переменного+тока+частотой+от+48+до+62+гц

электрический кабель
кабель
Кабельное изделие, содержащее одну или более изолированных жил (проводников), заключенных в металлическую или неметаллическую оболочку, поверх которой в зависимости от условий прокладки и эксплуатации может иметься соответствующий защитный покров, в который может входить броня, и пригодное, в частности, для прокладки в земле и под водой.
[ ГОСТ 15845-80]

кабель
1. Одна или несколько изолированных токопроводящих жил или проводников, заключённых в герметическую оболочку с верхним защитным покрытием
2. Гибкий несущий элемент висячих систем, кабель-кранов и канатных подвесных дорог
[Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)]

кабель электрический
Кабель 1. для передачи на расстояние электрической энергии либо сигналов высокого или низкого напряжений
[Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)]

кабель
Один или несколько скрученных изолированных гибких проводников, предназначенных для обматывания объектов контроля в целях их продольного или тороидного намагничивания.

кабель
Экранированный проводник, соединяющий электронный блок с преобразователем или электронные блоки между собой

кабель
-
[IEV number 151-12-38]

EN

cable
assembly of one or more conductors and/or optical fibres, with a protective covering and possibly filling, insulating and protective material
[IEV number 151-12-38]

FR

câble, m
assemblage d'un ou plusieurs conducteurs ou fibres optiques, muni d'une enveloppe protectrice et éventuellement de matériaux de remplissage, d'isolation et de protection
[IEV number 151-12-38]

Пример конструкции кабеля:

1 - Токопроводящие жилы;
2 - Бумага, пропитанная маслом;
3 - Джутовый заполнитель;
4 - Свинцовая оболочка;
5 - Бумажная лента;
6 - Прослойка из джута;
7 - Стальная ленточная броня;
8 - Джутовый покров.
 

Кабели на напряжение до 1 кВ и выше...
[ГОСТ  12.2.007.14-75]

... силовые кабели с медными или алюминиевыми жилами с резиновой изоляцией, в свинцовой, поливинилхлоридной или резиновой оболочке, с защитными покровами или без них, предназначенные для неподвижной прокладки в электрических сетях напряжением 660 В переменного тока частотой 50 Гц или 1000 В постоянного тока и на напряжение 3000, 6000 и 10000 В постоянного тока.

Кабели предназначены для прокладки:
- на трассах с неограниченной разностью уровней.
- внутри помещений, в каналах, туннелях, в местах, не подверженных вибрации, в условиях отсутствия механических воздействий на кабель..
- в земле (траншеях), если кабель не подвергается значительным растягивающим усилиям

Строительная длина кабелей должна быть не менее 125 м. Допускаются маломерные отрезки длиной не менее 20 м в количестве не более 10 % от общей длины сдаваемой партии кабелей.
[ ГОСТ 433-73]

... монтажные многожильные кабели с поливинилхлоридной изоляцией и оболочкой, предназначенные для фиксированного межприборного монтажа электрических устройств, работающих при номинальном переменном напряжении до 500 В частоты до 400 Гц или постоянном напряжении до 750 В.

Требования к стойкости при механических воздействиях
- Кабели должны быть механически прочными при воздействии вибрационных нагрузок в диапазоне частот 1-5000 Гц с ускорением до 392 м/с2 (40 g).
- Кабели должны быть механически прочными при воздействии многократных ударов с ускорением 1471 м/с2 (150 g) при длительности удара 1-3 мс.
- Кабели должны быть механически прочными при воздействии одиночных ударов с ускорением 9810 м/с2(1000 g) и линейных нагрузок с ускорением до 4905 м/с2 (500 g).

Требования к стойкости при климатических воздействиях
-Кабели должны быть стойкими к воздействию повышенной температуры 343 К (70°С), при этом за повышенную температуру принимают температуру наиболее нагреваемого элемента конструкции кабеля.
- Кабели должны быть стойкими к воздействию пониженной температуры - 223 К (минус 50°С).
- Кабели должны быть стойкими к воздействию относительной влажности воздуха до 98 % при температуре 308 К (35°С).
- Кабели климатического исполнения Т должны быть стойкими к воздействию плесневых грибов.
[ ГОСТ 10348-80]
 

Тематики

• кабели, провода...

Классификация

Обобщающие термины

• кабельная продукция
• кабельное изделие
• проводник

Действия

• вводить кабель в отверстие
• вводить кабель в эксплуатацию
• наматывать кабель на барабан
• подключать кабель
• присоединять кабель
• прокладывать кабель

Синонимы

• электрический кабель

Сопутствующие термины

• неподвижная прокладка
• прокладка кабеля
• прокладка кабеля в земляной траншее
• прокладка кабеля непосредственно в грунте
• фиксированный межприборный монтаж электрических устройств

EN

• cable
• conductor
• cord
• electrical cable
• lead
• leader
• rubber cable
• strand
• wire

DE

• Elektrokabel
• Kabel

FR

• câble
• câble électrique

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

Тематики

• электротехника, основные понятия

EN

• India-rubber cable
• India-rubber covered cable
• insulated rubber cable
• i.r. cable
• rubber cable
• rubber-insulated cable

распределительный щиток
щиток
-
[ ГОСТ Р 51778-2001]

Классификация

• по назначению
  
  • для производственных и общественных зданий
  • для жилых зданий
• исполнению, относящемуся к виду установки:
  
  • навесное;
  • встраиваемое в нишу;
• наличию отключающего аппарата на вводе:
  
  • с аппаратом:
  • без аппарата;
• наличию учета электроэнергии:
  
  • со счетчиком;
  • без счетчика;
• по наличию слаботочного отсека
  
  • с отсеком
  • без отсека
• количеству защитных аппаратов групповых цепей;
• виду защитных аппаратов групповых цепей
  
  • автоматические выключатели;
  • предохранители;
• наличию устройств защитного отключения:
  
  • с УЗО;
  • без УЗО;
• способу защиты человека от поражения электрическим током:
  
  • классы I и II по ГОСТ Р МЭК 536.
• по числу фаз ввода в щиток
  
  • однофазный при Рр ≤ 11 кВт;
    
  • трехфазный при Рр ≥ 11 кВт или при наличии трехфазных токоприемников;
    
• по наличию аппарата для защиты и отключения питающей цепи (стояка):
  
  • с аппаратом (или предусмотренным местом для последующей его установки потребителем);
  • без аппарата

Примечание. Рр - расчетная мощность на вводе квартиры.
[ ГОСТ Р 51778-2001] и [ ГОСТ Р 51628-2000]

Распределительные щитки (далее — щитки), применяемые в осветительных и силовых установках производственных, общественных, административных и других подобных зданий для приема и распределения электрической энергии при напряжении 380/220 и 660/380 В трехфазного переменного тока частотой 50 — 60 Гц, нечастого включения и отключения линий групповых цепей, а также для их защиты при перегрузках и коротких замыканиях.

Щитки могут устанавливаться в местах, доступных при эксплуатации неквалифицированному персоналу для выполнения коммутационных операций

Щитки, присоединяемые к трехфазным сетям с типами систем заземления TN-S, TN-C, TN-C-S, ТТ...

В щитках без отключающего аппарата на вводе должны быть зажимы для присоединения проводников питающей цепи
Дверцы щитков должны запираться на ключ
В щитках без дверец...

В щитках со счетчиками для исключения несанкционированного доступа к цепям учета электроэнергии (от входных зажимов вводного аппарата до ввода в счетчик) должны предусматриваться конструктивные элементы с возможностью их опломбирования

На оперативной панели щитка должна выполняться маркировка защитных аппаратов групповых цепей порядковыми номерами

В качестве аппаратов защиты групповых линий используются модульные автоматические выключатели с шириной модуля 18 мм.
На вводе и групповых линиях щитка могут быть установлены устройства защитного отключения с отключающим дифференциальным током на вводе - 30; 100; 300 мА, на групповых линиях - 10; 30 мА.

[ ГОСТ Р 51778-2001]

A panelboard as defined by the National Electrical Code is a single panel or a group of panel units designed for assembly in the form of a single panel; including buses, automatic overcurrent devices, and equipped with or without switches for the control of light, heat, or power circuits, designed to be placed in a cabinet or cutout box placed in or against a wall or partition and accessible only from the front.
Panelboards provide a compact and convenient method of grouping circuit switching and protective devices at some common point.
Panelboards may be of either the flush or the surface type (Fig. 4.125).
The flush type is used with concealed-wiring installations and has the advantage of not taking up space in the room by extending beyond the surface of the wall. Surface type boxes are used for installations employing exposed wiring.
The boxes are generally constructed of sheet steel, which must be not less than 0.053 in. (1.35 mm) in thickness.
The steel must be galvanized or be covered with some other protective coating to prevent corrosion.
Gutters are provided around the panelboards in cabinets to allow sufficient space for wiring (Figs. 4.125 and 4.126).

FIGURE 4.125 Panel boxes.

The Code requires that all cabinets which contain connections to more than eight conductors be provided with back or side wiring spaces. These wiring spaces must be separated from the panelboard or other devices in the cabinet by partitions so that they will be separate closed compartments, unless all wires are led from the cabinet at points directly opposite their terminal connections to the panelboard.
[American electricians’ handbook]

Тематики

• электроснабжение в целом

Синонимы

• щиток

EN

• panel boxe
• panelboard

распределительный щиток
щиток
-
[ ГОСТ Р 51778-2001]

Классификация

• по назначению
  
  • для производственных и общественных зданий
  • для жилых зданий
• исполнению, относящемуся к виду установки:
  
  • навесное;
  • встраиваемое в нишу;
• наличию отключающего аппарата на вводе:
  
  • с аппаратом:
  • без аппарата;
• наличию учета электроэнергии:
  
  • со счетчиком;
  • без счетчика;
• по наличию слаботочного отсека
  
  • с отсеком
  • без отсека
• количеству защитных аппаратов групповых цепей;
• виду защитных аппаратов групповых цепей
  
  • автоматические выключатели;
  • предохранители;
• наличию устройств защитного отключения:
  
  • с УЗО;
  • без УЗО;
• способу защиты человека от поражения электрическим током:
  
  • классы I и II по ГОСТ Р МЭК 536.
• по числу фаз ввода в щиток
  
  • однофазный при Рр ≤ 11 кВт;
    
  • трехфазный при Рр ≥ 11 кВт или при наличии трехфазных токоприемников;
    
• по наличию аппарата для защиты и отключения питающей цепи (стояка):
  
  • с аппаратом (или предусмотренным местом для последующей его установки потребителем);
  • без аппарата

Примечание. Рр - расчетная мощность на вводе квартиры.
[ ГОСТ Р 51778-2001] и [ ГОСТ Р 51628-2000]

Распределительные щитки (далее — щитки), применяемые в осветительных и силовых установках производственных, общественных, административных и других подобных зданий для приема и распределения электрической энергии при напряжении 380/220 и 660/380 В трехфазного переменного тока частотой 50 — 60 Гц, нечастого включения и отключения линий групповых цепей, а также для их защиты при перегрузках и коротких замыканиях.

Щитки могут устанавливаться в местах, доступных при эксплуатации неквалифицированному персоналу для выполнения коммутационных операций

Щитки, присоединяемые к трехфазным сетям с типами систем заземления TN-S, TN-C, TN-C-S, ТТ...

В щитках без отключающего аппарата на вводе должны быть зажимы для присоединения проводников питающей цепи
Дверцы щитков должны запираться на ключ
В щитках без дверец...

В щитках со счетчиками для исключения несанкционированного доступа к цепям учета электроэнергии (от входных зажимов вводного аппарата до ввода в счетчик) должны предусматриваться конструктивные элементы с возможностью их опломбирования

На оперативной панели щитка должна выполняться маркировка защитных аппаратов групповых цепей порядковыми номерами

В качестве аппаратов защиты групповых линий используются модульные автоматические выключатели с шириной модуля 18 мм.
На вводе и групповых линиях щитка могут быть установлены устройства защитного отключения с отключающим дифференциальным током на вводе - 30; 100; 300 мА, на групповых линиях - 10; 30 мА.

[ ГОСТ Р 51778-2001]

A panelboard as defined by the National Electrical Code is a single panel or a group of panel units designed for assembly in the form of a single panel; including buses, automatic overcurrent devices, and equipped with or without switches for the control of light, heat, or power circuits, designed to be placed in a cabinet or cutout box placed in or against a wall or partition and accessible only from the front.
Panelboards provide a compact and convenient method of grouping circuit switching and protective devices at some common point.
Panelboards may be of either the flush or the surface type (Fig. 4.125).
The flush type is used with concealed-wiring installations and has the advantage of not taking up space in the room by extending beyond the surface of the wall. Surface type boxes are used for installations employing exposed wiring.
The boxes are generally constructed of sheet steel, which must be not less than 0.053 in. (1.35 mm) in thickness.
The steel must be galvanized or be covered with some other protective coating to prevent corrosion.
Gutters are provided around the panelboards in cabinets to allow sufficient space for wiring (Figs. 4.125 and 4.126).

FIGURE 4.125 Panel boxes.

The Code requires that all cabinets which contain connections to more than eight conductors be provided with back or side wiring spaces. These wiring spaces must be separated from the panelboard or other devices in the cabinet by partitions so that they will be separate closed compartments, unless all wires are led from the cabinet at points directly opposite their terminal connections to the panelboard.
[American electricians’ handbook]

Тематики

• электроснабжение в целом

Синонимы

• щиток

EN

• panel boxe
• panelboard

распределительный щиток
щиток
-
[ ГОСТ Р 51778-2001]

Классификация

• по назначению
  
  • для производственных и общественных зданий
  • для жилых зданий
• исполнению, относящемуся к виду установки:
  
  • навесное;
  • встраиваемое в нишу;
• наличию отключающего аппарата на вводе:
  
  • с аппаратом:
  • без аппарата;
• наличию учета электроэнергии:
  
  • со счетчиком;
  • без счетчика;
• по наличию слаботочного отсека
  
  • с отсеком
  • без отсека
• количеству защитных аппаратов групповых цепей;
• виду защитных аппаратов групповых цепей
  
  • автоматические выключатели;
  • предохранители;
• наличию устройств защитного отключения:
  
  • с УЗО;
  • без УЗО;
• способу защиты человека от поражения электрическим током:
  
  • классы I и II по ГОСТ Р МЭК 536.
• по числу фаз ввода в щиток
  
  • однофазный при Рр ≤ 11 кВт;
    
  • трехфазный при Рр ≥ 11 кВт или при наличии трехфазных токоприемников;
    
• по наличию аппарата для защиты и отключения питающей цепи (стояка):
  
  • с аппаратом (или предусмотренным местом для последующей его установки потребителем);
  • без аппарата

Примечание. Рр - расчетная мощность на вводе квартиры.
[ ГОСТ Р 51778-2001] и [ ГОСТ Р 51628-2000]

Распределительные щитки (далее — щитки), применяемые в осветительных и силовых установках производственных, общественных, административных и других подобных зданий для приема и распределения электрической энергии при напряжении 380/220 и 660/380 В трехфазного переменного тока частотой 50 — 60 Гц, нечастого включения и отключения линий групповых цепей, а также для их защиты при перегрузках и коротких замыканиях.

Щитки могут устанавливаться в местах, доступных при эксплуатации неквалифицированному персоналу для выполнения коммутационных операций

Щитки, присоединяемые к трехфазным сетям с типами систем заземления TN-S, TN-C, TN-C-S, ТТ...

В щитках без отключающего аппарата на вводе должны быть зажимы для присоединения проводников питающей цепи
Дверцы щитков должны запираться на ключ
В щитках без дверец...

В щитках со счетчиками для исключения несанкционированного доступа к цепям учета электроэнергии (от входных зажимов вводного аппарата до ввода в счетчик) должны предусматриваться конструктивные элементы с возможностью их опломбирования

На оперативной панели щитка должна выполняться маркировка защитных аппаратов групповых цепей порядковыми номерами

В качестве аппаратов защиты групповых линий используются модульные автоматические выключатели с шириной модуля 18 мм.
На вводе и групповых линиях щитка могут быть установлены устройства защитного отключения с отключающим дифференциальным током на вводе - 30; 100; 300 мА, на групповых линиях - 10; 30 мА.

[ ГОСТ Р 51778-2001]

A panelboard as defined by the National Electrical Code is a single panel or a group of panel units designed for assembly in the form of a single panel; including buses, automatic overcurrent devices, and equipped with or without switches for the control of light, heat, or power circuits, designed to be placed in a cabinet or cutout box placed in or against a wall or partition and accessible only from the front.
Panelboards provide a compact and convenient method of grouping circuit switching and protective devices at some common point.
Panelboards may be of either the flush or the surface type (Fig. 4.125).
The flush type is used with concealed-wiring installations and has the advantage of not taking up space in the room by extending beyond the surface of the wall. Surface type boxes are used for installations employing exposed wiring.
The boxes are generally constructed of sheet steel, which must be not less than 0.053 in. (1.35 mm) in thickness.
The steel must be galvanized or be covered with some other protective coating to prevent corrosion.
Gutters are provided around the panelboards in cabinets to allow sufficient space for wiring (Figs. 4.125 and 4.126).

FIGURE 4.125 Panel boxes.

The Code requires that all cabinets which contain connections to more than eight conductors be provided with back or side wiring spaces. These wiring spaces must be separated from the panelboard or other devices in the cabinet by partitions so that they will be separate closed compartments, unless all wires are led from the cabinet at points directly opposite their terminal connections to the panelboard.
[American electricians’ handbook]

Тематики

• электроснабжение в целом

Синонимы

• щиток

EN

• panel boxe
• panelboard

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

импульсный источник (электро)питания
—
[Я.Н.Лугинский, М.С.Фези-Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо-русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.]

Тематики

• электротехника, основные понятия

EN

• switched supply
• switched mode supply
• switching supply
• power supply

источник питания
источник питания электроэнергией
-
[Интент]

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

It is recommended that, where practicable, the electrical equipment of a machine is connected to a single incoming supply. Where another supply is necessary for certain parts of the equipment (for example, electronic equipment that operates at a different voltage), that supply should be derived, as far as is practicable, from devices (for example, transformers, converters) forming part of the electrical equipment of the machine.
[IEC 60204-1-2006]

Рекомендуется, там где это возможно, чтобы электрооборудование машины получало электропитание от одного источника. Если для каких-либо частей электрооборудования машины (например для электронного оборудования, работающего на другом напряжении) необходим отдельный источник питания, то, насколько это возможно, он должен являться частью (такой, например, как трансформатор, конвертор) электрооборудования этой же машины.
[Перевод Интент]

Power supplies
The required power supplies can be determined based on the criteria for definition of the installation (receivers, power, location, etc.) and the operating conditions (safety, evacuation of the public, continuity, etc.).
They are as follows:
- Main power supply
- Replacement power supply
- Power supply for safety services
- Auxiliary power supply
[Legrand]

Источники электропитания
Источники электропитания определяют по различным критериям, в соответствии с характеристиками конкретной электроустановки. Определяют типы электроприемников, их мощность, территориальное расположение и др. При этом учитывают условия эксплуатации (безопасность, требования к аварийной эвакуации людей, непрерывность технологического процесса и т. д.).
Применяют следующие источники:
- основной источник питания;
- резервный источник питания;
- аварийный источник питания систем безопасности;
- дополнительный источник питания.
[Перевод Интент]

Рис. Legrand
Типовая схема электроснабжения: 1 - Main power supply - Основной источник питания
2 - Replacement power supply (2nd source) - Резервный источник питания (2-й источник)
3 - Replacement power supply (backup) - Резервный источник питания (независимый)
4 - Auxiliary power supply - Дополнительный источник питания
5 - Power supply for safety services - Аварийный источник питания для систем безопасности
6 - Management of sources - Управление источниками питания
7 - Control - Цепь управления
8 - Main LV distrib. board - Главный распределительный щит (ГРЩ)
9 - Safety panel - Панель безопасности
10 - Uninterruptible power supply - Источник бесперебойного питания
11 - Load shedding - Отключение нагрузки
12 - Non-priority circuits - Цепи неприоритетной нагрузки
14 - Uninterruptible circuits - Цепи бесперебойного питания
15 - Shed circuits - Цепи отключаемой нагрузки
16 - Safety circuits - Цепи систем безопасности

Тематики

• источники и системы электропитания
• электроснабжение в целом

Близкие понятия

• источник электрической энергии
• источник электроснабжения

Действия

• автоматическое отключение источника питания
• управление источниками питания

Синонимы

• источник питания электроэнергией
• источник электропитания

Сопутствующие термины

• аварийный источник питания
• взаимно резервируемые источники питания
• внешний источник питания
• дополнительный источник питания
• источник бесперебойного питания
• источник питания с ограничением тока
• независимый источник питания
• основной источник питания
• резервный источник питания

EN

• electric power supply
• feed element
• feed source
• incoming supply
• power source
• power supply
• power supply node
• source of power
• supply

силовой трансформатор
Трансформатор, предназначенный для преобразования электрической энергии в электрических сетях и в установках, предназначенных для приема и использования электрической энергии.
Примечание. К силовым относятся трансформаторы трехфазные и многофазные мощностью 6,3 кВ•А и более, однофазные мощностью 5 кВ•А и более.
[ ГОСТ 16110-82]

EN

power transformer
a static piece of apparatus with two or more windings which, by electromagnetic induction, transforms a system of alternating voltage and current into another system of voltage and current usually of different values and at the same frequency for the purpose of transmitting electrical power
[IEV number 421-01-01]

FR

transformateur de puissance
appareil statique à induction électromagnétique, à deux enroulements ou plus, destiné à transformer un système de tension(s) et courants(s) alternatifs en un autre système de tension(s) et courant(s) alternatifs, de valeurs généralement différentes et de même fréquence, en vue de transférer une puissance électrique
[IEV number 421-01-01]

Силовые трансформаторы, установленные на электростанциях и подстанциях, предназначены для преобразования электроэнергии с одного напряжения на другое. Наибольшее распространение получили трехфазные трансформаторы, так как потери в них на 12—15% ниже, а расход активных материалов и стоимость на 20—25% меньше, чем в группе трех однофазных трансформаторов такой же суммарной мощности.

Трехфазные трансформаторы на напряжение 220 кВ изготовляют мощностью до 1000 MBА, на 330 кВ - 1250 МВА, на 500 кВ - 1000 МВА. Удельная единичная мощность трансформаторов ограничивается массой, размерами, условиями транспортировки.

Однофазные трансформаторы применяются, если невозможно изготовление трехфазных трансформаторов необходимой мощности или затруднена их транспортировка. Наибольшая мощность группы однофазных трансформаторов напряжением 500 кВ — 3 * 533 МВА, напряжением 750 кВ - 3 * 417 МВА, напряжением 1150 кВ - 3 * 667 MBA.

По количеству обмоток различного напряжения на каждую фазу трансформаторы разделяются на двухобмоточные и трехобмоточные. Кроме того, обмотки одного и того же напряжения, обычно низшего, могут состоять из двух и более параллельных ветвей, изолированных друг от друга и от заземленных частей. Такие трансформаторы называются трансформаторами с расщепленными обмотками. Обмотки высшего, среднего и низшего напряжения принято сокращенно обозначать соответственно ВН, СН, НН.

Трансформаторы с расщепленными обмотками НН обеспечивают возможность присоединения нескольких генераторов к одному повышающему трансформатору. Такие укрупненные энергоблоки позволяют упростить схему РУ 330—500 кВ. Широкое распространение трансформаторы с расщепленной обмоткой НН получили в схемах питания собственных нужд крупных ТЭС с блоками 200-1200 МВт, а также на понижающих подстанциях с целью ограничения токов КЗ.

[http://forca.ru/info/spravka/silovye-transformatory.html]

Устройство и элементы конструкции силовых трансформаторов

Силовые трансформаторы (автотрансформаторы) в зависимости от мощности и напряжения условно делят на восемь габаритов. Так, например, к нулевому габариту относят трансформаторы мощностью до 5 кВ-А включительно, мощностью свыше 5 кВ-А — до 100 кВ-А напряжением до 35 кВ (включительно) к I габариту, выше 100 до 1000 — ко II, выше 1000 до 6300 — к III; выше 6300 — к IV, а напряжением выше 35 до 110 кВ (включительно) и мощностью до 32 000 кВ-А — к V габариту. Для отличия по конструктивным признакам, назначению, мощности и напряжению их подразделяют на типы.
Каждому типу трансформаторов присваивают обозначение, состоящее из букв и цифр. Буквы в типах масляных и сухих трансформаторов обозначают: О — однофазный, Т — трехфазный, Н — регулирование напряжения под нагрузкой, Р — с расщепленными обмотками; по видам охлаждения: С — естественно-воздушное, М — естественная циркуляция воздуха и масла, Д — принудительная циркуляция воздуха и естественная циркуляция масла, ДЦ — принудительная циркуляция воздуха и масла, MB — принудительная циркуляция воды и естественная циркуляция масла, Ц— принудительная циркуляция воды и масла. Вторичное употребление буква С в обозначении типа показывает, что трансформатор трехобмоточный.

Устройство силового масляного трансформатора мощностью 1000—6300 кВ-А класса напряжения 35 кВ:

1 — бак, 2 — вентиль, 3 — болт заземления, 4 — термосифонный фильтр, 5 — радиатор, 6 — переключатель, 7 — расширитель, 8 — маслоуказатель, 9—воздухоосушитель, 10 — выхлопная труба, 11 — газовое реле, 12 — ввод ВН, 13 — привод переключающего устройства, 14 — ввод НН, 15 — подъемный рым, 16 — отвод НН, 17 — остов, 18 — отвод ВН, 19 — ярмовая балка остова (верхняя и нижняя), 20 — регулировочные ответвления обмоток ВН, 21 — обмотка ВН (внутри НН), 22 — каток тележки

Составными частями масляного трансформатора являются: остов обмотки, переключающее устройство, вводы, отводы, изоляция, бак, охладители, защитные и контрольно-измерительные и вспомогательные устройства.
Конструкция, включающая в собранном виде остов трансформатора, обмотки с их изоляцией, отводы, части регулирующего устройства, а также все детали, служащие для их механического соединения, называется активной частью трансформатора.

[http://forca.ru/spravka/spravka/ustroystvo-i-elementy-konstrukcii-silovyh-transformatorov.html]

Тематики

• трансформатор

Классификация

EN

• line transformer
• mains transformer
• network transformer
• power transformer
• supply transformer

DE

• Transformator

FR

• transformateur de puissance

трансформатор
Статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанных обмоток и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем переменного тока в одну или несколько других систем переменного тока
[ ГОСТ 16110-82]

трансформатор
Преобразователь электрической энергии переменного тока, который передает электрическую энергию без изменения частоты
[ОСТ 45.55-99]

трансформатор
Устройство для преобразования какого-либо существенного свойства энергии или объекта, например, переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения
[Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)]

EN

transformer
electric energy converter without moving parts that changes voltages and currents associated with electric energy without change of frequency
[IEV number 151-13-42]

FR

transformateur, m
convertisseur d'énergie électrique sans pièces mobiles qui modifie les tensions et courants associés à une énergie électrique sans changement de fréquence
[IEV number 151-13-42]

Принцип действия трансформатора

Трансформатором называется аппарат, преобразующий переменный ток одного напряжения в переменный ток другого напряжения, но той же частоты.
Устройство трансформатора следующее. На сердечник из мягкой стали намотаны две обмотки. Обмотка, к которой подводится напряжение, называется первичной. Ток, проходя по первичной. обмотке, создает магнитное поле, индукционные линии которого замыкаются по сердечнику. Обмотка, в которой будет наводиться э. д. с., используемая далее во внешней цепи, называется вторичной обмоткой.
Если первичную обмотку трансформатора питать переменным током, т. е. током, изменяющимся с определенной частотой по величине направлению, то в замкнутой вторичной обмотке также будет протекать переменный ток и включенные в нее электрические лампы будут гореть ровно, не мигая. Отсюда видно, что работа трансформатора основана на использовании явления взаимоиндукции.

Схема устройства трансформатора
[Кузнецов М. И. Основы электротехники. М, "Высшая Школа", 1964]
 

Тематики

• трансформатор

Классификация

EN

• trans transformer
• transformer
• xfmr transformer
• xmfr transformer

DE

• Spannungstransformator
• Transformator
• Umspanner

FR

• transformateur

армированный пластик
—
[А.С.Гольдберг. Англо-русский энергетический словарь. 2006 г.]

Тематики

• энергетика в целом

EN

• reinforced plastic
• RP

исполнитель маршрутизации
Вычислительный объект, который связан с зоной маршрутизации и обеспечивает абстрактное представление услуги маршрутизации для зоны маршрутизации (МСЭ-T G.709/ Y.1353).
[ http://www.iks-media.ru/glossary/index.html?glossid=2400324]

Тематики

• электросвязь, основные понятия

EN

• routing performer
• RP

небуферизованный отчет (функциональная связь)
—
[ ГОСТ Р 54325-2011 (IEC/TS 61850-2:2003)]]

Тематики

• релейная защита

EN

• unbuffered report (functional constraint)
• RP

относительное (ксеноновое) отравление ядерного реактора
—
[А.С.Гольдберг. Англо-русский энергетический словарь. 2006 г.]

Тематики

• энергетика в целом

EN

• relative poisoning
• RP

правила выполнения работ
—
[А.С.Гольдберг. Англо-русский энергетический словарь. 2006 г.]

Тематики

• энергетика в целом

EN

• rules of procedure
• RP

программа обеспечения надёжности
—
[А.С.Гольдберг. Англо-русский энергетический словарь. 2006 г.]

Тематики

• энергетика в целом

EN

• reliability assurance program
• RAP
• reliability program
• RP

проект ядерного реактора
—
[А.С.Гольдберг. Англо-русский энергетический словарь. 2006 г.]

Тематики

• энергетика в целом

EN

• reactor proposal
• reactor project
• RP

радиологическая защита
—
[А.С.Гольдберг. Англо-русский энергетический словарь. 2006 г.]

Тематики

• энергетика в целом

EN

• radiological protection
• RP
• radiological support
• RS

реактивная мощность
Величина, равная при синусоидальных электрическом токе и электрическом напряжении произведению действующего значения напряжения на действующее значение тока и на синус сдвига фаз между напряжением и током двухполюсника.
[ ГОСТ Р 52002-2003]

ПРИРОДА РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

Реактивная мощность возникает только в сетях переменного тока.
Реактивная мощность имеет следующую природу.
При прохождении по проводнику (по электричекой цепи) переменного тока возникает переменный магнитный поток, изменяющийся с частотой протекающего тока. Вследствие пересечения проводника своим же собственным магнитным полем в нем возникает индуктированная электродвижущая сила (эдс), которую называют эдс самоиндукции.

Эдс самоиндукции имеет реактивный характер. Это означает, что при увеличении тока в цепи эдс самоиндукции будет направлена против эдс источника питания и таким образом будет противодействовать увеличению тока. И наоборот, при уменьшении тока в цепи эдс самоиндукции будет поддерживать убывающий ток (правило Ленца).

В цепи переменного тока непрерывно возникает эдс самоиндукции, поскольку ток в цепи непрерывно изменяется.

Эдс самоиндукции зависит от скорости изменения тока в цепи и от индуктивности этой цепи (т. е. от индуктивности элементов этой цепи, т. е. от числа витков, наличия стальных сердечников).

ДОПИСАТЬ

Недопустимые, нерекомендуемые

• кажущаяся мощность

Тематики

• качество электрической энергии
• компенсация реактивной мощности
• электроснабжение в целом

Близкие понятия

• реактивная энергия

Действия

• компенсация реактивной мощности

Синонимы

• реактивная мощность двухполюсника

Сопутствующие термины

• источник реактивной мощности

EN

• circulating power
• imaginary power
• reactive power
• RP
• wattless power

реактивная мощность (вар)
—
[А.С.Гольдберг. Англо-русский энергетический словарь. 2006 г.]

Тематики

• энергетика в целом

EN

• reacting power
• reactance power
• RP
• reactive power
• volt-amperes reactive
• VAR

рекомендуемые методы
—
[А.С.Гольдберг. Англо-русский энергетический словарь. 2006 г.]

Тематики

• энергетика в целом

EN

• recommended practices
• RP

рекомендуемые технологии
—
[А.С.Гольдберг. Англо-русский энергетический словарь. 2006 г.]

Тематики

• энергетика в целом

EN

• recommended practices
• RP

защита
Совокупность устройств, предназначенных для обнаружения повреждений или других анормальных режимов в энергосистеме, отключения повреждения, прекращения анормальных режимов и подачи команд или сигналов.
Примечания:
1) Термин «защита» является общим термином для устройств защиты или систем защиты.
2) Термин «защита» может употребляться для описания защиты целой энергосистемы или защиты отдельной установки в энергосистеме, например: защита трансформатора, защита линии, защита генератора.
3) Защита не включает в себя оборудование установки энергосистемы, предназначенное, например, для ограничения перенапряжений в энергосистеме. Однако, она включает в себя оборудование, предназначенное для управления отклонениями напряжения или частоты в энергосистеме, такое как оборудование для автоматического управления реакторами для автоматической разгрузки и т.п.
[Разработка типовых структурных схем микропроцессорных устройств РЗА на объектах ОАО "ФКС ЕЭС". Пояснительная записка. Новосибирск 2006 г.]

релейная защита
—
[А.С.Гольдберг. Англо-русский энергетический словарь. 2006 г.]

релейная защита
релейная защита электрических систем
Совокупность устройств (или отдельное устройство), содержащая реле и способная реагировать на короткие замыкания (КЗ) в различных элементах электрической системы — автоматически выявлять и отключать поврежденный участок. В ряде случаев Р. з. может реагировать и на др. нарушения нормального режима работы системы (например, на повышение тока, напряжения) — включать сигнализацию или (реже) отключать соответствующий элемент системы. КЗ — основной вид повреждений в электрических системах как по частоте возникновения, так и по масштабам отрицательных последствий. При КЗ наступает резкое и неравномерное понижение напряжения в системе и значительное увеличение тока в отдельных её элементах, что в конечном счёте может привести к прекращению электроснабжения потребителей и разрушению оборудования. Применение Р. з. сводит вредные последствия КЗ к минимуму.

Р. з. срабатывает при изменениях определённых электрических величин. Чаще всего встречается Р. з., реагирующая на повышение тока (токовая защита). Нередко в качестве воздействующей величины используют напряжение. Применяют также Р. з., реагирующую на снижение отношения напряжения к току, которое пропорционально расстоянию (дистанции) от Р. з. до места КЗ (дистанционная защита). Обычно устройства Р. з. изолированы от системы; информация об электрических величинах поступает на них от измерительных трансформаторов тока или напряжения либо от др. измерительных преобразователей.

Как правило, каждый элемент электрической системы (генератор, трансформатор, линию электропередачи и т.д.) оборудуют отдельными устройствами Р. з. Защита системы в целом обеспечивается комплексной селективной Р. з., при этом отключение поврежденного элемента осуществляется вполне определённым устройством Р. з., а остальные устройства, получая информацию о КЗ, не срабатывают. Такая Р. з. должна срабатывать при КЗ, внутренних по отношению к защищаемому элементу, не срабатывать при внешних, а также не срабатывать в отсутствии КЗ.

Селективность (избирательность) Р. з. характеризуется протяжённостью зоны срабатывания защиты (при КЗ в пределах этой зоны Р. з. срабатывает с заданным быстродействием) и видами режимов работы системы, при которых предусматривается её несрабатывание. В зависимости от уровня селективности при внешних КЗ принято делить Р. з. на абсолютно селективные, не срабатывающие при любых внешних КЗ, относительно селективные, срабатывание которых при внешних КЗ предусмотрено только в случае отказа защиты или выключателя смежного поврежденного элемента, и неселективные, срабатывание которых допускается (в целях упрощения) при внешних КЗ в границах некоторой зоны. Наиболее распространены относительно селективные Р. з. Любая Р. з. должна удовлетворять требованиям устойчивости функционирования, характеризующейся совершенством способов "распознавания" защитой режима работы электрической системы, и надёжности функционирования, определяющейся в первую очередь отсутствием отказов устройств Р. з.

Один из простейших путей достижения селективности Р. з. (обычно токовых и дистанционных) — применение реле, в которых между моментом возникновения требования о срабатывании реле и завершением процесса срабатывания проходит строго определённый промежуток времени, называется выдержкой времени (см. Реле времени).




На рис. 1 показаны схема участка радиальной электрической сети с односторонним питанием (при котором ток к месту КЗ идёт с одной стороны), оснащенного относительно селективной Р. з., и соответствующие выдержки времени. Устройства Р. з. 1 и 2 имеют по три ступени, каждая из которых настроена на определённые значения входного сигнала т. о., что выдержка времени этих устройств ступенчато зависит от расстояния до места КЗ. Протяжённость зон, защищаемых отдельными ступенями, и соответствующие им выдержки времени выбираются с таким расчётом, чтобы устройства защиты поврежденных участков сети срабатывали раньше др. устройств. Зону первой ступени Р. з., не имеющей специального замедления срабатывания, приходится принимать несколько меньшей защищаемого участка, поскольку, например, устройство 1 не способно различить КЗ в точках K1 и K2. Последние ступени Р. з. (в Р. з., показанной на рис. 1, — третьи) — резервные, у них часто нет четко ограниченной зоны срабатывания.



В сетях, в которых ток к месту КЗ может идти с двух сторон (от разных источников питания или по обходной связи), относительно селективные Р. з. выполняют направленными — срабатывающими только тогда, когда мощность КЗ передаётся через защищаемые элементы в условном направлении от шин ближайшей подстанции в линию. Так, при КЗ в точке К (рис. 2) могут сработать только устройства 1, 3, 4 и 6. При этом устройства 1 и 3 (4 и 6) для обеспечения селективности согласованы между собой по зонам срабатывания и выдержкам времени.

В ряде случаев — на достаточно мощных генераторах, трансформаторах, линиях напряжением 110 кв и выше — для обеспечения высокого быстродействия Р. з. применяют сравнительно сложные абсолютно селективные защиты. Из них наиболее распространены т. н. продольные защиты, к которым для распознавания КЗ, в конце "своего" и в начале смежного участков подводится информация с разных концов элемента. Так, продольная дифференциальная токовая защита реагирует на геометрическую разность векторов токов на концах элемента. Эта разность при внешнем КЗ теоретически равна нулю, а при внутреннем — току в месте КЗ. В защитах др. типов производится сопоставление фаз векторов тока (дифференциально-фазная защита) или направлений потока мощности на концах элемента. К продольным защитам электрических машин и линий длиной примерно до 10 км информация об изменении электрических величин поступает непосредственно по соединительным проводам. На более длинных линиях для передачи такой информации обычно используют ВЧ каналы связи по проводам самой линии, а также УКВ каналы радиосвязи и радиорелейные линии.
Э. П. Смирнов.
[БСЭ, 1969-1978]

НАЗНАЧЕНИЕ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ

В энергетических системах могут возникать повреждения и ненормальные режимы работы электрооборудования электростанций и подстанций, их распределительных устройств, линий электропередачи и электроустановок потребителей электрической энергии.
Повреждения в большинстве случаев сопровождаются значительным увеличением тока и глубоким понижением напряжения в элементах энергосистемы.
Повышенный ток выделяет большое количество тепла, вызывающее разрушения в месте повреждения и опасный нагрев неповрежденных линий и оборудования, по которым этот ток проходит.

Понижение напряжения нарушает нормальную работу потребителей электроэнергии и устойчивость параллельной работы генераторов и энергосистемы в целом.
Ненормальные режимы обычно приводят к отклонению величин напряжения, тока и частоты от допустимых значений. При понижении частоты и напряжения создается опасность нарушения нормальной работы потребителей и устойчивости энергосистемы, а повышение напряжения и тока угрожает повреждением оборудования и линий электропередачи.
Таким образом, повреждения нарушают работу энергосистемы и потребителей электроэнергии, а ненормальные режимы создают возможность возникновения повреждений или расстройства работы энергосистемы.

Для обеспечения нормальной работы энергетической системы и потребителей электроэнергии необходимо возможно быстрее выявлять и отделять место повреждения от неповрежденной сети, восстанавливая таким путем нормальные условия их работы и прекращая разрушения в месте повреждения.
Опасные последствия ненормальных режимов также можно предотвратить, если своевременно обнаружить отклонение от нормального режима и принять меры к его устранению (например, снизить ток при его возрастании, понизить напряжение при его увеличении и т. д.).

В связи с этим возникает необходимость в создании и применении автоматических устройств, выполняющих указанные операции и защищающих систему и ее элементы от опасных последствий повреждений и ненормальных режимов.
Первоначально в качестве подобной защиты применялись плавкие предохранители. Однако по мере роста мощности и напряжения электрических установок и усложнения их схем коммутации такой способ защиты стал недостаточным, в силу чего были созданы защитные устройства, выполняемые при помощи специальных автоматов — реле, получившие название релейной защиты.

Релейная защита является основным видом электрической автоматики, без которой невозможна нормальная и надежная работа современных энергетических систем. Она осуществляет непрерывный контроль за состоянием и режимом работы всех элементов энергосистемы и реагирует на возникновение повреждений и ненормальных режимов.
При возникновении повреждений защита выявляет и отключает от системы поврежденный участок, воздействуя на специальные силовые выключатели, предназначенные для размыкания токов повреждения.

При возникновении ненормальных режимов защита выявляет их и в зависимости от характера нарушения производит операции, необходимые для восстановления нормального режима, или подает сигнал дежурному персоналу.
В современных электрических системах релейная защита тесно связана с электрической автоматикой, предназначенной для быстрого автоматического восстановления нормального режима и питания потребителей.

К основным устройствам такой автоматики относятся:

• автоматы повторного включения (АПВ),
• автоматы включения резервных источников питания и оборудования (АВР),
• автоматы частотной разгрузки (АЧР).

[Чернобровов Н. В. Релейная защита. Учебное пособие для техникумов]

Тематики

• релейная защита

Синонимы

• защита
• релейная защита электрических систем
• РЗ

EN

• protection
• protection relay
• protective relaying
• relay protection
• relaying
• RP

точка, в которой пересекаются источники многоадресной передачи и члены групп
Передаваемые из источников многоадресной передачи пакеты распространяются через маршрутизатор RP в начале многоадресной передачи (МСЭ-Т J.283).
[ http://www.iks-media.ru/glossary/index.html?glossid=2400324]

Тематики

• электросвязь, основные понятия

EN

• reference point
• RP

удаленная точка
Опорная точка, в которой выходной сигнал функции приемника завершения трассы на окончании двусторонней трассы подается на вход ее функции источника, с целью передачи информации на удаленный конец. (МСЭ-T G.806).
[ http://www.iks-media.ru/glossary/index.html?glossid=2400324]

Тематики

• электросвязь, основные понятия

EN

• remote point
• RP

частота ремонта
—
[А.С.Гольдберг. Англо-русский энергетический словарь. 2006 г.]

Тематики

• энергетика в целом

EN

• repair rate
• RP
• RR

полная мощность
Величина, равная произведению действующих значений электрического напряжения и электрического тока на входе двухполюсника.
[ ГОСТ Р 52002-2003]

полная мощность
Произведение действующих значений напряжения и тока, относящихся к одному и тому же входу
[ОСТ 45.55-99]

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

Недопустимые, нерекомендуемые

• кажущаяся мощность

Тематики

• электротехника, основные понятия

Синонимы

• полная мощность двухполюсника

EN

• apparent power
• fictitious power
• imaginary power
• total power

реактивная мощность
Величина, равная при синусоидальных электрическом токе и электрическом напряжении произведению действующего значения напряжения на действующее значение тока и на синус сдвига фаз между напряжением и током двухполюсника.
[ ГОСТ Р 52002-2003]

ПРИРОДА РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

Реактивная мощность возникает только в сетях переменного тока.
Реактивная мощность имеет следующую природу.
При прохождении по проводнику (по электричекой цепи) переменного тока возникает переменный магнитный поток, изменяющийся с частотой протекающего тока. Вследствие пересечения проводника своим же собственным магнитным полем в нем возникает индуктированная электродвижущая сила (эдс), которую называют эдс самоиндукции.

Эдс самоиндукции имеет реактивный характер. Это означает, что при увеличении тока в цепи эдс самоиндукции будет направлена против эдс источника питания и таким образом будет противодействовать увеличению тока. И наоборот, при уменьшении тока в цепи эдс самоиндукции будет поддерживать убывающий ток (правило Ленца).

В цепи переменного тока непрерывно возникает эдс самоиндукции, поскольку ток в цепи непрерывно изменяется.

Эдс самоиндукции зависит от скорости изменения тока в цепи и от индуктивности этой цепи (т. е. от индуктивности элементов этой цепи, т. е. от числа витков, наличия стальных сердечников).

ДОПИСАТЬ

Недопустимые, нерекомендуемые

• кажущаяся мощность

Тематики

• качество электрической энергии
• компенсация реактивной мощности
• электроснабжение в целом

Близкие понятия

• реактивная энергия

Действия

• компенсация реактивной мощности

Синонимы

• реактивная мощность двухполюсника

Сопутствующие термины

• источник реактивной мощности

EN

• circulating power
• imaginary power
• reactive power
• RP
• wattless power

реактивная мощность
Величина, равная при синусоидальных электрическом токе и электрическом напряжении произведению действующего значения напряжения на действующее значение тока и на синус сдвига фаз между напряжением и током двухполюсника.
[ ГОСТ Р 52002-2003]

ПРИРОДА РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

Реактивная мощность возникает только в сетях переменного тока.
Реактивная мощность имеет следующую природу.
При прохождении по проводнику (по электричекой цепи) переменного тока возникает переменный магнитный поток, изменяющийся с частотой протекающего тока. Вследствие пересечения проводника своим же собственным магнитным полем в нем возникает индуктированная электродвижущая сила (эдс), которую называют эдс самоиндукции.

Эдс самоиндукции имеет реактивный характер. Это означает, что при увеличении тока в цепи эдс самоиндукции будет направлена против эдс источника питания и таким образом будет противодействовать увеличению тока. И наоборот, при уменьшении тока в цепи эдс самоиндукции будет поддерживать убывающий ток (правило Ленца).

В цепи переменного тока непрерывно возникает эдс самоиндукции, поскольку ток в цепи непрерывно изменяется.

Эдс самоиндукции зависит от скорости изменения тока в цепи и от индуктивности этой цепи (т. е. от индуктивности элементов этой цепи, т. е. от числа витков, наличия стальных сердечников).

ДОПИСАТЬ

Недопустимые, нерекомендуемые

• кажущаяся мощность

Тематики

• качество электрической энергии
• компенсация реактивной мощности
• электроснабжение в целом

Близкие понятия

• реактивная энергия

Действия

• компенсация реактивной мощности

Синонимы

• реактивная мощность двухполюсника

Сопутствующие термины

• источник реактивной мощности

EN

• circulating power
• imaginary power
• reactive power
• RP
• wattless power

реактивная мощность
Величина, равная при синусоидальных электрическом токе и электрическом напряжении произведению действующего значения напряжения на действующее значение тока и на синус сдвига фаз между напряжением и током двухполюсника.
[ ГОСТ Р 52002-2003]

ПРИРОДА РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

Реактивная мощность возникает только в сетях переменного тока.
Реактивная мощность имеет следующую природу.
При прохождении по проводнику (по электричекой цепи) переменного тока возникает переменный магнитный поток, изменяющийся с частотой протекающего тока. Вследствие пересечения проводника своим же собственным магнитным полем в нем возникает индуктированная электродвижущая сила (эдс), которую называют эдс самоиндукции.

Эдс самоиндукции имеет реактивный характер. Это означает, что при увеличении тока в цепи эдс самоиндукции будет направлена против эдс источника питания и таким образом будет противодействовать увеличению тока. И наоборот, при уменьшении тока в цепи эдс самоиндукции будет поддерживать убывающий ток (правило Ленца).

В цепи переменного тока непрерывно возникает эдс самоиндукции, поскольку ток в цепи непрерывно изменяется.

Эдс самоиндукции зависит от скорости изменения тока в цепи и от индуктивности этой цепи (т. е. от индуктивности элементов этой цепи, т. е. от числа витков, наличия стальных сердечников).

ДОПИСАТЬ

Недопустимые, нерекомендуемые

• кажущаяся мощность

Тематики

• качество электрической энергии
• компенсация реактивной мощности
• электроснабжение в целом

Близкие понятия

• реактивная энергия

Действия

• компенсация реактивной мощности

Синонимы

• реактивная мощность двухполюсника

Сопутствующие термины

• источник реактивной мощности

EN

• circulating power
• imaginary power
• reactive power
• RP
• wattless power

реактивная мощность
Величина, равная при синусоидальных электрическом токе и электрическом напряжении произведению действующего значения напряжения на действующее значение тока и на синус сдвига фаз между напряжением и током двухполюсника.
[ ГОСТ Р 52002-2003]

ПРИРОДА РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

Реактивная мощность возникает только в сетях переменного тока.
Реактивная мощность имеет следующую природу.
При прохождении по проводнику (по электричекой цепи) переменного тока возникает переменный магнитный поток, изменяющийся с частотой протекающего тока. Вследствие пересечения проводника своим же собственным магнитным полем в нем возникает индуктированная электродвижущая сила (эдс), которую называют эдс самоиндукции.

Эдс самоиндукции имеет реактивный характер. Это означает, что при увеличении тока в цепи эдс самоиндукции будет направлена против эдс источника питания и таким образом будет противодействовать увеличению тока. И наоборот, при уменьшении тока в цепи эдс самоиндукции будет поддерживать убывающий ток (правило Ленца).

В цепи переменного тока непрерывно возникает эдс самоиндукции, поскольку ток в цепи непрерывно изменяется.

Эдс самоиндукции зависит от скорости изменения тока в цепи и от индуктивности этой цепи (т. е. от индуктивности элементов этой цепи, т. е. от числа витков, наличия стальных сердечников).

ДОПИСАТЬ

Недопустимые, нерекомендуемые

• кажущаяся мощность

Тематики

• качество электрической энергии
• компенсация реактивной мощности
• электроснабжение в целом

Близкие понятия

• реактивная энергия

Действия

• компенсация реактивной мощности

Синонимы

• реактивная мощность двухполюсника

Сопутствующие термины

• источник реактивной мощности

EN

• circulating power
• imaginary power
• reactive power
• RP
• wattless power

реактивная мощность (вар)
—
[А.С.Гольдберг. Англо-русский энергетический словарь. 2006 г.]

Тематики

• энергетика в целом

EN

• reacting power
• reactance power
• RP
• reactive power
• volt-amperes reactive
• VAR

реактивная мощность
Величина, равная при синусоидальных электрическом токе и электрическом напряжении произведению действующего значения напряжения на действующее значение тока и на синус сдвига фаз между напряжением и током двухполюсника.
[ ГОСТ Р 52002-2003]

ПРИРОДА РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

Реактивная мощность возникает только в сетях переменного тока.
Реактивная мощность имеет следующую природу.
При прохождении по проводнику (по электричекой цепи) переменного тока возникает переменный магнитный поток, изменяющийся с частотой протекающего тока. Вследствие пересечения проводника своим же собственным магнитным полем в нем возникает индуктированная электродвижущая сила (эдс), которую называют эдс самоиндукции.

Эдс самоиндукции имеет реактивный характер. Это означает, что при увеличении тока в цепи эдс самоиндукции будет направлена против эдс источника питания и таким образом будет противодействовать увеличению тока. И наоборот, при уменьшении тока в цепи эдс самоиндукции будет поддерживать убывающий ток (правило Ленца).

В цепи переменного тока непрерывно возникает эдс самоиндукции, поскольку ток в цепи непрерывно изменяется.

Эдс самоиндукции зависит от скорости изменения тока в цепи и от индуктивности этой цепи (т. е. от индуктивности элементов этой цепи, т. е. от числа витков, наличия стальных сердечников).

ДОПИСАТЬ

Недопустимые, нерекомендуемые

• кажущаяся мощность

Тематики

• качество электрической энергии
• компенсация реактивной мощности
• электроснабжение в целом

Близкие понятия

• реактивная энергия

Действия

• компенсация реактивной мощности

Синонимы

• реактивная мощность двухполюсника

Сопутствующие термины

• источник реактивной мощности

EN

• circulating power
• imaginary power
• reactive power
• RP
• wattless power

трансформатор
Статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанных обмоток и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем переменного тока в одну или несколько других систем переменного тока
[ ГОСТ 16110-82]

трансформатор
Преобразователь электрической энергии переменного тока, который передает электрическую энергию без изменения частоты
[ОСТ 45.55-99]

трансформатор
Устройство для преобразования какого-либо существенного свойства энергии или объекта, например, переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения
[Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)]

EN

transformer
electric energy converter without moving parts that changes voltages and currents associated with electric energy without change of frequency
[IEV number 151-13-42]

FR

transformateur, m
convertisseur d'énergie électrique sans pièces mobiles qui modifie les tensions et courants associés à une énergie électrique sans changement de fréquence
[IEV number 151-13-42]

Принцип действия трансформатора

Трансформатором называется аппарат, преобразующий переменный ток одного напряжения в переменный ток другого напряжения, но той же частоты.
Устройство трансформатора следующее. На сердечник из мягкой стали намотаны две обмотки. Обмотка, к которой подводится напряжение, называется первичной. Ток, проходя по первичной. обмотке, создает магнитное поле, индукционные линии которого замыкаются по сердечнику. Обмотка, в которой будет наводиться э. д. с., используемая далее во внешней цепи, называется вторичной обмоткой.
Если первичную обмотку трансформатора питать переменным током, т. е. током, изменяющимся с определенной частотой по величине направлению, то в замкнутой вторичной обмотке также будет протекать переменный ток и включенные в нее электрические лампы будут гореть ровно, не мигая. Отсюда видно, что работа трансформатора основана на использовании явления взаимоиндукции.

Схема устройства трансформатора
[Кузнецов М. И. Основы электротехники. М, "Высшая Школа", 1964]
 

Тематики

• трансформатор

Классификация

EN

• trans transformer
• transformer
• xfmr transformer
• xmfr transformer

DE

• Spannungstransformator
• Transformator
• Umspanner

FR

• transformateur

трансформатор
Статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанных обмоток и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем переменного тока в одну или несколько других систем переменного тока
[ ГОСТ 16110-82]

трансформатор
Преобразователь электрической энергии переменного тока, который передает электрическую энергию без изменения частоты
[ОСТ 45.55-99]

трансформатор
Устройство для преобразования какого-либо существенного свойства энергии или объекта, например, переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения
[Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)]

EN

transformer
electric energy converter without moving parts that changes voltages and currents associated with electric energy without change of frequency
[IEV number 151-13-42]

FR

transformateur, m
convertisseur d'énergie électrique sans pièces mobiles qui modifie les tensions et courants associés à une énergie électrique sans changement de fréquence
[IEV number 151-13-42]

Принцип действия трансформатора

Трансформатором называется аппарат, преобразующий переменный ток одного напряжения в переменный ток другого напряжения, но той же частоты.
Устройство трансформатора следующее. На сердечник из мягкой стали намотаны две обмотки. Обмотка, к которой подводится напряжение, называется первичной. Ток, проходя по первичной. обмотке, создает магнитное поле, индукционные линии которого замыкаются по сердечнику. Обмотка, в которой будет наводиться э. д. с., используемая далее во внешней цепи, называется вторичной обмоткой.
Если первичную обмотку трансформатора питать переменным током, т. е. током, изменяющимся с определенной частотой по величине направлению, то в замкнутой вторичной обмотке также будет протекать переменный ток и включенные в нее электрические лампы будут гореть ровно, не мигая. Отсюда видно, что работа трансформатора основана на использовании явления взаимоиндукции.

Схема устройства трансформатора
[Кузнецов М. И. Основы электротехники. М, "Высшая Школа", 1964]
 

Тематики

• трансформатор

Классификация

EN

• trans transformer
• transformer
• xfmr transformer
• xmfr transformer

DE

• Spannungstransformator
• Transformator
• Umspanner

FR

• transformateur

трансформатор
Статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанных обмоток и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем переменного тока в одну или несколько других систем переменного тока
[ ГОСТ 16110-82]

трансформатор
Преобразователь электрической энергии переменного тока, который передает электрическую энергию без изменения частоты
[ОСТ 45.55-99]

трансформатор
Устройство для преобразования какого-либо существенного свойства энергии или объекта, например, переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения
[Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)]

EN

transformer
electric energy converter without moving parts that changes voltages and currents associated with electric energy without change of frequency
[IEV number 151-13-42]

FR

transformateur, m
convertisseur d'énergie électrique sans pièces mobiles qui modifie les tensions et courants associés à une énergie électrique sans changement de fréquence
[IEV number 151-13-42]

Принцип действия трансформатора

Трансформатором называется аппарат, преобразующий переменный ток одного напряжения в переменный ток другого напряжения, но той же частоты.
Устройство трансформатора следующее. На сердечник из мягкой стали намотаны две обмотки. Обмотка, к которой подводится напряжение, называется первичной. Ток, проходя по первичной. обмотке, создает магнитное поле, индукционные линии которого замыкаются по сердечнику. Обмотка, в которой будет наводиться э. д. с., используемая далее во внешней цепи, называется вторичной обмоткой.
Если первичную обмотку трансформатора питать переменным током, т. е. током, изменяющимся с определенной частотой по величине направлению, то в замкнутой вторичной обмотке также будет протекать переменный ток и включенные в нее электрические лампы будут гореть ровно, не мигая. Отсюда видно, что работа трансформатора основана на использовании явления взаимоиндукции.

Схема устройства трансформатора
[Кузнецов М. И. Основы электротехники. М, "Высшая Школа", 1964]
 

Тематики

• трансформатор

Классификация

EN

• trans transformer
• transformer
• xfmr transformer
• xmfr transformer

DE

• Spannungstransformator
• Transformator
• Umspanner

FR

• transformateur

трансформатор
Статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанных обмоток и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем переменного тока в одну или несколько других систем переменного тока
[ ГОСТ 16110-82]

трансформатор
Преобразователь электрической энергии переменного тока, который передает электрическую энергию без изменения частоты
[ОСТ 45.55-99]

трансформатор
Устройство для преобразования какого-либо существенного свойства энергии или объекта, например, переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения
[Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)]

EN

transformer
electric energy converter without moving parts that changes voltages and currents associated with electric energy without change of frequency
[IEV number 151-13-42]

FR

transformateur, m
convertisseur d'énergie électrique sans pièces mobiles qui modifie les tensions et courants associés à une énergie électrique sans changement de fréquence
[IEV number 151-13-42]

Принцип действия трансформатора

Трансформатором называется аппарат, преобразующий переменный ток одного напряжения в переменный ток другого напряжения, но той же частоты.
Устройство трансформатора следующее. На сердечник из мягкой стали намотаны две обмотки. Обмотка, к которой подводится напряжение, называется первичной. Ток, проходя по первичной. обмотке, создает магнитное поле, индукционные линии которого замыкаются по сердечнику. Обмотка, в которой будет наводиться э. д. с., используемая далее во внешней цепи, называется вторичной обмоткой.
Если первичную обмотку трансформатора питать переменным током, т. е. током, изменяющимся с определенной частотой по величине направлению, то в замкнутой вторичной обмотке также будет протекать переменный ток и включенные в нее электрические лампы будут гореть ровно, не мигая. Отсюда видно, что работа трансформатора основана на использовании явления взаимоиндукции.

Схема устройства трансформатора
[Кузнецов М. И. Основы электротехники. М, "Высшая Школа", 1964]
 

Тематики

• трансформатор

Классификация

EN

• trans transformer
• transformer
• xfmr transformer
• xmfr transformer

DE

• Spannungstransformator
• Transformator
• Umspanner

FR

• transformateur

трансформатор
Статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанных обмоток и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем переменного тока в одну или несколько других систем переменного тока
[ ГОСТ 16110-82]

трансформатор
Преобразователь электрической энергии переменного тока, который передает электрическую энергию без изменения частоты
[ОСТ 45.55-99]

трансформатор
Устройство для преобразования какого-либо существенного свойства энергии или объекта, например, переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения
[Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)]

EN

transformer
electric energy converter without moving parts that changes voltages and currents associated with electric energy without change of frequency
[IEV number 151-13-42]

FR

transformateur, m
convertisseur d'énergie électrique sans pièces mobiles qui modifie les tensions et courants associés à une énergie électrique sans changement de fréquence
[IEV number 151-13-42]

Принцип действия трансформатора

Трансформатором называется аппарат, преобразующий переменный ток одного напряжения в переменный ток другого напряжения, но той же частоты.
Устройство трансформатора следующее. На сердечник из мягкой стали намотаны две обмотки. Обмотка, к которой подводится напряжение, называется первичной. Ток, проходя по первичной. обмотке, создает магнитное поле, индукционные линии которого замыкаются по сердечнику. Обмотка, в которой будет наводиться э. д. с., используемая далее во внешней цепи, называется вторичной обмоткой.
Если первичную обмотку трансформатора питать переменным током, т. е. током, изменяющимся с определенной частотой по величине направлению, то в замкнутой вторичной обмотке также будет протекать переменный ток и включенные в нее электрические лампы будут гореть ровно, не мигая. Отсюда видно, что работа трансформатора основана на использовании явления взаимоиндукции.

Схема устройства трансформатора
[Кузнецов М. И. Основы электротехники. М, "Высшая Школа", 1964]
 

Тематики

• трансформатор

Классификация

EN

• trans transformer
• transformer
• xfmr transformer
• xmfr transformer

DE

• Spannungstransformator
• Transformator
• Umspanner

FR

• transformateur