Источники бесперебойного питания с двойным преобразованием (double conversion)

Рисунок 5 - ИБП с двойным преобразованием (double conversion)

Для топологии ИБПс двойным преобразованиемстандарт определяет три режима работы:

· нормальный (1^й приоритет);

· автономный (2^й приоритет);

· байпас (резервную сеть питания) (3^й приоритет).

Эти режимы характеризуются следующими параметрами работы:

В нормальном режиме работыпитание осуществляется по цепи выпрямитель-инвертор, где происходит преобразование переменного тока в постоянный и обратно, что и дало название топологии. При несоответствии параметров питающей сети требованиями настроек ИБП или при повреждении питающей сети ИБП переходит в режим автономной работы, в котороминвертор и батарея обеспечивают непрерывность электроснабжения нагрузки. Источник бесперебойного питания продолжает функционировать в течение автономного времени работы, определяемого емкостью и зарядом батареи, или до возвращения параметров сети в соответствие требованиям настроек ИБП, после чего происходит переключение ИБП в нормальный режим работы. Топология ИБП двойного преобразования содержит статический байпас. Электроснабжение нагрузки может быть переключено на байпас без перерыва электроснабжения в следующих случаях:

Ø повреждение ИБП;

Ø переходной ток нагрузки;

Ø перегрузка;

Ø разряд батареи.

Сеть питания ИБП и байпаса должны быть синхронизированы для обеспечения перевода нагрузки без перерыва электроснабжения. Работа на байпасе должна рассматриваться только как аварийный режим работы (из-за разряженных аккумуляторов, неисправности инвертора, короткого замыкания), поскольку нагрузка более не защищена надлежащим образом, и качество электропитания зависит от параметров сети. Если система не переключена на байпас ручным способом, то этот режим имеет низший приоритет и, следовательно, должен быть по возможности исключен. Существует так же ручной байпас для осуществления регламентных работ.

Преимуществами топологии ИБПс двойным преобразованием являются:

· постоянное поддержание выходного напряжения на выходе ИБП при питании от сети и батареи;

· изоляция нагрузки от вышестоящей сети, отсутствует передача помех в сеть питания нагрузки, таких как перенапряжения и импульсы;

· регулировка выходного напряжения;

· возможно функционирование в качестве преобразователя частоты;

· широкий диапазон входного напряжения, позволяющий поддерживать регулировку выходного напряжения в заданных пределах;

· мгновенный переход в автономный режим работы при повреждении сети;

· переключение на байпас без перерыва электроснабжения;

· ручной байпас для осуществления регламентных работ.

Недостатком топологии ИБПс двойным преобразованием является повышенная стоимость, обусловленная указанными выше преимуществами.

Преимущества, которыми обладает данная топология, делают ее единственной конфигурацией, применяемой в сегментах средней и большой мощности (начиная с 10 кВА).

Теперь введем классификацию, позволяющую выделить два возможных варианта питания нагрузки: через инвертор или минуя последний:

· инверторный режим работы, аналогичный работе в автономном режиме в классификации стандарта для топологии ИБП резервного типа;

· режим работы от сети, работа в нормальном режиме в соответствии с классификацией, приведенной в стандарте для топологии резервного типа.

В таблице 1 дана классификация режимов работы для всех топологий ИБП.

Таблица 1

Классификация режимов работы ИБП с точки зрения защиты при косвенном прикосновении

Анализ таблицы 1 показал, что вне зависимости от применяемой топологии ИБП нагрузка может питаться либо от инвертора, либо от сети. Следовательно, при создании методики обеспечения защиты при косвенном прикосновении автоматическим отключением питания нужно учитывать оба варианта питания нагрузки, так как каждый из них имеет свои особенности.