способность+специальная

- адаптационная способность

 

трубопроводная арматура
Техническое устройство, устанавливаемое на трубопроводах и емкостях, предназначенное для управления (перекрытия, регулирования, распределения, смешивания, фазоразделения) потоком рабочей среды (жидких, газообразных, газожидкостных, порошкообразных, суспензий и т.п.) путем изменения площади проходного сечения.
[ ГОСТ Р 52720-2007]

арматура трубопроводная
Устройства, позволяющие регулировать и распределять жидкости и газы, транспортируемые по трубопроводам, и подразделяющиеся на запорную арматуру (краны, задвижки), предохранительную (клапаны), регулирующую (вентили, регуляторы давления), отводную (воздухоотводчики, конденсатоотводчики), аварийную (сигнальные средства) и др.
[СНиП I-2]

трубопроводная арматура
Устройства, устанавливаемые на трубопроводах и обеспечивающие управление (отключение, распределение, регулирование, смешивание и др.) потоками рабочих сред путем изменения проходного сечения
[ПБ 03-108-96]

арматура трубопроводная
Устройства, детали и приборы, устанавливаемые на трубопроводных системах для регулирования и измерения расхода транспортируемых продуктов, а также для поддержания заданного давления в сети
[Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)]

  Примечание
Далее в тексет жирным шрифтом выделены термины, приведенные в ГОСТ Р 52720-2007 "АРМАТУРА ТРУБОПРОВОДНАЯ. Термины и определения".   Из определения следует, что арматура управляет потоком рабочей среды путем изменения площади проходного сечения. Управление может заключаться:

• в перекрытии потока (например, в запорной или обратной арматуре);
• регулировании параметров рабочей среды посредством изменения расхода (например, в регулирующей или редукционной арматуре);
• распределении потоков рабочей среды (например, в распределительно-смесительной арматуре);
• смешивании потоков рабочей среды (например, в распределительно-смесительной арматуре);
• разделении рабочих сред, находящихся в различных фазовых состояниях (например, в конденсатоотводчике).

Рабочей средой может быть газ, жидкость, газожидкостная смесь, сыпучий материал или суспензия. Арматура управляет потоком рабочей среды, изменяя проходное сечение своей проточной части. Изменение проходного сечения происходит в затворе. Затвор – это совокупность подвижного (запирающего или регулирующего) и неподвижного ( седло) элементов арматуры, которые образуют проходное сечение, а в закрытом состоянии – соединение, препятствующее протеканию рабочей среды. Перемещение подвижного элемента происходит под действием рабочей среды или привода ( исполнительного механизма). Арматура, в которой перемещение подвижного элемента затвора происходит под действием рабочей среды, может быть арматурой прямого действия (работает от энергии рабочей среды без использования вспомогательных устройств) или арматурой непрямого действия  (работает от энергии рабочей среды с использованием встроенного импульсного механизма либо вынесенной импульсной арматуры). В зависимости от потребляемой энергии привод может быть ручным, электрическим, электромагнитным, гидравлическим, пневматическим или их комбинацией. Подвижный элемент арматуры, осуществляющий передачу движения от привода (исполнительного механизма) к запирающему или регулирующему элементу, называется шпинделем, если он передает крутящий момент, или штоком, если он передает поступательное усилие. Механическое устройство для перемещения запирающего элемента называют приводом, а для перемещения регулирующего элемента – исполнительным механизмом. Герметичность подвижного соединения привода (исполнительного механизма) с затвором обеспечивается с помощью уплотнения (сальникового , сильфонного) или не образующего зазоров упругого элемента (мембраны, шланга).  Арматура находится в окружающей среде (например, в воздухе или морской воде) и управляет потоком рабочей среды (например, пара или пульпы). Если ТА управляется гидравлическим или пневматическим приводом (исполнительным механизмом), то силовое воздействие привода (исполнительного механизма) на запирающий (регулирующий) элемент создает управляющая среда (например, сжатый воздух). Если для управления ТА используется пневмоавтоматика или гидроавтоматика, то команду (сигнал) от системы автоматического регулирования к позиционеру или другому виду реле передает командная среда (например, сжатый воздух). Для контроля арматуры применяется испытательная среда (например, вода при гидравлическом испытании на прочность).  1          Основные узлы, элементы и детали арматуры Ниже перечислены названия узлов и деталей арматуры, приведенные в ГОСТе 52720-2007 (термины и определения). Арматура может иметь различную конструкцию, поэтому обязательными частями являются только корпус, затвор и присоединительные патрубки (но у резервуарной арматуры, которая присоединяется непосредственно к сосуду, патрубок только один).

• корпусные детали (как правило, корпус и крышка);
• основные детали;
• затвор (запирающий или регулирующий элемент и седло);
• седло;
• запирающий элемент (золотник, шибер и пр.),
• регулирующий элемент (плунжер и др.),
• разрывная мембрана;
• импульсный механизм;
• входной патрубок;
• выходной патрубок;
• привод;
• исполнительный механизм;
• позиционер;
• ручной дублер (узел подрыва);
• сильфон;
• уплотнение (сальниковое, сильфонное);
• проточная часть;
• шпиндель;
• шток;
• чувствительный элемент.

 2          Классификация арматуры ТА классифицируется по различным признакам. 2.1       по назначению:

• промышленная ( общепромышленного назначения и специальная ),
• сантехническая,
• лабораторная.

2.2       по области применения:

• пароводяная,
• газовая,
• нефтяная,
• энергетическая,
• химическая,
• судовая,
• резервуарная.

2.3      По способу управления:

• приводная,
• под дистанционное управление,
• с автоматическим управлением,
• с ручным управлением.

2.4       по способу герметизации относительно внешней среды:

• сальниковая,
• мембранная,
• сильфонная,
• шланговая.

2.5       по температурному режиму:

• криогенная (рабочие температуры ниже -153 °С),
• для холодильной техники (рабочие температуры от -153 до -70 °С),
• для пониженных температур (рабочие температуры от -70 до -30 °С),
• для средних температур (рабочие температуры до +455 °С),
• для высоких температур (рабочие температуры до +600 °С),
• жаропрочная (рабочие температуры свыше +600 °С).

2.6       по материалу корпуса:

• чугунная,
• стальная,
• из цветных металлов и т. д.

2.7       по конструкции корпуса:

• проходная и угловая , а также полнопроходная и неполнопроходная.

2.8       по конструкции присоединительных патрубков:

• муфтовая,
• фланцевая,
• цапковая,
• штуцерная,
• под приварку.

2.9       по способу расположения:

• для установки только на горизонтальных трубопроводах в вертикальном положении,
• на горизонтальных и вертикальных трубопроводах в любом положении,
• только на вертикальных трубопроводах.

2.10       по принципу управления и действия:

• управляемая
  
  • с ручным приводом
  • с механическим приводом
  • под дистанционно расположенный привод
• автоматически действующая (автономная)

2.11       по функциональному назначению ( виды арматуры):

• запорная;
• предохранительная;
• регулирующая;
• запорно-регулирующая;
• обратная;
• невозвратно-запорная;
• невозвратно-управляемая;
• распределительно-смесительная (Нрк. распределительная арматура; смесительная арматура);
• спускная (Нрк. дренажная арматура);
• фазоразделительная;
• защитная (Нрк. отключающая);
• редукционная (Нрк. дроссельная арматура);
• контрольная.

 2.12     по конструкции затвора (по направлению перемещения запирающего или регулирующего элемента относительно потока рабочей среды) ( типы арматуры)

• задвижка,
• клапан (Ндп. вентиль),
• кран,
• дисковый затвор (Нрк. заслонка; поворотный затвор; герметический клапан; гермоклапан).

 3          Разновидности ТА Помимо указанных видов и типов существует множество разновидностей ТА, выделяемых по области применения, конструкции, функциям и прочим признакам и по их сочетанию. Здесь имеет смысл отметить только самые распространенные из них.  3.1       по функциональному назначению

• отсечная арматура (Нрк. быстродействующая арматура)
• регулятор (Ндп. редуктор)
• регулятор давления "до себя"
• регулятор давления "после себя"
• регулятор температуры
• регулятор уровня

 3.2       по конструкции затвора

• клиновая задвижка
• параллельная задвижка
• шиберная задвижка
• задвижка с выдвижным шпинделем
• задвижка с невыдвижным шпинделем
• шланговая задвижка (Ндп. шланговый затвор)
• шаровой кран
• конусный кран (Нрк. пробковый кран; конический кран)
• цилиндрический кран (Нрк. пробковый кран)

3.3       по способу присоединения к трубопроводу

• под приварку,
• муфтовая,
• фланцевая,
• бесфланцевая,
• цапковая,
• штуцерная

3.4       по способу герметизации соединения привода с затвором

• сальниковая,
• бессальниковая,
• сильфонная,
• мембранная

3.5       по функциональному назначению и конструкции

• обратный затвор
• запорный клапан (клапан)
• обратный клапан (Нрк. подъемный клапан)
• невозвратно-запорный клапан
• невозвратно-управляемый клапан
• отключающий клапан
• предохранительный клапан
• предохранительный малоподъемный клапан
• предохранительный полноподъемный клапан
• предохранительный пружинный клапан
• предохранительный клапан прямого действия
• предохранительный рычажно-грузовой клапан
• предохранительный клапан с мембранным чувствительным элементом (предохранительный мембранный клапан)
• блок предохранительных клапанов
• регулирующий клапан (Нрк. исполнительное устройство)
• регулирующий односедельный клапан
• регулирующий двухседельный клапан
• регулирующий клеточный клапан
• регулирующий нормально-закрытый клапан (регулирующий клапан НЗ)
• регулирующий нормально-открытый клапан (регулирующий клапан НО)
• распределительный клапан (Нрк. распределитель)
• смесительный клапан
• регулятор прямого действия
• поплавковый механический конденсатоотводчик (поплавковый конденсатоотводчик)
• термодинамический конденсатоотводчик
• термостатический конденсатоотводчик

4          Основные параметры и технические характеристики Для удобства условно разделим их на монтажные параметры, эксплуатационные параметры и технические характеристики  4.1       Монтажные параметры

• номинальный диаметр DN (Нрк. диаметр условного прохода; условный проход; номинальный размер; условный диаметр; номинальный проход),
• строительная длина L, строительная высота, конструкция и размеры присоединительных патрубков.

 4.2       Эксплуатационные параметры

• номинальное давление PN (Нрк. условное давление), кгс/см²
• рабочее давление p_p
• расчетное давление p
• пробное давление p_пр,  ph (Нрк. давление опрессовки)
• давление закрытия p_з (Нрк. давление обратной посадки )
• давление настройки p_н
• давление начала открытия p_н.о (Нрк. давление начала трогания; установочное давление)
• давление полного открытия p_п.о
• давление управляющее p_упр
• противодавление
• расчетная температура

4.3       Технические характеристики

• коэффициент сопротивления ξ (Нрк. коэффициент гидравлического сопротивления)
• условная пропускная способность Kν_у, м³/ч
• ход арматуры h
• номинальный ход h_у
• текущий ход h_i
• относительный ход ħ
• угол поворота
• номинальный угол поворота
• текущий угол поворота
• относительный угол поворота
• герметичность
• герметичность затвора
• класс герметичности арматуры (класс герметичности)
• время срабатывания
• наименьший диаметр седла d_с
• эффективный диаметр
• диапазон регулирования: (Нрк. диапазон изменения пропускной способности)
• зона нечувствительности
• нечувствительность
• коэффициент начала кавитации K_c
• коэффициент расхода для газа α₁
• коэффициент расхода для жидкости α₂
• площадь седла F
• эффективная площадь клапанов для газа α_1F
• эффективная площадь клапанов для жидкости α_2F
• проходное сечение (Нрк. площадь проходного сечения; проход)
• способность пропускнаяKν: (Нрк. к оэффициент пропускной способности), м3/ч
• пропускная минимальная способность Kν_min
• пропускная начальная способность Kν₀
• пропускная относительная способность Kν_i/Kνy
• утечка (Нрк. протечка)
• относительная утечка δ_зат, %
• пропускная характеристика
• пропускная действительная характеристика
• пропускная линейная характеристика Л
• пропускная равнопроцентная характеристика P
• пропускная специальная характеристика C
• кавитационная характеристика

[Павел Лысенко, Интент]

Тематики

• арматура трубопроводная
• сосуды, в т. ч., работающие под давлением
• трубопроводы и их компоненты

EN

• fitting
• pipe fittings
• pipeline accessories
• pipeline fittings
• pipeline valves
• piping accessories
• tube fittings
• valves

DE

• Absperrarmatur
• Rohrleitungsarmatur
• Wasserleitungsarmatur

FR

• accessoires de tuyauterie
• robinetterie
• équipement de pipeline

 

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

 

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

Тематики

• электротехника, основные понятия

EN

• repulsion

3.25 отталкивание (repellency): Способность материала не сорбировать, не впитывать и не поглощать жидкость, попадающую на его поверхность.

Источник: ГОСТ Р 12.4.262-2011: Система стандартов безопасности труда. Одежда специальная для защиты от воздействия токсичных химических веществ. Метод определения проницаемости жидкостями и газами оригинал документа

3.12 кривая Столл (Stoll curve): Кривая, характеризующая способность кожи человека переносить тепловое воздействие до появления ожоговой травмы второй степени.

Источник: ГОСТ Р 12.4.234-2007: Система стандартов безопасности труда. Одежда специальная для защиты от термических рисков электрической дуги. Общие технические требования и методы испытаний оригинал документа

 

гамма-коррекция
Коррекция градационных искажений.
[ ГОСТ 21879-88]

гамма-коррекция
Корректирующий фактор, применяемый к задаваемому значению цвета, чтобы обеспечить линейную зависимость между задаваемым значением и воспроизводимым на принтере или мониторе цветом.
[ http://www.morepc.ru/dict/]

гамма-коррекция
Параметр телекамеры, характеризующий способность компенсировать степенную (квадратичную) зависимость яркости кинескопа в мониторе от величины сигнала, приводящую к уменьшению контрастности на темных участках изображения и к увеличению на ярких. Для компенсации обшей нелинейности всего тракта, в современной камере производится специальная корректировка сигнала с показателем степени 1/2.2, т.е. 0.45. Некоторые камеры предоставляют выбор коэффициента гамма-коррекции, например, вариант 0.61 приводит к повышению контрастности темных областей, что нередко производит впечатление более "четкой" картинки на пользователя оборудования.
[ http://datasheet.do.am/forum/22-4-1]

гамма-коррекция
Коррекция линейной характеристики телекамеры в целях компенсации нелинейной характеристики люминофорного экрана видеомонитора. Измеряется экспоненциальным значением кривой, описывающей нелинейность. Типичное значение гамма-коэффициента черно-белого видеомонитора равно 2.2; чтобы общая характеристика системы была линейной, для телекамеры должно быть установлено значение, обратное 2.2 (то есть 0.45).
[ http://www.vidimost.com/glossary.html]

Тематики

• информационные технологии в целом
• телевидение, радиовещание, видео

Обобщающие термины

• термины и определения общих понятий телевидения

EN

• gamma
• gamma-correction

 

самовосстанавливающийся диэлектрик
-
[Интент]

Параллельные тексты EN-RU

Self-healing dielectric
This self-healing property is connected with the characteristics of the metal deposit which forms the electrode and the nature of the insulating support (polypropylene film).
This special manufacturing technique prevents breakdown of the capacitor due to electrical overvoltages.
In fact overvoltages perforate the dielectric and cause discharges which vaporise the metal near the short circuit, thus instantaneously restoring the electrical insulation.
[Legrand]

Самовосстанавливающийся диэлектрик
Способность к самостоятельному восстановлению диэлектрика после пробоя обусловлена свойствами металлического напыления, формирующего электрод, и изолирующей подложки (полиуретановой пленки).
Специальная технология изготовления предотвращает выход конденсатора из строя от воздействия перенапряжений.
Фактически, перенапряжения приводят к пробою диэлектрика, частичному разряду и испарению металла в зоне пробоя с последующим мгновенным восстановлением изоляции.
[Интент]

Тематики

• конденсаторы для повыш. коэф. мощности

EN

• self-healing dielectric