванных отказом некоторых компонентов систем или возникновением перегрузки на выходе. Байпасы бывают ручными и автоматическими. Они формируются несколькими переключателями, поэтому для их активизации требуется некоторое время, которое инженеры постарались снизить до минимума. И раз уж такой переключатель был создан, то почему бы не использовать его для снижения тепловыделения в то время, когда питающая сеть пребывает в нормальном рабочем состоянии. Так появились первые признаки отступления от "истинного" режима on-line.

Новая топология отдаленно напоминает линейно-интерактивную. Устанавливаемый пользователем системы порог срабатывания определяет момент перехода системы в так называемый экономный режим. При этом напряжение из первичной сети поступает на выход системы через байпас, однако электронная схема постоянно следит за состоянием первичной сети и в случае недопустимых отклонений мгновенно переключается на работу в основном режиме on-line.

Подобная схема применена в ИБП серии Synthesis фирмы Chloride (Сети и системы связи, 1996. № 10. С. 131), механизм переключения в этих устройствах назван "интеллектуальным" ключом. Если качество входной линии укладывается в пределы, определяемые самим пользователем системы, аппарат работает в линейно-интерактивном режиме. При достижении одним из контролируемых параметров граничного значения система начинает работать в нормальном режиме on-line. Конечно, в этом режиме система может работать и постоянно.

За время эксплуатации системы отход от исходной аксиомы позволяет экономить весьма значительные средства за счет сокращения тепловыделения. Сумма экономии оказывается сопоставимой со стоимостью оборудования.

Надо отметить, что от своих исходных принципов отошла еще одна фирма, ранее выпускавшая только линейно-интерактивные ИБП и ИБП типа off-line сравнительно небольшой мощности. Теперь она превысила прежний верхний предел мощности своих ИБП (5 кВА) и построила новую систему по топологии on-line. Я имею в виду фирму АРС и ее массив электропитания Simmetra (Сети и системы связи. 1997. № 4. С. 132). Создатели попытались заложить в систему питания те же принципы повышения надежности, которые применяют при построении особо надежной компьютерной техники. В модульную конструкцию введена избыточность по отношению к управляющим модулям и батареям. В любом из трех выпускаемых шасси из отдельных модулей можно сформировать нужную на текущий момент систему и в будущем наращивать ее по мере надобности. Суммарная мощность самого большого шасси достигает 16 кВА. Еще рано сравнивать эту только что появившуюся систему с другими включенными в таблицу. Однако факт появления нового продукта в этом исключительно устоявшемся секторе рынка сам по себе интересен.

Архитектура

Суммарная выходная мощность централизованных систем бесперебойного питания может составлять от 10—20 кВА до 200—300 МВА и более. Соответственно видоизменяется и структура систем. Как правило, она включают в себя несколько источников, соединенных параллельно тем или иным способом. Аппаратные шкафы устанавливают в специально оборудованных помещениях, где уже находятся распределительные шкафы выходного напряжения и куда подводят мощные входные силовые линии электропитания. В аппаратных помещениях поддерживается определенная температура, а за функционированием оборудования наблюдают специалисты.

Многие реализации системы питания для достижения необходимой надежности требуют совместной работы нескольких ИБП. Существует ряд конфигураций, где работают сразу несколько блоков. В одних случаях блоки можно добавлять постепенно, по мере необходимости, а в других — системы приходится комплектовать в самом начале проекта.

Для повышения суммарной выходной мощности используют два варианта объединения систем: распределенный и централизованный. Последний обеспечивает более высокую надежность, но первый более универсален. Блоки серии EDP-90 фирмы Chloride допускают объединение двумя способами: и просто параллельно (распределенный вариант), и с помощью общего распределительного блока (централизованный вариант). При выборе способа объединения отдельных ИБП необходим тщательный анализ структуры нагрузки, и в этом случае лучше всего обратиться за помощью к специалистам.

Применяют параллельное соединение блоков с централизованным байпасом, которое используют для повышения общей надежности или увеличения общей выходной мощности. Число объединяемых блоков не должно превышать шести. Существуют и более сложные схемы с избыточностью. Так, например, чтобы исключить прерывание подачи питания во время профилактических и ремонтных работ, соединяют параллельно несколько блоков с подключенными к отдельному ИБП входными линиями байпасов.

Особо следует отметить сверхмощные ИБП серии 3000 фирмы Exide. Суммарная мощность системы питания, построенная на модульных элементах этой серии, может достигать нескольких миллионов вольт-ампер, что сравнимо с номинальной мощностью генераторов некоторых электростанций. Все компоненты серии 3000 без исключения построены на модульном принципе. На их основе можно создать особо мощные системы питания, в точности соответствующие исходным требованиям. В процессе эксплуатации суммарную мощность систем можно наращивать по мере увеличения нагрузки. Однако следует признать, что систем бесперебойного питания такой мощности в мире не так уж много, их строят по специальным контрактам. Поэтому серия 3000 не включена в общую таблицу. Более подробные данные о ней можно получить на Web-узле фирмы Exide по адресу http://www.exide.com или в ее московском представительстве.

Важнейшие параметры

Для систем с высокой выходной мощностью очень важны показатели, которые для менее мощных систем не имеют первостепенного значения. Это, например, КПД — коэффициент полезного действия (выражается либо действительным числом меньше единицы, либо в процентах), показывающий, какая часть активной входной мощности поступает к нагрузке. Разница значений входной и выходной мощности рассеивается в виде тепла. Чем выше КПД, тем меньше тепловой энергии выделяется в аппаратной комнате и, значит, для поддержания нормальных рабочих условий требуется менее мощная система кондиционирования.

Чтобы представить себе, о каких величинах идет речь, рассчитаем мощность, "распыляемую" ИБП с номинальным значением на выходе 8 МВт и с КПД, равным 95%. Такая система будет потреблять от первичной силовой сети 8,421 МВт — следовательно, превращать в тепло 0,421 МВт или 421 кВт. При повышении КПД до 98% при той же выходной мощности рассеиванию подлежат "всего" 163 кВт. Напомним, что в данном случае нужно оперировать активными мощностями, измеряемыми в ваттах.

Задача поставщиков электроэнергии — подавать требуемую мощность ее потребителям наиболее экономным способом. Как правило, в цепях переменного тока максимальные значения напряжения и силы тока из-за особенностей нагрузки не совпадают. Из-за этого смещения по фазе снижается эффективность доставки электроэнергии, поскольку при передаче заданной мощности по линиям электропередач, через трансформаторы и прочие элементы систем протекают токи большей силы, чем в случае отсутствия такого смещения. Это приводит к огромным дополнительным потерям энергии, возникающим по пути ее следования. Степень сдвига по фазе измеряется не менее важным, чем КПД, параметром систем питания — коэффициентом мощности.

Во многих странах мира существуют нормы на допустимое значение коэффициента мощности систем питания и тарифы за электроэнергию нередко зависят от коэффициента мощности потребителя. Суммы штрафов за нарушение нормы оказываются настольно внушительными, что приходится заботиться о повышении коэффициента мощности. С этой целью в ИБП встраивают схемы, которые компенсируют сдвиг по фазе и приближают значение коэффициента мощности к единице.

На распределительную силовую сеть отрицательно влияют и нелинейные искажения, возникающие на входе блоков ИБП. Почти всегда их подавляют с помощью фильтров. Однако стандартные фильтры, как правило, уменьшают искажения только до уровня 20—30%. Для более значительного подавления искажений на входе систем ставят дополнительные фильтры, которые, помимо снижения величины искажений до нескольких процентов, повышают коэффициент мощности до 0,9—0,95. С 1998 г. встраивание средств компенсации сдвига по фазе во все источники электропитания компьютерной техники в Европе становится обязательным.

Еще один важный параметр мощных систем питания — уровень шума, создаваемый такими компонентами ИБП, как, например, трансформаторы и вентиляторы, поскольку их часто размещают вместе в одном помещении с другим оборудованием — там где работает и персонал.

Чтобы представить себе, о каких значениях интенсивности шума идет речь, приведем для сравнения такие примеры: уровень шума, производимый шелестом листвы и щебетанием птиц, равен 40 дБ, уровень шума на центральной улице большого города может достигать 80 дБ, а взлетающий реактивный самолет создает шум около 100 дБ.

Достижения в электронике

Мощные системы бесперебойного электропитания выпускаются уже более 30 лет. За это время бесполезное тепловыделение, объем и масса их сократились в несколько раз. Во всех подсистемах произошли и значительные технологические изменения. Если раньше в инверторах использовались ртутные выпрямители, а затем кремниевые тиристоры и биполярные транзисторы, то теперь в них применяются высокоскоростные мощные биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT). В управляющих блоках аналоговые схемы на дискретных компонентах сначала были заменены на цифровые микросхемы малой степени интеграции, затем — микропроцессорами, а теперь в них установлены цифровые сигнальные процессоры (Digital Signal Processor — DSP).

В системах питания 60-х годов для индикации их состояния использовались многочисленные аналоговые измерительные приборы. Позднее их заменили более надежными и информативными цифровыми панелями из светоизлучающих диодов и жидкокристаллических индикаторов. В наше время повсеместно используют программное управление системами питания.

Еще большее сокращение тепловых потерь и общей массы ИБП дает замена массивных трансформаторов, работающих на частоте промышленной сети (50 или 60 Гц), высокочастотными трансформаторами, работающими на ультразвуковых частотах. Между прочим, высокочастотные трансформаторы давно применяются во внутренних источниках питания компьютеров, а вот в ИБП их стали устанавливать сравнительно недавно. Применение IGBT-приборов позволяет строить и бестрансформаторные инверторы, при этом внутреннее построение ИБП существенно меняется. Два последних усовершенствования применены в ИБП серии Synthesis фирмы Chloride, отличающихся уменьшенным объемом и массой.

Поскольку электронная начинка ИБП становится все сложнее, значительную долю их внутреннего объема теперь занимают процессорные платы. Для радикального уменьшения суммарной площади плат и изоляции их от вредных воздействий электромагнитных полей и теплового излучения используют электронные компоненты для так называемой технологии поверхностного монтажа (Surface Mounted Devices — SMD) — той самой, которую давно применяют в производстве компьютеров. Для защиты электронных и электротехнических компонентов имеются специальные внутренние экраны.

***

Со временем серьезный системный подход к проектированию материальной базы предприятия дает значительную экономию не только благодаря увеличению срока службы всех компонентов "интегрированного интеллектуального" здания, но и за счет сокращения расходов на электроэнергию и текущее обслуживание. Использование централизованных систем бесперебойного питания в пересчете на стоимость одного рабочего места дешевле, чем использование маломощных ИБП для рабочих станций и даже ИБП для серверных комнат. Однако, чтобы оценить это, нужно учесть все факторы установки таких систем.

Предположим, что предприятие свое помещение арендует. Тогда нет никакого смысла разворачивать дорогостоящую систему централизованного питания. Если через пять лет руководство предприятия не намерено заниматься тем же, чем занимается сегодня, то даже ИБП для серверных комнат обзаводиться нецелесообразно. Но если оно рассчитывает на то, что производство будет держаться на плаву долгие годы и решило оснастить принадлежащее им здание системой бесперебойного питания, то для выбора такой системы нужно воспользоваться услугами специализированных фирм. Сейчас их немало и в России. От этих же фирм можно получить информацию о так называемых системах гарантированного электропитания, в которые включены дизельные электрогенераторы и прочие, более экзотические источники энергии.

Нам же осталось рассмотреть лишь методы управления ИБП, что мы и сделаем в одном из следующих номеров нашего журнала

[ http://www.ccc.ru/magazine/depot/97_07/read.html?0502.htm]

Тематики

• источники и системы электропитания

Синонимы

• ИБП для централизованного питания нагрузок

EN

• centralized UPS