Особенности электроснабжения

Особенности электроснабжения средств информатизации и телекоммуникаций

Потребители группы А имеют важную особенность — в отличие от других электроприемников их электроснабжение должно осуществляться без кратковременно¬го перерыва питания на время включения резервного источника. Такое электро¬снабжение называется бесперебойным, также иногда можно встретить термин «без разрыва синусоиды».

В самой группе А электроприемники не однородны по характеру электропотребления. С точки зрения схемотехники вторичных источников питания (блоков питания) ряд электроприемников группы А имеют существенные особенности. Часть электроприемников оборудована блоками питания, выполненными по схеме без преобразования частоты «трансформатор-выпрямитель-сглаживающий фильтр-стабилизатор» (рис. 2.6, а). Эта схема характерна отсутствием преобразования энергии на первичной стороне трансформатора. Другая часть имеет так называемые импульсные блоки питания, в которых для снижения массогабаритных показателей применяется преобразование частоты на стороне первичного напряжения транс¬форматора (рис. 2.6, б), что определяет характер потребляемого нагрузкой тока. В настоящее время эти блоки питания применяют очень широко.

Рис. 2.6. Схемы блоков питания: а) без преобразования частоты; б) импульсный

Основную часть электроприемников группы А составляют средства информатизации и телекоммуникаций, оборудованные именно импульсными блоками питания. На рис. 2.7 показана диаграмма тока и мощности типичного импульсного блока питания.

Из диаграммы видно, что энергия потребляется импульсами через каж¬дые 10 мс, или 100 раз в секунду (2 раза за период промышленной частоты переменного тока 50 Гц). Существуют промежутки времени между импульсами, когда электроэнергия не потребляется из сети, а электронное устройство (компьютер, маршрутизатор и т.п.) получает энергию от конденсаторов в составе блока питания. За счет этой запасенной энергии блок питания может обеспечивать работоспособность обо¬рудования или аппаратуры даже во время кратковременного прерывания электроснабжения на время до 50 мс. Отсюда следует, что требование к обеспечению электроснабжения «без разрыва синусоиды» носит в опреде¬ленной степени условный характер и относится к времени переключения на

резервное питание, которое согласно не должно быть более 50 мс. Однако существуют технические средства компьютерных и телекоммуникационных сетей, которые оборудованы блоками питания без преобразования частоты, в том числе маломощными, на несколько ватт, например сетевыми адаптерами, конверторами протоколов и т.п., которые потребляют энергию не импульсами (рис. 2.8).

Рис. 2.7. Диаграмма электропотребления импульсного блока питания 

Рис. 2.8. Диаграмма потребления мощности блоками питания без преобразования частоты

Для таких устройств требование к питанию «без разрыва синусоиды» более актуально, так как конденсатор, находящийся в составе блока питания, несет функцию сглаживающего фильтра, а не накопителя энергии, как у импульсных блоков. Поскольку работоспособность информационных и телекоммуникационных систем определяется по совокупности работоспособности всех устройств, то требование к питанию «без разрыва синусоиды» становится актуальным при организации элек¬троснабжения всего комплекса технических средств информационных и телекоммуникационных систем с различными блоками питания. Возможность переключе¬ния на резервное питание с небольшой бестоковой паузой до 50 мс для устройств с импульсными блоками питания можно использовать при организации резервирова¬ния питания соответствующих электроприемников (например, рабочих станций) простыми и дешёвыми ИБП типа off-line.

Электроприемники групп В и С представляют собой двигатели, преобразовате¬ли, осветительную и термическую нагрузки, относящиеся к технологическим и инженерным системам здания. Состав и тип электроприемников различных групп представлен в табл. 2.5, в качестве характеристик электроприемников использованы преобладающие типы нагрузок. Из табл. 2.5 видно, что состав группы А пред¬ставляют преимущественно преобразователи — импульсные и обычные блоки питания; группа В — в основном двигатели; группа С представлена всеми типами нагрузок. В дальнейшем при рассмотрении систем электроснабжения для групп А, В и С будем руководствоваться требованиями и характеристиками из табл. 2.5.