Uninterruptible Power Supply (UPS) wordt veel gebruikt om IT-apparatuur te beschermen tegen stroomuitval en slechte stroomvoorziening. Dit is extra apparatuur die is ontworpen om IT-systemen of andere apparaten van stroom te voorzien tijdens een kortstondige (tot enkele tientallen minuten) stroomuitval, evenals om te beschermen tegen interferentie en spanningspieken in het elektriciteitsnet en om de voedingsparameters binnen aanvaardbare limieten te houden. Dat wil zeggen, UPS kan ook worden gebruikt om de stroomkwaliteit te verbeteren.
Door het ontwerp kan de UPS worden onderverdeeld in desktop, vloer en rack (19"). Het belangrijkste doel van elke UPS is om de belasting te beschermen tegen mogelijke problemen in de voedingscircuits. Volgens statistieken wordt elke pc blootgesteld aan ongeveer 120 maandelijkse noodsituaties met betrekking tot stroomvoorzieningsproblemen, waaronder:
Zo verzacht de UPS kleine en kortstondige stroompieken, filtert de voedingsspanning, maar hun de belangrijkste taak- de belasting enige tijd voeden na de stroomstoring in het netwerk. Veel modellen kunnen, met behulp van software, IT-apparatuur automatisch uitschakelen tijdens een langdurige stroomuitval en deze ook opnieuw opstarten wanneer deze is hersteld netvoeding of per timer. Sommige UPS'en bieden de functies voor het bewaken en registreren van parameters van de stroombron (zoals temperatuur, batterijniveau en andere indicatoren), het weergeven van spannings- en frequentieparameters, uitgangsspanning en vermogen, waarschuwing voor noodsituaties, enz. In het geval van een stroomstoring in het lichtnet, eventuele UPS-schakelaars laden op batterijvermogen, maar er zijn belangrijke verschillen.
Batterijen: een alternatief voor loodzuurbatterijen
Tegenwoordig wordt 95% van alle ononderbroken stroomvoorzieningen vervaardigd met loodzuuraccu's als bron. Gelijkstroom. Ondertussen hebben sommige leveranciers al het begin aangekondigd van de overgang van verschillende modellen van ononderbreekbare stroomapparaten van loodzuurbatterijen naar lithium-ion. Hun initiële kosten zijn nog steeds hoger dan die van loodzuur, maar de afgelopen jaren is het prijsverschil aanzienlijk kleiner geworden.
Volgens Schneider Electric, afhankelijk van de toepassing van lithium-ionbatterijen in totale prijs eigendom gedurende hun levensduur kan een besparing van 10-40% opleveren in vergelijking met traditionele batterijen.
Lithium-ionbatterijen (Li-ion) slaan veel meer energie op in een kleiner volume. Dus in vergelijking met loodzuuraccu's met klepregeling (VRLA) van gelijk vermogen, nemen ze drie keer minder ruimte in beslag. En dankzij de lange levensduur worden de hoeveelheid werk en de vervangingskosten aanzienlijk verminderd.
Ondertussen is de overgrote meerderheid van de UPS'en nog steeds uitgerust met loodzuurbatterijen, die bekend staan om hun betrouwbaarheid, van hoge kwaliteit en optimale prijsprestaties.
UPS-klassen
Volgens het werkingsprincipe zijn UPS'en onderverdeeld in drie hoofdklassen: standby-UPS's (off-line), line-interactief (line-interactief) en UPS'en met dubbele conversie (on-line). Het type UPS wordt bepaald door de verhouding van de parameters aan de in- en uitgang van het apparaat. Voor de eerste worden de frequentie en spanning aan de uitgang bepaald door de frequentie en spanning aan de ingang; de laatste stabiliseert de uitgangsspanning wanneer de frequenties samenvallen, en de dubbele conversie-UPS converteert wisselspanning in een constante en genereert opnieuw een (sinusvormige) wisselspanning aan de uitgang, waarvan de kenmerken niet afhankelijk zijn van de parameters aan de ingang van de UPS.In reserve (of passief) UPS-belasting rechtstreeks vanuit het lichtnet gevoed, meestal via een ruisfilter. In het geval van een stroomstoring wordt de belasting omgeschakeld naar back-upstroom van de batterijgevoede omvormer. Dergelijke UPS'en zijn eenvoudig en goedkoop, hebben een hoog rendement, maar stabiliseren de spanning en frequentie van het lichtnet niet, en het overschakelen naar batterijvoeding gebeurt in enkele milliseconden. Hun vermogen is meestal klein - van 220 tot 2000 VA.
Redundante UPS:
Een typische toepassing voor redundante UPS'en is de bescherming van pc's of hulpapparatuur, waarbij het belang van de opgeslagen informatie of de uitgevoerde bewerkingen relatief klein is. Deze topologie is niet geschikt voor frequente uitval of slechte netvoedingskwaliteit.
Het werkingsschema van de eenvoudigste back-up UPS hieronder weergegeven.
Back-uptype UPS: normale bedrijfsmodus (gelijkrichter - gelijkrichter, omvormer - omvormer, SPD - vermogensfilter, bypass - bypass).
Redundante UPS: noodbedrijf
.
Om meer kritieke apparatuur te beschermen, zoals servers op instapniveau, netwerk- en telecommunicatieapparatuur, is het beter om lijninteractieve UPS'en te gebruiken. Ze zorgen voor stabilisatie van de voedingsspanning in een bepaald bereik en verminderen het effect van transiënten op de prestaties van de beschermde apparatuur.
Line-interactieve UPS handhaaft de parameters van de voedingsspanning en draagt de belasting synchroon over aan de omvormer wanneer deze uitvalt. Daarin is de omvormer parallel aan het lichtnet aangesloten, hij regelt en stabiliseert de uitgangsspanning en laadt tegelijkertijd de batterijen op. Soms worden UPS'en aangevuld met autotransformatoren, waarmee je het spanningsregelbereik kunt uitbreiden zonder over te stappen op een batterij.
De voordelen van deze technologie zijn spanningsstabilisatie, kortere overdrachtstijd naar batterijen en een goed benaderde sinusvormige golfvorm aan de uitgang van de UPS. Er zijn ook goedkopere varianten van line-interactieve UPS met een "getrapte" sinusgolf.
Line Interactive UPS: normale werking.
Line-interactieve UPS: noodmodus.
Lijn Interactieve UPS:
Line-interactieve UPS'en kunnen worden gebruikt om professionele werkstations, mid-range servers, switches, routers en andere netwerkapparatuur te beschermen, maar ze zijn niet geschikt voor het beschermen van complexe en dure apparatuur die gevoelig is voor elektromagnetische interferentie, schommelingen in voedingsspanning en stroomfrequentie instabiliteit, bijvoorbeeld medisch.
Line-interactieve UPS'en zijn niet geschikt voor het beschermen van continue technologische processen, maar ook niet voor gebouwen gecentraliseerde systemen ononderbroken stroomvoorziening, waarbij het belangrijk is om de volledige onafhankelijkheid van de elektrische parameters aan de uitgang van de UPS te verzekeren van de parameters aan de ingang.
Een soort lijninteractieve systemen - UPS met delta-spanningsconversie. Dankzij verbeterde feedback de spanning op de belasting wordt soepel geregeld, en niet in stappen, stabilisatie van de frequentie van de uitgangsspanning is verzekerd.
UPS met delta-conversie in normale en zelfstandige modus.
Het belangrijkste voordeel van een delta-conversie UPS is het hoge rendement. Dit wordt echter bereikt wanneer de parameters van de netspanning overeenkomen met de nominale waarden, de ingangsimpedantie alleen een actieve component heeft en de UPS zelf is geladen met volle kracht. Anders neemt de belasting van de hoofd- en delta-omvormers toe of neemt het rendement van de ingangstransformator af, wat het rendement verslechtert. De uitbreiding van het ingangsspanningsbereik voor normaal bedrijf leidt tot hetzelfde effect. Als gevolg hiervan, met een efficiëntievoordeel (2-3%) in ideale omstandigheden, verliezen delta-conversie-UPS's het van lineair-interactieve UPS'en in reële omstandigheden.
Delta-conversie-UPS:
De APC BR1000G line-interactieve UPS produceert een niet helemaal zuivere sinusgolfoutput, maar deze benadering is voldoende voor de meeste apparaten.
De technisch meest geavanceerde klasse van noodstroomvoorzieningen - dubbele conversiesystemen - garantieweekend elektrische kenmerken: dicht bij ideaal, zowel in spanning als frequentie. Dit gaat ten koste van de toegenomen complexiteit en kosten.
Dubbele conversiesystemen bieden zeer snelle overgangstijden naar batterijvoeding en hebben hoge elektrische uitgangskarakteristieken. Deze UPS'en zijn geschikt voor kritische toepassingen, beveiliging krachtige servers en clusters, telecommunicatieapparatuur en lokale netwerken. Ze hebben een hoog rendement in dubbele conversiemodus (95-96%) en sinusvormige uitgangsspanning.
Op de Russische markt er zijn meer dan twee dozijn UPS-modellen met dubbele conversie. Ongeveer de helft van deze apparaten is ontworpen voor rackmontage. Dubbele conversietechnologie zorgt voor: maximale bescherming van stroomuitval.
In dergelijke UPS'en wordt de ingangswisselspanning door de gelijkrichter omgezet in gelijkstroom en vervolgens door de omvormer terug naar wisselstroom. Ook bij grote afwijkingen ingangsspanning De UPS levert de belasting met zuivere sinusgolf gestabiliseerde spanning. De omvormer is in serie geschakeld met de hoofdvoeding en staat altijd aan. Wanneer de ingangsspanning uitvalt, schakelt hij over op batterijvoeding.
In de normale modus, wanneer gevoed door het elektriciteitsnet, stroomt er elektriciteit door de gelijkrichter en omvormer, waarbij tegelijkertijd de batterijen worden opgeladen. Bij stroomuitval of stroomuitval aan de UPS-ingang wordt de omvormer gevoed door: batterijen. Schakelen gebeurt zonder het gebruik van een statische schakelaar, dus het overschakelen naar batterijvoeding is onmiddellijk. De statische sleutel in dit schema wordt alleen gebruikt om over te schakelen naar de automatische bypass-modus om de belasting van stroom te voorzien in het geval van een grote UPS-storing.
Dubbele conversie UPS-functies betrouwbare bescherming stroombelastingen.
Dubbele conversie UPS: noodmodus, batterijvoeding.
De UPS met dubbele conversie zorgt voor een nauwkeurige regeling van de spanning en frequentie van de UPS-uitgang en schakelt soepel over naar bypass. De handmatige bypass kan worden gebruikt voor onderhoud en hot swapping van de batterijen en de UPS zelf.
Dergelijke UPS'en onderscheiden zich door constante spanning en frequentiestabilisatie, fasecontinuïteit van de uitgangsspanning, geen belastingseffect op het netwerk en volledige stroomfiltering. Maar er is ook negatieve kanten- ontwerpcomplexiteit en hoge prijs, relatief laag rendement. Het vermogensbereik van gefabriceerde apparaten is zeer breed - van 600 VA tot enkele honderden kVA.
Dubbele conversie UPS:
Korte vergelijking van UPS van verschillende klassen
| |
Reserveren |
Interactieve lijn |
dubbele conversie |
| UPS-vermogen |
minder dan 1,5 kVA |
minder dan 4 kVA |
niet gelimiteerd |
| Netmodus | |||
| Spanningsstabilisatie: |
Nee |
getrapt |
compleet |
| Frequentie stabilisatie |
Nee |
Niet |
eten |
| Ruisfiltering |
zwak |
gemiddeld |
maximum |
| Batterijmodus: | |||
| Overgangsfrequentie |
veel voorkomend |
gemiddeld |
zeldzaam |
| Tijd overzetten op batterijen |
5-15ms |
2-6ms |
Nee |
| sinusvormige vorm |
vaak trapeziumvormig |
sinusvormig |
sinusvormig |
| overbruggingsmodus |
Nee |
Nee |
eten |
| galvanische isolatie |
Niet |
Nee |
mogelijk |
Ondertussen heeft de industrie al lang behoefte aan een nauwkeuriger UPS-classificatie. Volgens de IEC 32040-standaard zijn er drie letteraanduidingen geïntroduceerd: VFI, VI en VFD.
- VFI-klasse(Onafhankelijk van spanning en frequentie) - de uitgangsspanning en frequentie van de UPS zijn niet afhankelijk van de ingangsparameters.
- Klasse VI(Voltage Independent) - de uitgangsfrequentie valt samen met de ingang, de uitgangsspanning wordt geregeld binnen de gespecificeerde limieten.
- VFD-klasse(Voltage & Frequency Afhankelijk) - de uitgangsspanning en frequentie zijn hetzelfde als de ingang.
De classificatie houdt ook rekening met de mate van niet-sinusvormige uitgangsspanning van de UPS in normaal (bij gebruik van het lichtnet) en offline (bij werking op batterijen). De eerste letter komt overeen met het kenmerk van de spanningsvorm voor de normale modus, de tweede - voor de autonome modus.
- S komt overeen met een sinusvormige uitgangsspanning met een factor niet-lineaire vervorming(THD) minder dan 8% voor zowel lineaire als niet-lineaire belastingen.
- x komt overeen met een niet-sinusvormig signaal met een THD van meer dan 8% bij een niet-lineaire belasting.
- ja overeenkomt met een niet-sinusvormig signaal bij elke belasting, overschrijdt THD de limieten die zijn gespecificeerd in IEC 61000-2-4.
Het tweede teken kenmerkt de fluctuaties in de uitgangsspanning bij 100% verandering in lineaire belasting. Het testen wordt uitgevoerd in de normale en offline modus, de slechtste indicator wordt geselecteerd. Het derde teken kenmerkt de fluctuaties in de uitgangsspanning bij 100% verandering in de niet-lineaire belasting. Natuurlijk hebben UPS'en andere kenmerken, en dat zijn er veel.
UPS-specificaties
We zetten kort de belangrijkste kenmerken van de UPS op een rij ^| Het ingangsspanningsbereik waarbij de UPS niet overschakelt naar batterijen. |
Hoe groter het is, hoe minder overgangen naar de batterij, wat de levensduur verlengt. Dit geldt met name voor elektriciteitsnetten in Russische regio's, waar spanningsdalingen niet ongewoon zijn. |
| Veranderen van de uitgangsspanning bij het veranderen van de ingang. |
De UPS moet uitgangsspanning leveren voor: normale operatie apparatuur. Buiten bereik kan de apparatuur defect raken of zelfs beschadigen. |
| Uitgangsspanningsinstellingen voor batterijvoeding. |
Deze parameters bepalen de stroomkwaliteit die door de UPS wordt geleverd. |
| Het proces van het overschakelen van de UPS naar de batterij en vice versa. |
Voor de beschermde apparatuur moeten alle tijdelijke processen "onzichtbaar" zijn, snel en correct worden uitgevoerd. |
| UPS-gedrag tijdens overbelasting. |
Bij overbelasting in batterijmodus wordt de UPS uitgeschakeld, dat wil zeggen dat als de netvoeding uitvalt, de apparatuur spanningsloos wordt. Sommige UPS'en bieden een overbelastingsindicatie (inclusief hoorbaar) en/of overbelastingsbeveiliging. |
| De aanwezigheid van een "koude" start. |
De mogelijkheid om de UPS aan te zetten wanneer er geen netspanning is, kan bijvoorbeeld handig zijn als u de computer korte tijd aan moet zetten tijdens een langdurige stroomstoring of als u het systeem wilt testen. |
| Stabilisatie van de netfrequentie. |
Sommige soorten apparatuur vereisen een stabiele frequentie van de voedingsspanning. |
| Softwareondersteuning en beschikbaarheid van een interface voor aansluiting op een pc. |
"Intelligente" UPS ondersteunt programmeerbare uitschakeling van de minst kritische belastingen in tijden van overbelasting. Veel moderne UPS'en worden ook geleverd met speciale programma's waarmee u bestanden met apparaatstatistieken kunt opslaan. |
| Uitgangsvermogen, gemeten in Volt-Amps (VA) of Watts (W). |
Macht wordt beschouwd als een van de belangrijkste kenmerken. Als het totale vermogen van de belasting het vermogen van de UPS overschrijdt, kan dit leiden tot uitval van deze laatste, of constant opnieuw opstarten. U moet weten hoeveel stroom de pc en alle aangesloten apparaten verbruiken. Het actieve vermogen van de UPS moet minimaal 10-15% zijn meer dan het bedrag voeding van de pc en monitor. |
| Levensduur van de batterij bij het voeden van de belasting. |
Het wordt bepaald door de capaciteit van de batterijen en het vermogen van de apparatuur die op de UPS is aangesloten. De meeste kantoor-UPS is 4-15 minuten. |
| Batterijduur. |
Normaal gesproken verliezen loodzuuraccu's hun capaciteit aanzienlijk na 3-4 jaar. Hun levensduur is afhankelijk van het laadcircuit van de batterij. Moderne UPS'en gebruiken technische oplossingen die de levensduur van de batterij verlengen en het mogelijk maken deze te vervangen. Er komen low-power UPS'en op met batterijen van tien jaar met een capaciteit van 9-18 Ah (die eigenlijk vijf tot zeven jaar meegaan) in plaats van vijf jaar (die echt drie jaar meegaan). |
| Aantal stroomaansluitingen (stopcontacten). |
U moet berekenen hoeveel apparaten stroombeveiliging nodig hebben. Naast ononderbroken stroomconnectoren hebben UPS'en vaak extra stopcontacten die eenvoudig zijn beschermd tegen stroompieken. Overweeg het type stopcontacten - euro (CEE 7/4) of computer (C-13 of C-14). |
| Indicatie bedrijfsmodus. |
UPS'en kunnen niet alleen leveren: geluidssignalen in het geval van een mode-switch, maar ook om informatie te geven met behulp van LED's of weer te geven op een LCD-scherm, waar tot 20 verschillende toestanden kunnen worden weergegeven, en ook worden aangevuld met managementtools (bijvoorbeeld via SNMP). Sommige modellen kunnen u informeren over de noodzaak om de batterij te vervangen. |
| uitgangsspanning vorm. |
De golfvorm van de uitgangsspanning kan sinusvormig of benaderd zijn. Pc-voedingen met actieve PFC zijn "slechte vrienden" met UPS'en die een stapsgewijze benadering van een sinusgolf hebben. Aan de andere kant is de sinusomvormer complexer, heeft een lager rendement. |
| AVR |
Een UPS met een goede automatische spanningsregelaar (AVR) is nodig voor degenen met een onstabiele netspanning. |
| Krachtfilter. |
Het juiste vermogensfilter bestaat uit vier condensatoren en twee smoorspoelen; in een eenvoudiger filter worden de smoorspoelen vervangen door een weerstand of speciale jumpers. Sommige UPS'en hebben geen filter - ze worden alleen geleverd met een varistorbegrenzer. hoewel voor moderne technologie het filter is niet nodig, als het er niet is, moet u het model dat u kiest nader bekijken. Misschien bespaart de fabrikant niet alleen op het filter. |
| Akoestisch geluid. |
Alle UPS'en maken geluid wanneer ze op batterij werken, maar sommige maken ook geluid wanneer de batterijen worden opgeladen. Over het algemeen is het beter om een UPS zonder ventilator te kiezen als deze niet in een serverruimte wordt geïnstalleerd. |
| Batterijlading. |
Het laadcircuit van de UPS moet ervoor zorgen dat de accu snel optimaal wordt opgeladen tot de juiste spanning. Maar ook snel opladen, evenals opladen tot een verhoogde spanning leidt tot voortijdige slijtage van de batterij, en langzaam opladen zorgt niet voor tijdige herbeschikbaarheid van de UPS. |
Sommige pc-voedingen gebruiken de actieve vermogensfactorcorrectie (PFC)-functie en werken niet altijd correct met een geschatte, niet "pure" sinusgolf van de voeding. Hierdoor kan het systeem periodiek opnieuw opstarten.
UPS-vermogen kan worden gespecificeerd in Volt-Amps (VA) of Watts (W). VA vertegenwoordigt echter het maximale theoretische uitgangsvermogen van de UPS beschikbaar vermogen in W minder - 60% van de nominale waarde in VA. Dat wil zeggen, een UPS van 1000 VA komt overeen met een UPS van 600 W.
Overbelast de UPS niet. Om bijvoorbeeld een belasting van 300 W te beschermen, is het beter om een 400-600 W UPS te gebruiken. Deze optie is betrouwbaarder en zorgt voor een langere levensduur van de batterij. Houd er ook rekening mee dat de batterijcapaciteit na verloop van tijd afneemt. En sluit niet aan op de UPS-apparatuur met een piekstroomverbruik dat de voeding kan overbelasten, zoals: laserprinters. Sommige UPS'en hebben een overbelastingsbeveiliging.
Het probleem van de stroomvoorziening tijdens een lange afwezigheid van spanning wordt meestal opgelost door benzine- of dieselgeneratoren te installeren. Maar vaak maken lawaai, uitlaatgassen, de noodzaak van periodiek onderhoud, maar ook hoge eisen aan de kwaliteit van de stroomvoorziening het gebruik van een generator onaanvaardbaar. In dergelijke gevallen wordt een speciale UPS met een extern batterijpakket met hoge capaciteit aanbevolen.
Beschermd door UPS
Onderbrekingen in het werk informatie Systemen leiden vaak tot grote financiële verliezen, dus je moet rekening houden met de dreiging van een slechte stroomvoorziening, mogelijke onderbrekingen en zelfs langdurige stroomonderbrekingen.In de wereld wordt meer dan 40% van de verkochte noodstroomsystemen gebruikt om servers, gegevensopslagsystemen en netwerkapparatuur te beschermen. Ongeveer 60% van het UPS-verbruik is bestemd voor lokale netwerken, telecommunicatie en datacenters, een aanzienlijk deel wordt gebruikt in de industrie, aangezien veel productieprocessen een hoogwaardige stroomvoorziening vereisen.
Ongeveer een kwart van de wereldwijde verkoop van UPS'en is minder dan 1 kVA en ongeveer de helft is minder dan 5 kVA. Meestal worden ze gebruikt om pc's en instapservers te beschermen. In Rusland beschermt niet meer dan 15% van de gebruikers hun pc met behulp van een UPS - de meeste zijn tevreden met een overspanningsbeveiliging.
De toename van de populariteit van laptops draagt ook niet bij aan de vraag naar UPS, echter servers van welke klasse dan ook en netwerk hardware, hebben PBX's nog steeds een dergelijke bescherming nodig.
In tegenstelling tot high-power UPS'en (meer dan 20 kVA), die een levenscyclus van maximaal 20 jaar hebben, zijn low-power voedingen ontworpen voor een levensduur van vijf jaar, maar een vervangbare batterij (het kortste deel van het apparaat) maakt het mogelijk u om hun werking uit te breiden.
IN kleine kantoren meestal worden redundante of lijninteractieve UPS'en gebruikt. Deze laatste zijn relatief goedkoop, hebben een acceptabele functionaliteit en een voldoende beschermingsklasse. Meer dan de helft van de fabrikanten produceert kleine en zelfs middelgrote UPS'en in Zuidoost-Azië op basis van OEM-contracten.
Voor goedkope "eenvoudige" UPS'en is de trend geweest om ze qua functionaliteit en efficiëntie dichter bij "grote" UPS'en te brengen (zoals onderhoudsbypass voor "hot" vervanging of reparatie van apparatuur, regelbare stopcontacten en geavanceerde apparatuur.
Bij een UPS kiezen je moet rekening houden met de garantietermijnen voor het apparaat zelf en zijn componenten, bijvoorbeeld batterijen. Geef de voorkeur aan bekende fabrikanten die gespecialiseerd zijn in de vervaardiging van dergelijke apparatuur. Beslissen over het maximale aantal en type stopcontacten voor aangesloten apparaten. In gevallen waarin, naast periodieke stroomuitval, er problemen zijn met de voedingsparameters, is het noodzakelijk om lijninteractieve apparaten te installeren.
Over het algemeen moet u niet achter de batterijduur aanjagen, deze is meestal maximaal 5 minuten bij 100% belasting. Het is beter om een model met extra batterijmodules te kiezen of een generator te kopen. Dit is goedkoper dan uitgaven voor verzegelde onderhoudsvrije batterijen.
Uninterruptible power supplies beschermen computerapparatuur tegen storingen in elektrisch netwerk. Een goede UPS beschermt elektronische apparaten op betrouwbare wijze tegen overbelasting, stelt u in staat alle gegevens op te slaan en stelt u in staat het systeem correct af te sluiten bij stroomuitval. Het is beter om niet te besparen op de prijs van het apparaat, en op zijn minst een lijninteractieve UPS te kopen en een UPS met dubbele conversie te gebruiken om kritieke systemen te beschermen.
UPS in het datacenter
Storingen in datacenters veroorzaken ernstige schade aan hun klanten en het imago van de bedrijven zelf. Daarom is het belangrijk voor eigenaren om effectieve oplossingen te vinden om de betrouwbaarheid van de stroomvoorziening van hun datacenters te verbeteren. Wereldwijde fabrikanten van noodstroomsystemen voor datacenters bieden hun eigen UPS-implementatieopties.Wat zijn de belangrijkste vereisten voor een "UPS voor datacenter"? Deze hoge betrouwbaarheid(rekening houdend met de hersteltijd van het systeem, d.w.z. het is niet de MTBF-parameter die ertoe doet, maar de beschikbaarheidsfactor); hoog rendement bij deellast (50-80%) wat direct van invloed is op de warmteafvoer en efficiëntie van de apparatuur; ondersteuning voor parallel bedrijf met toenemende capaciteit of toenemende mate van redundantie; schaalbaarheid; hoge ingangs- en uitgangsvermogensfactor en lage harmonische vervorming van de ingangsstroom, wat vooral belangrijk is bij het organiseren van back-upstroom van een dieselgeneratorset.
Andere belangrijke factoren zijn compacte systemen, ondersteuning voor parallelle werking, lage warmteontwikkeling, intelligent beheer van de batterijlading, eenvoudig onderhoud en ondersteuning, geavanceerde mogelijkheden voor het afsluiten van de server (er zijn softwareversies die een gracieus afsluiten mogelijk maken virtuele machines), besturings-/bewakingsfaciliteiten, waaronder afstandsbediening, de mogelijkheid om eenvoudig en intuïtief over te schakelen naar een externe bypass met beveiliging tegen foutieve handelingen van personeel, goede ondersteuning door de fabrikant van de apparatuur.
Bij afwezigheid van een back-up voedingssysteem van de DGU, is het mogelijk om de levensduur van de batterij te verlengen door gebruik te maken van externe batterijkasten. Een van de verplichte functies van een high-end UPS zijn intelligente beheersystemen voor batterijlading, middelen om apparatuur te waarschuwen voor een lage batterijlading. Het gebruik van energiezuinige UPS'en in het datacenter helpt het energieverbruik te verminderen, terwijl het vermogen en de betrouwbaarheid van ononderbroken stroomvoorzieningen behouden blijven.
UPS met dubbele conversie biedt de hoogste mate van bescherming tegen verschillende stroomstoringen, aangezien IT-systemen volledig zijn geïsoleerd van het lichtnet en rechtstreeks vanuit de UPS worden gevoed. Bij gebruik van een dergelijke UPS is de apparatuur beschermd tegen problemen die verband houden met stroompieken, stroomstoringen en andere mogelijke mislukkingen elektrische netwerken. Om deze reden worden UPS'en met dubbele conversie gebruikt voor het voeden van servers, netwerkgevoelige apparatuur en andere kritieke apparaten waarvan het datacenter afhankelijk is. Bovendien hebben UPS'en met dubbele conversie een groot arsenaal aan functies en flexibele schaalbaarheid.
FSP Group ving enige tijd geleden de trends van de groeiende datacentermarkt op en lanceerde de productie van gespecialiseerde apparatuur die is ontworpen om telecomserviceproviders te voorzien van de nodige energiebronnen. FSP's CUSTOS 9X dubbele conversie ononderbroken voedingen dekken het vermogensbereik van 1K tot 10K.
Dubbele conversie UPS FSP Custos 9X+ 10K.
De Custos 9X+ 10K UPS heeft bijvoorbeeld de volgende ontwerpkenmerken:
- Uitgangsvermogensfactor 0,9
- Informatief en duidelijk LCD-scherm met veranderlijke oriëntatie
- Rack/Tower-versie
- Programmeerbare uitgangen
- Frequentie conversie modus 50/60Hz
- ECO en geavanceerde ECO energiebesparende modi
- Emergency Power Off (EPO) functie
De FSP Custos 9X+ dual voltage converter UPS kan worden gebruikt met optionele batterijpakketten en hot-swappable voedingen.
Het zijn deze UPS'en die worden gebruikt om de ononderbroken werking van apparatuur in hun datacenter te garanderen.
Toegevoegd: 07/08/2013
Computers zijn nogal grillige apparaten, soms lopen ze vast, soms herstarten ze vanzelf of er is een Windows dat zo vertrouwd is voor elke gebruiker. blauw scherm dood (of verdrietige emoticon). Hier kunnen veel redenen voor zijn. Storingen zijn onderverdeeld in software en hardware. In dit artikel zullen we proberen de belangrijkste oorzaken van computerstoringen en methoden voor het elimineren ervan te analyseren.
Hardwareproblemen
#1 Slechte condensatoren
Het meest voorkomende hardwareprobleem. Een slechte condensator heeft mogelijk geen effect op de werking, of het kan crashes en bevriezing veroorzaken tot het punt dat het systeem niet kan worden ingeschakeld. Ze zijn gemakkelijk te vinden en gemakkelijk te vervangen, je hebt alleen een soldeerbout nodig en een wens, echter, een vriend die kan solderen of een servicecentrum, waar condensatoren tegen een kleine vergoeding worden vervangen.
Gevorderde radioamateurs zullen waarschijnlijk zeggen dat ik het probleem met condensatoren aanzienlijk vereenvoudig en ze zullen gelijk hebben, maar in de meeste gevallen is een dergelijke visuele diagnostiek met het solderen van gezwollen containers voldoende, en complexere diagnostiek en reparatie van componenten vereist speciale apparatuur en vaardigheden van een radio ingenieur
#2 Ingebouwde netwerkkaart
Meestal brandt het door geïnduceerde elektriciteit of een defecte schakelaar. Als de ingebouwde is doorgebrand Netwerk kaart, installeer een aparte netwerkkaart en schakel de ingebouwde kaart uit in het BIOS. Als het niet is uitgeschakeld, kan de computer bij het opstarten vastlopen.
Nr. 3 Voeding
De voeding heeft direct invloed op de stabiliteit en levensduur van componenten. Door een slechte voeding gaan harde schijven vaak kapot. Een probleem met de stroomvoorziening kan zich uiten in de vorm van plotseling opnieuw opstarten of afsluiten van de computer. Soms reageert het de eerste keer niet op de aan / uit-knop.
De voeding moet van bekende merken zijn: FSP, Thermaltake, OCZ, Corsair, Zalman, Cooler Master. Een goede 700W-eenheid kost ongeveer $ 100. Ik raad je aan om een apparaat met afneembare kabels te nemen - dat is handig.
№4 uitbreidingskaarten
Soms is de reden onstabiel werk systeem ligt in de uitbreidingskaart. Tegenwoordig is in de meeste computers de enige dergelijke kaart de videokaart. Daarom wordt de diagnose teruggebracht tot de kwestie van de prestaties van de videokaart. U kunt het bijvoorbeeld controleren met gespecialiseerde tests
#5 Versnelling
Overklokken is een verhoging van de klokfrequentie van de computereenheden, meestal de processor en videokaart, om de prestaties te verbeteren. Bijna elke computer kan enigszins worden overklokt zonder aan stabiliteit in te boeten. Problemen treden echter niet altijd direct op. Als uw systeem is overgeklokt en u crasht, controleer dan uw computer met stresstests op stabiliteit, bijvoorbeeld dezelfde. Als overklokken het probleem is, moet het systeem vastlopen of opnieuw opstarten. Het belangrijkste is om de temperatuur van de GPU te controleren, het is wenselijk dat deze geen 100ºС . bereikt
№6 RAM
Geheugen van slechte kwaliteit is een zeer onaangename zaak. Problemen kunnen naar voren komen in de vorm van blauwe schermen en de foutcode geeft u mogelijk niets. Defect geheugen manifesteert zich op een zeer diverse manier, maar je kunt het eerst controleren via de ingebouwde prestatietest in (je kunt zelfs in de proefversie) of hetzelfde. Geavanceerde optie -.
Nr. 7 Verwerkercontact
Soms kan de processor op de een of andere manier het contact met de socket op een onbekende manier verliezen. Meestal zag ik dit bij de Pentium 4 S478 en bij AMD. De oplossing is heel simpel: haal de processor eruit en plaats hem weer terug.
#8 Dode CMOS-batterij
Computers reageren anders op een lege batterij. Soms gaat de klok gewoon af en soms gaat hij helemaal niet aan. Oplossing: vervang de batterij. Ze ziet er meestal uit als een pil
#9 CLR CMOS-jumper
Deze jumper wordt gebruikt om het BIOS te resetten.Als u deze jumper in de CLR CMOS-positie zet, reageert de computer niet meer, zelfs niet op de aan/uit-knop. Hoe kan ze in een reset-positie staan? Wie weet... Het gebeurt gewoon soms. 
Bios reset jumper naast de batterij
Op de foto heeft de jumper 2 pinnen, op andere moederborden kunnen er 3 zijn, dan betekent positie 1-2 meestal werkmodus 2-3 - resetmodus
Nr. 10 Oververhitting van computerknooppunten
Meestal de processor, noord en zuidelijke bruggen en videokaart. Als de videokaart aan het opwarmen is, verwijder hem dan en reinig hem voor nu, als de processor, dan is de koelpasta mogelijk opgedroogd of moet je ook de koeler schoonmaken. Als Pentium-processor 4 met socket 478 (niet lachen, ze zullen lang werken), controleer dan de koelerbevestigingen, deze breken vaak in dit model en de heatsink past niet meer goed tegen het processoroppervlak. Als de bruggen worden verwarmd, moeten ze een radiator plaatsen. U kunt de temperatuur van de processor, videokaart en harde schijven achterhalen met behulp van het programma
Alles is goed hier
#11 Schijfstoringen
Schijven verslechteren - dat is een feit. Een schijf is na 3-4 jaar intensief werken niet zo snel als na aankoop, maar als het systeemschijf, dan kunnen storingen erop zich manifesteren als vastlopen tijdens het laden, zeer lang laden, systeemcrashes als gevolg van I / O-fouten. Oplossing - voer de schijfcontrole uit die in het besturingssysteem is ingebouwd of gebruik. Als de schijf onder de garantie valt, is het beter om deze onmiddellijk te vervangen.
Softwarefouten
#12 Chauffeurs
Windows is zo ontworpen dat elk stuurprogramma het systeem in een blauw scherm kan dumpen. Beginnend met Windows Vista, de situatie is iets beter, maar dit probleem doet zich nog steeds voor..
De meeste problemen met stuurprogramma's worden opgelost door ze bij te werken. Als de schijfcontroller of ntfs / vfat-stuurprogramma's niet werken, is het de moeite waard om de schijf op fouten te controleren.
#13 Kern
PAGE_FAULT_IN_NONPAGED_AREA - dit is waarschijnlijk de meest voorkomende fout die verband houdt met het feit dat een programma in een ongeldig geheugengebied is geklommen of gegevens heeft opgevraagd die er niet zijn. De redenen voor dit falen zijn zeer divers. Als het vaak begon te herhalen, wordt het behandeld door Windows opnieuw te installeren. Soms veroorzaken antivirusprogramma's zo'n storing. Een andere reden voor de storingen in verband met: Windows-kernel – illegale ramen met een slechte activator
№14 Registreren
Als het register beschadigd is, kunt u de volgende afbeelding zien:
Dit is meestal te wijten aan fouten bij het schrijven naar de schijf, zoals een stroomstoot. Soms kan deze storing eenvoudig worden verholpen met een opstartbare USB-flashdrive, maar het kan voorkomen dat deze alleen kan worden verholpen door Windows opnieuw te installeren.
#15 Virussen
De meeste moderne virussen manifesteren zich op geen enkele manier omdat hun doel is om informatie te stelen en niet om het systeem te breken. Maar er zijn ook virussen die dienen om botnets te creëren, bijvoorbeeld voor het kraken van gedistribueerde wachtwoorden, DDoS-aanvallen of zelfs voor het minen van bitcoin-cryptocurrency. Zo'n virus zal 100% van de bronnen van je computer gebruiken, waardoor het veel langzamer gaat werken.
№16 Systeemsoftware
Er is een bepaalde categorie programma's die hun kernelmodules in het systeem installeren voor interactie op laag niveau met het besturingssysteem of de hardware. Dergelijke programma's omvatten alle cd-rom-emulators, antivirusprogramma's, schijfpartitioneringsprogramma's, firewalls, sommige kopieerbeveiligingssystemen, virtuele apparaten. Het meest voorkomende probleem van dergelijke software is een blauw scherm. Ga naar het systeemlogboek om te bepalen welk programma de fout heeft veroorzaakt:
Configuratiescherm → Systeembeheer → Computerbeheer
Let op de kolom Niveau. Er zijn geen fouten in deze schermafbeelding, maar als "Fout" of "Kritiek" verschijnt in plaats van "Details", controleer dan de inhoud ermee. Soms helpt het om de oorzaak van de storing te achterhalen.
Conclusie
Dit zijn misschien niet alle mogelijke fouten, maar ik heb geprobeerd de meest voorkomende problemen te verzamelen. In andere artikelen zullen deze problemen in meer detail worden besproken met voorbeelden en uitleg, het artikel zelf kan worden aangevuld. In de tussentijd hoop ik dat dit artikel iemand zal helpen begrijpen waarom de computer plotseling onstabiel werd.
Veel computer gerelateerde problemen kunnen voorkomen worden door er een UPS voor aan te schaffen. Verspil er geen $ 100 aan, tenzij je een laptop hebt.
Hoe is het elektrische netwerk?
De energiecentrales van Rusland zijn verenigd in het federale energiesysteem, dat de bron is van: elektrische energie voor al zijn consumenten. De transmissie en distributie van elektriciteit vindt plaats via bovengrondse hoogspanningslijnen die het hele land doorkruisen. Om verliezen tijdens de transmissie van elektriciteit in hoogspanningslijnen te verminderen, is een zeer hoog voltage- tientallen en (vaker) honderden kilovolts.
Vanwege zijn kosteneffectiviteit wordt het bij het overbrengen van energie gebruikt, uitgevonden door de Russische ingenieur M.O. Dolivo-Dobrovolsky is een driefasig wisselstroomsysteem waarin elektriciteit wordt overgedragen via vier draden. Drie van deze draden worden lijn- of fasedraden genoemd en de vierde wordt een neutrale draad of gewoon neutraal genoemd.
Elektriciteitsverbruikers zijn ontworpen voor lagere spanningen dan de spanning in het elektriciteitssysteem. De spanningsvermindering wordt in twee fasen uitgevoerd. Ten eerste wordt bij een step-down onderstation, dat deel uitmaakt van het elektriciteitssysteem, de spanning teruggebracht tot 6-10 kV (kilovolt). Verdere spanningsreductie vindt plaats op transformatorstations. Hun bekende standaard "transformatorcabines" zijn verspreid over een groot aantal bedrijven en woonwijken. Na het transformatorstation daalt de spanning tot 220-380 V.
De spanning tussen de lijndraden van een driefasig wisselstroomsysteem wordt lijnspanning genoemd. De nominale effectieve waarde van de lijnspanning in Rusland is gelijk aan 380 V(volt). De spanning tussen de nulleider en een van de lijndraden wordt fase genoemd. Het is een wortel die drie keer kleiner is dan de lineaire. De nominale waarde in Rusland is 220 V.
De huidige bron voor het stroomsysteem zijn driefasige dynamo's die in energiecentrales zijn geïnstalleerd. Elk van de generatorwikkelingen induceert een lijnspanning. De wikkelingen zijn symmetrisch rond de omtrek van de generator aangebracht. Dienovereenkomstig worden de lineaire spanningen in fase ten opzichte van elkaar verschoven. Deze faseverschuiving is constant en gelijk aan 120 graden.
Rijst. 1. Wisselstroomsysteem in drie stadia
Na transformatorstation: spanning wordt via schakelborden of (bij bedrijven) verdeelpunten aan consumenten geleverd.
Sommige verbruikers (elektromotoren, industriële apparatuur, mainframecomputers en krachtige communicatieapparatuur) zijn ontworpen voor directe aansluiting op een driefasig elektrisch netwerk. Er zijn vier draden op aangesloten (de beschermende aarde niet meegerekend).
Consumenten met een laag stroomverbruik (pc's, Huishoudelijke apparaten, kantoorapparatuur, enz.) zijn ontworpen voor een enkelfasig elektrisch netwerk. Er zijn twee draden op aangesloten (de beschermende aarde niet meegerekend). In de overgrote meerderheid van de gevallen is een van deze draden lineair en de andere neutraal. De spanning daartussen is volgens de norm 220 V.
Bovenstaand effectieve waarden spanningen putten de parameters van het elektrische netwerk niet volledig uit. Wisselstroom wordt ook gekenmerkt door frequentie. De nominale standaardfrequentiewaarde in Rusland is gelijk aan 50 Hz(Hertz).
De werkelijke waarden van de spanning en frequentie van het elektrische netwerk kunnen uiteraard afwijken van de nominale waarden.
Er worden voortdurend nieuwe elektriciteitsverbruikers op het net aangesloten (de stroom of belasting in het net neemt toe) of sommige verbruikers worden losgekoppeld (waardoor de stroom of belasting van het net afneemt). Wanneer de belasting toeneemt, daalt de spanning in het netwerk en wanneer de belasting afneemt, neemt de spanning in het netwerk toe.
Om het effect van belastingsveranderingen op de spanning te verminderen, hebben step-down onderstations een automatisch spanningsregelsysteem. Het is ontworpen om een constante (binnen bepaalde limieten en met een bepaalde nauwkeurigheid) spanning te handhaven wanneer de belasting in het netwerk verandert. Regeling wordt uitgevoerd door de wikkelingen van krachtige step-down transformatoren te schakelen.
De frequentie van wisselstroom wordt bepaald door de snelheid van generatoren in energiecentrales. Bij een toename van de belasting heeft de frequentie de neiging iets af te nemen, het besturingssysteem van de krachtcentrale verhoogt de stroom van de werkvloeistof door de turbine en de generatorsnelheid wordt hersteld.
Natuurlijk kan geen enkel besturingssysteem (spanning of frequentie) perfect werken, en in ieder geval moet de gebruiker van het elektriciteitsnet in het reine komen met enkele afwijkingen in de eigenschappen van het net van de nominale waarden.
In Rusland zijn de eisen voor de kwaliteit van elektrische energie gestandaardiseerd. GOST 23875-88 definieert stroomkwaliteitsindicatoren en GOST 13109-87 stelt de waarden van deze indicatoren in. Deze norm stelt de waarden van indicatoren vast op de aansluitpunten van elektriciteitsverbruikers. Voor de gebruiker betekent dit dat hij van de energievoorzieningsorganisatie kan eisen dat de vastgestelde normen niet ergens in het stroomsysteem worden nageleefd, maar direct in zijn stopcontact.
De belangrijkste indicatoren voor de netvoedingskwaliteit zijn spanningsafwijking van de nominale waarde, spanning niet-sinusoïdaliteitsfactor, frequentieafwijking van 50 Hz.
Volgens de norm moet de fasespanning gedurende ten minste 95% van de tijd van elke dag binnen het bereik liggen 209-231 V(afwijking 5%), frequentie binnen 49,8-50,2 Hz, en de coëfficiënt van niet-sinusoïdaliteit mag niet hoger zijn dan 5%.
De resterende 5 procent of minder van de tijd per dag mag de spanning variëren van 198 tot 242 V (10% afwijking), de frequentie van 49,6 tot 50,4 Hz en de niet-sinusoïdaliteitsfactor mag niet meer dan 10% zijn. Sterkere frequentieveranderingen zijn ook toegestaan: van 49,5 Hz tot 51 Hz, maar de totale duur van dergelijke veranderingen mag niet langer zijn dan 90 uur per jaar.
Stroomstoringen zijn situaties waarin indicatoren voor de netvoedingskwaliteit gedurende korte tijd de vastgestelde limieten overschrijden. De frequentie mag 5 Hz afwijken van de nominale waarde. De spanning kan tot nul dalen. In de toekomst moeten kwaliteitsindicatoren worden hersteld.
Figuur 8 toont een blokschema van een reële (of, volgens tenminste meer als de echte) UPS met schakelen. Er zijn nieuwe elementen in verschenen, in vergelijking met het door ons in het tweede hoofdstuk bedachte schema.
Het ingangspulsfilter en het ruisfilter verbeteren de vorm van de spanningsgolfvorm bij gebruik op het lichtnet. Het netwerkanalyse- en regelschema bepaalt de schakelpunten van bedrijfsmodi UPS, bewaakt de ontlading van de batterij en voert andere nuttige functies uit.
Consumentengroepen
Volgens Regels voor de installatie van elektrische installaties (PUE) Alle verbruikers van elektriciteit zijn onderverdeeld in drie categorieën.
De eerste categorie omvat verantwoorde consumenten. Ze worden van stroom voorzien door twee onafhankelijke stroombronnen. Bij spanningsuitval bij een van de bronnen wordt automatisch overgeschakeld naar de belasting van de tweede bron. Onafhankelijke bronnen kunnen schakelapparatuur zijn van twee energiecentrales of niet-gerelateerde onderstations. Overstappen is gedaan reserve stroomonderbrekers (ATS). Wanneer deze mechanische (en soms thyristor) schakelaars worden bediend, is de nulspanningstijd (de periode waarin de belasting zonder stroom blijft) 10-3000 ms.
Uit de eerste categorie valt een groep bijzonder verantwoordelijke consumenten op. Hun stroomvoorziening komt uit drie onafhankelijke bronnen. Als derde bron mag een dieselgenerator of batterijen worden gebruikt.
De tweede categorie omvat minder verantwoordelijke consumenten. Hun voeding moet afkomstig zijn van twee onafhankelijke stroombronnen. Maar voor deze categorie verbruikers is een langere stroomuitval acceptabel, voldoende voor handmatig schakelen door operationeel personeel of een mobiele alarmcentrale.
Alle overige consumenten behoren tot de derde categorie. Hun stroomvoorziening kan worden uitgevoerd vanaf één stroombron, op voorwaarde dat de stroomonderbrekingen niet langer duren dan één dag. Op dit moment is ook de reparatie of vervanging van defecte apparatuur inbegrepen.
Consumenten van de eerste categorie zijn onder meer federale en regionale overheden, grote oude banken, ziekenhuizen, te beginnen met regionale, sommige ondernemingen met een continue productiecyclus, grote communicatiecentra, enz.
aarding
Bij het installeren van industriële apparatuur om elektrische schokken te voorkomen, wordt beschermende aarding gebruikt.
Beschermende aarding is de opzettelijke verbinding met de aarde van metalen onderdelen van apparatuur (meestal het frame, de behuizing of de beschermkap) die normaal niet onder spanning staan. Zelfs als er schade aan de elektrische isolatie optreedt (en zelfs als de beschermende zekeringen niet werken), is de spanning op de geaarde delen van de apparatuur veilig, omdat de aardingsweerstand volgens de norm niet hoger mag zijn dan 4 ohm. Bij het organiseren van lokale computernetwerken wordt een nog lagere aardingsweerstand aanbevolen - niet meer dan 0,5-1 Ohm. In dit geval dient aarding echter vooral om de interferentie die optreedt tijdens de werking van verschillende apparatuur te verminderen.
Voor een aardingsapparaat worden metalen voorwerpen met een ontwikkeld oppervlak in de grond geplaatst en stevig verbonden met de grondbus.
Eerder in Rusland werd aarding niet gebruikt om huishoudelijke en kantoorapparatuur aan te sluiten. In het dagelijks leven en op kantoren werden tweedraads stopcontacten gebruikt, geschikt voor spanning tot 250 V en stroom tot 6 A. Een van de contacten in dit stopcontact is verbonden met een lijndraad driefasig circuit(of, zoals elektriciens zeggen, met "fase"), en de andere met neutraal.
Er werd alleen een uitzondering gemaakt voor krachtige huishoudelijke apparaten, zoals fornuizen en sommige wasmachines. Deze apparaten waren verbonden met een speciaal stopcontact met aarding (die vaak diende als de "neutrale" van het elektrische circuit).
Met de komst van personal computers en een groot aantal geïmporteerde kantoor- en huishoudelijke apparaten, begon een stopcontact met aardingscontacten in het perifere deel van het stopcontact op grote schaal te worden gebruikt. Dit stopcontact is geclassificeerd tot: 250 V en stroom tot 10 A(soms tot 16 A). Meestal wordt het "computer", "Europees" of "Euro-socket" genoemd.
In Europa worden verschillende soorten stopcontacten gebruikt (met name het stopcontact in kwestie wordt gebruikt in Duitsland), en zet de computer aan die wordt gebruikt, zeg maar in Zwitserland, in Engels stopcontact net zo onmogelijk als in het Japans. Daarom zullen we dit stopcontact in de toekomst gewoon een stopcontact met aarding noemen. Meestal wordt dit stopcontact gebruikt om computers en andere kantoorapparatuur aan te sluiten met een vermogen tot 2 kVA (soms tot 3 kVA).
In Rusland wordt meestal een vierdraads driefasig elektrisch netwerk met een stevig geaarde nulleider gebruikt. De nuldraad in zo'n netwerk is op meerdere plaatsen geaard (bij elektriciteitscentrales, onderstations, in hoogspanningslijnen).
In een elektrisch netwerk met een stevig geaarde nulleider, in plaats van beschermende aarding, is het toegestaan om een beschermende "nulstelling" te gebruiken - de apparaatbehuizing verbinden met een neutrale draad (en niet met aarde). In de industrie is dit type bescherming tegen elektrische schokken de belangrijkste.
In sommige landen wordt een vijfdraads driefasig netwerk gebruikt. Daarin zijn de aardingsdraad en de nulleider van elkaar gescheiden. Een vijfdraads netwerk is duurder (meer kabel en kabelkosten), maar beter bestand tegen interferentie, vooral wanneer computerapparatuur draait.
Hoe de apparatuur werkt
In Rusland vervaardigde elektrische apparatuur is van nature ontworpen voor het Russische elektriciteitsnet en moet werken op spanningen van 198 tot 242 V en frequentie van 49,5 tot 51 Hz. In de regel is het bereik van spanningen en frequenties waarin de apparatuur kan werken iets groter (bijvoorbeeld 187-242 V). Voor de meeste apparaten met netvoeding zijn frequentievariaties van 2 Hz (of zelfs meer) van de nominale waarde acceptabel.
De meeste kantoorapparatuur die in Rusland wordt gebruikt, is geïmporteerde apparatuur. Het is niet altijd ontworpen volgens onze normen.
Er is bijvoorbeeld vaak apparatuur die is ontworpen om te werken met een nominale spanning van 230 V en ontworpen is voor een spanningstolerantie van 10%. Dergelijke apparatuur heeft het recht om in ons land niet onder vrij standaardomstandigheden te werken.
Laten we ons beperken tot computers en computerrandapparatuur. Dergelijke apparaten zijn meestal uitgerust met schakelende voedingen die over een zeer breed spanningsbereik kunnen werken. Experimenten tonen aan dat een standaard pc ( systeemonderdeel met één schijf en schijven en monitor) met niet te slecht blok De voeding kan op zeer lage spanningen werken. Ik zou geen specifieke cijfers willen geven, omdat ze natuurlijk voor verschillende computers verschillen, maar we kunnen met zekerheid zeggen: 99% van de in Rusland verkochte pc's kan stabiel werken op spanning 170-180V.
Wanneer de spanning daalt, om hetzelfde vermogen te verkrijgen dat nodig is om de computer te laten werken, verbruikt de schakelende voeding meer stroom. Dit betekent dat de hulpbron bij lagere spanningen kan afnemen. Als de computer bovendien is uitgerust met veel apparaten die worden gevoed door de voeding (schijven, modems, enz.), dan: minimale spanning, waarop de computer kan werken, neemt toe.
In Rusland is er een norm (GOST R 50628-93) die de vereisten voor personal computers definieert in termen van immuniteit voor elektromagnetische interferentie. Alle computers die in Rusland zijn vervaardigd of geïmporteerd, moeten aan deze norm voldoen.
Computers en randapparatuur zijn verdeeld in twee groepen, afhankelijk van de weerstand tegen interferentie. De groep wordt bepaald door de computerfabrikant. Na de juiste tests en certificering heeft hij het recht om te verklaren dat zijn computer voldoet aan GOST R 50628-93 groep I of II voor immuniteit tegen elektromagnetische interferentie. De tabel toont de parameters van het elektrische netwerk dat computers en randapparatuur volgens deze norm.
Tafel 1. Eisen aan de kwaliteit van het elektriciteitsnet.
| Type externe interferentie | Groep | |
| l | II | |
| Elektrostatische ontladingen: | ||
| - contact | 2-4 kV | 4-6 kV |
| - lucht | 2-4 kV | 4-8 kV |
| Nanoseconde impulsruis: | ||
| - in voedselketens | 0,5 kV | 1 kV |
| - in I/O-circuits | 0,5 kV | 0,5 kV |
| Dynamische veranderingen in voedingsspanning: | ||
| - spanningsdips | 154 V voor 200 ms | 154 V voor 500 ms |
| - spanningsonderbrekingen | 0 V voor 20 ms | 0 V voor 100 ms |
| - spanningspieken | 264 V voor 200 ms | 264 V voor 500 ms |
| Hoge energie microseconde pulsen | 500 V | 1000 V |
| RF elektromagnetische velden | 1 V/m | 3 V/m |
Stroomstoringen
Het gelukzalige beeld van het elektriciteitsnet dat aan het begin van het hoofdstuk is beschreven, is natuurlijk alleen in boeken te vinden. In feite zijn er in het elektrische netwerk: ander soort mislukkingen. In Rusland zijn de gegevens bekend geworden van onderzoeken die Bell Labs en IBM in de Verenigde Staten hebben uitgevoerd.
Volgens de laatste heeft elke Persoonlijke computer blootgesteld aan 120 stroomstoringen per maand.
Volgens Bell Labs zijn de volgende de meest voorkomende stroomstoringen in de VS.
- 1. Spanningsdips - kortstondige spanningsdalingen die gepaard gaan met een sterke toename van de belasting van het netwerk door de opname van krachtige verbruikers, zoals industriële apparatuur, liften, enz. Het is het meest vaak voorkomend probleem in het elektriciteitsnet, komt in 87% van de gevallen voor.
2. Hoogspanningspulsen - een kortstondige (voor nanoseconden of enkele microseconden) zeer sterke stijging van de spanning in verband met een korte bliksemontlading of het inschakelen van de spanning op het onderstation na een ongeval. Het is goed voor 7,4% van alle stroomstoringen.
3. Volledige stroomuitval is volgens deze studie het gevolg van ongevallen, bliksemontladingen, ernstige overbelasting van de elektriciteitscentrale. Komt voor in 4,7% van de gevallen.
4. Te veel spanning - een kortstondige toename van de spanning in het netwerk, geassocieerd met het loskoppelen van krachtige verbruikers. Komt voor in 0,7% van de gevallen.
Dit beeld kan blijkbaar als typerend worden beschouwd voor de meeste ontwikkelde landen. (Laten we tussen haakjes opmerken dat ononderbroken voedingen die in deze landen worden geproduceerd, in de meeste gevallen gericht zijn op zo'n elektrisch netwerk).
Helaas komt dit beeld niet altijd overeen met onze werkelijkheid. Het bedrijf "A en T Systems" voerde in opdracht van verschillende klanten onderzoeken uit van het elektrische netwerk bij bedrijven op verschillende plaatsen in Rusland en in het buitenland. Daarnaast ontvingen we ook indirecte informatie over de toestand van het elektriciteitsnet op verschillende plaatsen in de voormalige USSR. Er waren niet zoveel van dergelijke onderzoeken dat het mogelijk was om professionele statistische conclusies te trekken, maar toch springt er gewoon iets in het oog.
Rijst. 2. Soorten stroomstoringen.
Het meest voorkomende probleem in het elektrische netwerk, evenals in de Verenigde Staten, kan worden beschouwd als een laagspanning in het netwerk. Dit type stroomstoring is echter niet zo dominant over andere soorten storingen.
Om te beginnen komt overspanning in het netwerk bijna net zo vaak voor als onderspanning. Bovendien is voor verschillende plaatsen (steden, regio's, bedrijven) meestal een bepaald spanningsniveau in het netwerk kenmerkend. Ergens kan het meestal laag zijn, op andere plaatsen is het meestal normaal of meestal hoog. Dit niveau blijft de hele tijd ongeveer hetzelfde. Tegen de achtergrond zijn er cyclische spanningsveranderingen die samenhangen met een verandering in de belasting in het elektrische netwerk.
De kortste cyclus van spanningsverandering is overdag. Op afb. 3 toont echte grafieken van spanningsveranderingen op twee punten in Rusland (anderhalf duizend kilometer van elkaar) gedurende de dag.
Rijst. 3. Dagelijkse cyclus van spanningsveranderingen in het netwerk.
De onderste curve in afb. 3 ontvangen in een netwerk met verlaagde spanning. Stabiele spanning 's nachts ca. 215 V neemt af met het begin van de dag en neemt weer toe in de avond, wanneer de meeste consumenten zijn uitgeschakeld.
De gemiddelde curve in Fig. 3 verkregen in een elektrisch netwerk met verhoogde spanning. Hier wordt een meer karakteristieke afhankelijkheid van de spanning van het tijdstip van de dag waargenomen. Stabiel 's nachts, de spanning neemt' s morgens af, bereikt een minimum in het midden van de werkdag, en neemt geleidelijk toe tegen het einde.
Beide beschreven schema's werden verkregen op werkdagen van de week. De bovenste grafiek in afb. 3 ontvangen op een vakantie op dezelfde locatie als de gemiddelde kaart. In dit geval blijft de spanning gedurende de dag stabiel hoog.
Als we de spanning in het weekend in de overweging opnemen, krijgen we de volgende langste cyclus van spanningsveranderingen in het elektrische netwerk - een wekelijkse. Blijkbaar zijn er spanningswisselingscycli van langere duur (bijvoorbeeld een jaarlijkse cyclus), maar die hebben we nooit gevolgd.
In Rusland, en vooral in andere GOS-landen, is er een soort stroomstoring die in het Westen volledig onbekend is. Dit is een onstabiele frequentie. Het meest typische voorbeeld was Georgië in 1992-1994. Het energiesysteem van Georgië als geheel was blijkbaar erg zwaar overbelast. Daarom kan de frequentie in het netwerk dalen tot 42 Hz.
Op zichzelf vormt de verandering in frequentie geen significant gevaar voor apparatuur die is uitgerust met een schakelende voeding, maar het is zeer lage frequentie gaat meestal gepaard met sterke harmonische vervorming, die de werking van niet alleen een computer, maar ook de meeste nadelig kan beïnvloeden ononderbroken voedingen (UPS). Daarnaast zijn veel UPS middenklasse beschouwt een sterke afname van de frequentie als een noodgeval en begint batterijvermogen te verbruiken. De batterij is na een paar minuten leeg en daar houdt al het werk op.
In Rusland is een verminderde frequentie vrij zeldzaam. Maar zelfs in Moskou hebben werknemers van het bedrijf Merlin Gerin volgens hen ooit een frequentie onder 45 Hz geregistreerd. In onze metingen werd de frequentie onder 49,5 Hz niet aangetroffen.
Een ander onderscheidend kenmerk van Rusland zijn de redenen (en bijgevolg het aantal) van volledige stroomuitval. ongelukken en natuurrampen, die de redenen zijn voor de volledige stroomuitval in ontwikkelde landen, gebeuren in ons land met ongeveer dezelfde frequentie als daar. Maar in Rusland zijn deze ongelukken niet de enige, of zelfs de belangrijkste, redenen voor het volledig verdwijnen van de spanning. De menselijke factor spreekt zijn zelfverzekerde woord.
Het is een kwestie van gebrek aan kennis. Elektriciens die een kantoorpand met veel computers onderhouden hebben doorgaans geen idee van de impact die een stroomstoring heeft op computers en data. Daarom gedragen ze zich precies hetzelfde als 20 jaar geleden.
Als er een probleem is met de stroomvoorziening op de vloer (bijvoorbeeld de stroomonderbreker - de zekering is uitgeschakeld), gaat de elektricien op zoek naar de stroomonderbreker die verantwoordelijk is voor de zone waarin het probleem zich voordeed. Hij kijkt natuurlijk niet volgens het schema (dit is een lange tijd, en hij kan al dan niet schema's hebben). Hij schakelt eenvoudig achtereenvolgens alle machines op het paneel uit en zet ze onmiddellijk weer aan en bekijkt het resultaat. Op het moment dat het licht in de juiste kamer verschijnt, beschouwt hij zijn missie als voltooid.
Als de gewenste machine de laatste is, zal binnen een minuut elke gloeilamp en elke computer op de vloer een kortstondige (minder dan een seconde) stroomstoring ondergaan. Voor verlichting gebeurt er niets vreselijks, mensen hebben meestal niet eens tijd om bang te worden, even in het donker te zijn. Maar een tweede keer afsluiten is voldoende om gegevens op computers te verliezen.
Vooral vaak komen dergelijke gevallen voor in de lente en de herfst, wanneer het stookseizoen eindigt of begint. Als de verwarming al uit is of nog niet aan staat, en het wordt ineens kouder, dan reageren mensen standaard: ze zetten elektrische kachels aan. Als het elektrische netwerk zwaar wordt belast, kan het aansluiten van extra (en krachtige) verbruikers leiden tot de werking van de automatische zekering. Ga nu twee alinea's terug.
Deze cyclus van in- en uitschakelen kan in sommige organisaties meerdere keren per dag worden herhaald.
Verder gedraagt het elektriciteitsnet in Rusland zich ongeveer hetzelfde als in de Verenigde Staten.
Let op een ander type stroomvervorming dat niet wordt gedekt door Bell Labs. We hebben het over de vervorming van de sinusvormige vorm die verband houdt met de werking van computers en andere niet-lineaire belastingen.
Wanneer schakelende voedingen werken in een zwaar overbelast netwerk, kan vervorming van de sinusvormige spanningsgolfvorm optreden. Dit kan worden uitgedrukt in het afsnijden van de bovenkant van de sinusoïde en het verschijnen van harmonischen - oscillaties van meerdere frequenties. Deze vervormingen kunnen ertoe leiden dat andere gevoelige apparatuur, zoals meetinstrumenten of videoapparatuur, niet goed werkt.
Vervormingen in de vorm van de spanningscurve worden verergerd door de specifieke eigenschappen van een driefasig elektrisch netwerk, oorspronkelijk ontworpen om alleen te werken met sinusvormige spanningen en stromen. De werking van computers in een driefasig elektrisch netwerk wordt besproken in de sectie "Kenmerken van driefasige ononderbroken voedingen" van hoofdstuk 8.
Voor fans van het emotionele begrip van problemen met elektriciteit, maar ook voor degenen die geneigd zijn vaak te klagen over de kwaliteit van elektrische energie, kan een van de beste technologische romans van Arthur Hailey worden aanbevolen: "Overload". Als u het leest, kunt u de situatie binnen enkele uren van de kant van de elektriciteitsproducent bekijken.
Tafel 2. Soorten stroomstoringen
| Type stroomstoring | Oorzaak | Mogelijke gevolgen |
| Onderspanning, spanningsdips | Overbelast netwerk, onstabiele werking van het netwerkspanningsregelsysteem, aansluiting van verbruikers, waarvan het vermogen vergelijkbaar is met het vermogen van het elektrische netwerkgedeelte | Overbelasting van de voeding elektronische apparaten en het verminderen van hun middelen. Schakel apparatuur uit wanneer de spanning onvoldoende is voor de werking ervan. Storing van elektromotoren. Verlies van gegevens op computers. |
| overspanning | Onderbelast netwerk, onvoldoende efficiënte werking van het regelsysteem, afsluiten van krachtige verbruikers | Apparatuurstoring. Noodstop van apparatuur met verlies van gegevens in computers. |
| Hoogspanningsimpulsen | Atmosferische elektriciteit, in- en uitschakelen van krachtige verbruikers, inbedrijfstelling van een deel van het elektriciteitssysteem na een ongeval. | Storing van gevoelige apparatuur. |
| elektrische ruis | Krachtige consumenten in- en uitschakelen. Wederzijdse invloed van elektrische apparaten in de buurt. | Storingen in de uitvoering van programma's en gegevensoverdracht. Onstabiel beeld op beeldschermen en videosystemen. |
| Volledig uitschakelen | Doorslaan van zekeringen bij overbelasting, onprofessioneel handelen van personeel, ongevallen op hoogspanningsleidingen. | Verlies van gegevens. Op zeer oude computers - uitval van harde schijven. |
| Harmonische spanningsvervorming | Een aanzienlijk deel van de netwerkbelasting bestaat uit niet-lineaire verbruikers die zijn uitgerust met schakelende voedingen (computers, communicatieapparatuur). Het elektrische netwerk dat werkt met niet-lineaire belastingen is onjuist ontworpen, de nulleider is overbelast. | Interferentie met gevoelige apparatuur (radio en televisiesystemen, meetcomplexen, enz.) |
| Instabiele frequentie | Sterke overbelasting van het stroomsysteem als geheel. Verlies van systeemcontrole. | Oververhitting van transformatoren. Voor computers is het veranderen van de frequentie zelf niet eng. Een onstabiele frequentie is de beste indicator dat een voedingssysteem of een aanzienlijk deel ervan niet goed werkt. |
Overbelasten
Laten we proberen een beetje te systematiseren wat al is gezegd over veranderingen in de belasting in het netwerk.
Overbelasting (d.w.z. situaties waarin de stroom in het netwerk hoger is dan de nominale of maximaal toegestane voor het gedeelte van het elektrische netwerk) kan optreden op verschillende niveaus voedingssystemen. De gevolgen zijn dan ook verschillend.
Lokale overbelasting is een netwerkoverbelasting in het gebied van verbruikers tot de dichtstbijzijnde automatische zekering. Door overbelasting in het netwerkgedeelte kan deze zekering doorslaan en daardoor lokale afsluiting Spanning.
Lokale overbelasting treedt op als de hele lijn van verbruikers naar de step-down transformator overbelast is. Er is een afname van de spanning in het netwerk. In geval van ernstige overbelasting en storing lokale systemen beveiliging is bediening van het onderstationbeveiligingssysteem mogelijk, ook gepaard gaande met een tijdelijke volledige stroomuitval. Deze trip geldt voor alle verbruikers die via deze transformator gevoed worden.
Algemene overbelasting treedt op wanneer het gehele elektriciteitssysteem of een aanzienlijk deel ervan wordt overbelast. In dit geval kan naast een afname van de spanning ook een afname van de frequentie van de sinusvormige spanning optreden. Bij diepe algemene overbelastingen kan de beveiliging van de energiecentrale worden uitgeschakeld en kan de spanning in het systeem als geheel worden uitgeschakeld. In Rusland komen dergelijke overbelastingen niet voor of zijn uiterst zeldzaam. Het belangrijkste obstakel voor het optreden van een dergelijke overbelasting is het competente beheer van een deel van het elektriciteitssysteem (tijdelijk, inclusief geplande, ontkoppeling van sommige verbruikers en andere manieren om de belasting te verminderen).
Het klassieke geval van algemene congestie is een bekend geval in New York, anderhalf decennium geleden. Op het hoogtepunt van de werkdag werden door een ongeval op een van de onderstations van de stad alle consumenten die erdoor werden gevoed uitgeschakeld. Het automatische besturingssysteem van het stroomsysteem herstelde onmiddellijk de stroom naar de consumenten door ze aan te sluiten op andere onderstations. Een van de onderstations was bijna volledig belast, kon de extra belasting niet aan en stond uit. De verbruikers werden weer automatisch verdeeld over andere onderstations. Er begon een kettingreactie van het uitschakelen van onderstations, die het hele Manhattan, het zakencentrum van New York, besloeg. Het resultaat van een klein ongeval, gecombineerd met een onafgewerkt controlesysteem en onvoldoende opleiding van de coördinatoren, was onderdompeling in de duisternis van de kantoren van honderden van 's werelds grootste bedrijven.
Een heel speciaal geval van overbelasting is de tijdelijke overbelasting die gepaard gaat met de startstromen die optreden bij het starten van bijna alle apparatuur. De startstroom kan het nominale stroomverbruik van een elektrisch apparaat in eenheden tientallen en (gelukkig zeer zelden) honderden keren overschrijden. Afhankelijk van de grootte van de startstroom kan een tijdelijke overbelasting zich uitstrekken over een groter of kleiner deel van het netwerk. Meestal veroorzaakt het opnemen van apparatuur lokale overbelasting, maar er zijn gevallen waarin het opnemen van één zeer krachtige eenheid een overbelasting van het elektriciteitssysteem van een heel land veroorzaakt.
In Mongolië is er bijvoorbeeld een grote mijnbouw- en verwerkingsonderneming "Erdenet", de voormalige "constructie van het socialisme", en nu een gezamenlijke Mongools-Russische onderneming. Deze onderneming is de grootste van het land en verbruikt ongeveer een derde van alle Mongoolse elektriciteit (respectievelijk ongeveer 120 en 300 MW). basis technologisch proces zijn kogelmolens die erts vermalen tot fijn stof. De trommel van zo'n molen heeft een diameter van 6 meter en een lengte van ongeveer 18 meter. De elektromotor die de trommel laat draaien is ook niet klein - zijn kracht 5 MW.
De molens draaien de klok rond, maandenlang. Elke stop voor preventief onderhoud (of, omgekeerd, opname) is een grote gebeurtenis, die vele maanden van tevoren wordt gepland. Het feit is dat de freesmotor onder belasting wordt gestart (het is noodzakelijk om de enorme traagheid van de trommel te overwinnen), en de startstromen kunnen de nominale stromen 10 keer overschrijden. MAAR 50 MW- dit is bijna 20% van de capaciteit van het elektriciteitssysteem van Mongolië. Gecontroleerd starten (bijvoorbeeld met behulp van een thyristoraandrijving) van een dergelijke motor is nog niet mogelijk - te veel vermogen.
Toevallig heb ik zo'n lancering een keer gevolgd met een oscilloscoop in mijn handen. Het ging heel goed - de spanning (blijkbaar in het hele land) daalde met slechts 12 volt. De tijdelijke aansluiting van het Mongoolse energiesysteem op het Russische had effect - een deel van de piekbelasting werd overgenomen door Irkutskenergo.
IN driefasig netwerk voornamelijk geladen met computers, kan een ander type overbelasting optreden: overbelasting van de nulleider als gevolg van een vervormde belastingsstroomgolfvorm. Het bijzondere gevaar is voornamelijk te wijten aan het feit dat het niet kan worden gedetecteerd door conventionele schakelborden en bijna altijd onopgemerkt blijft, evenals de afwezigheid van zekeringen op de nulleider.
Neutrale draad
De nuldraad in een driefasig AC-systeem voert een zeer belangrijke functie. Het dient om de fasespanningen in alle drie de fasen bij verschillende fasebelastingen gelijk te maken (of, zoals elektriciens zeggen, fase-onbalans).
In het geval van een breuk in de nuldraad met ongelijke belastingen in de fasen fase spanningen zal anders zijn. In fasen met een grote belasting (lagere weerstand) zal de spanning lager zijn dan normaal, ook al is deze fase verre van overbelast. In fasen met minder belasting (hoge weerstand) zal de spanning hoger worden dan normaal.
Vooral gevaarlijk is een kortsluiting na een breuk in de nuldraad. In dit geval neemt de spanning op de resterende niet-kortgesloten fasen driemaal toe met de wortel (van normaal 220V tot 380V). Installeer geen zekeringen en schakelaars om een breuk in de nuldraad te voorkomen. Dit type stroomstoring is een van de gevaarlijkste, maar met het juiste ontwerp en de juiste werking van het elektrische netwerk of een ononderbroken stroomvoorziening is het zeer zeldzaam.
In Rusland wordt een vierdraads, driefasig elektrisch netwerk gebruikt. Het wordt ook wel een elektrisch netwerk genoemd met een doof geaarde nulleider. Deze woorden verbergen een heel eenvoudig feit: de nuldraad op het onderstation is geaard en vervult praktisch niet alleen zijn functie om een driefasig netwerk te "balanceren", maar wordt ook gebruikt als beschermende aarding.
In Europa wordt meestal een vijfdraads elektriciteitsnet gebruikt. In zo'n elektrisch netwerk is er een aparte (vijfde) aarddraad en vervult de nuldraad maar één functie. Trouwens, alle westerse driefasige UPS ontworpen voor gebruik met dit specifieke elektrische netwerk.
De nulleider is ontworpen om effectief te compenseren voor stromen in verschillende fasen in het geval van sinusvormige stromen in een driefasig elektrisch netwerk. Als er veel computers op het elektriciteitsnet zijn aangesloten, wordt de vorm van de stroomcurve vervormd en wordt het rendement van de nulleider sterk verminderd. In dit geval zijn gevaarlijke overbelastingen van de nulleider en vervorming van de spanningsgolfvorm mogelijk. Meer hierover in hoofdstuk 8.
Antwoord: Korte beschrijving
1. Onderbrekingen en noodsituaties in huishoudelijke elektrische netwerken
2. Onderspanning (stroomstoringen)
3. Overspanning
4. Impulsuitbarstingen met hoog voltage
5. Volledig uitschakelen
6. Ruis en interferentie in het elektrische netwerk
7. Instabiliteit van de netfrequentie
8. Harmonische oscillaties en spanningsvervorming
Onderbrekingen en noodsituaties in huishoudelijke elektrische netwerken
Tegenwoordig wordt volgens statistieken een spanningsafwijking in stedelijke elektrische netwerken binnen 15% als de norm beschouwd. In de praktijk gaat deze indicator vaak verder dan deze limieten. Daarnaast zijn er frequente gevallen van harmonische trillingen, impulspieken en vervormingen van de spanningsgolfvorm, het optreden van ruis en interferentie, evenals schommelingen in de netwerkfrequentie.
Problemen met een slechte voeding kunnen verschillende oorzaken hebben, maar ze leiden allemaal tot aanzienlijke veranderingen in de parameters van de netvoeding, wat op zijn beurt de werking van alle aangesloten apparatuur nadelig beïnvloedt. Als gevolg hiervan valt elektrische apparatuur uit en moet de gebruiker geld uitgeven aan het repareren of, erger nog, het vervangen ervan. Hierbij is het erg belangrijk om te weten tot welke factoren kan leiden: soortgelijke situaties en waarom deze storingen optreden.
Onderspanning (stroomstoringen)
Een van de meest voorkomende problemen met de stroomvoorziening is stroomuitval. Dergelijke situaties kunnen zich om de volgende redenen voordoen:
- door overbelasting van het elektriciteitsnet;
- onstabiele werking van het spanningsregelsysteem in de lijn;
- aansluiting van energie-intensieve verbruikers waarvan het totale vermogen gelijk is aan of de waarde van het totale vermogen benadert een bepaald gebied elektrische netwerken.
Mogelijke gevolgen van laagspanning kunnen zijn:
Overbelasting voedingen van verschillende elektronische techniek, wat leidt tot een afname van de levensduur;
- plotselinge uitschakeling van elektrische apparatuur wanneer de spanning daalt tot onder het niveau dat nodig is voor de werking ervan;
- uitval van elektromotoren;
- verlies belangrijke informatie op de computer.
overspanning
De volgende niet minder gevaarlijke noodsituatie in elektrische lijn- dit is een toename of plotselinge spanningspieken die kunnen optreden als gevolg van:
- onderbelasting van het netwerk (bijvoorbeeld 's nachts, wanneer de meeste elektrische verbruikers zijn uitgeschakeld);
- abrupte uitschakeling van een krachtige belasting;
- onvoldoende efficiënte werking van het voedingsregelsysteem.
Deze situaties kunnen leiden tot de volgende gevolgen:
- uitval van apparatuur;
- noodstop van apparatuur en verlies van kritieke gegevens (met betrekking tot computer- en serverapparatuur).
Hoogspanningsimpulsuitbarstingen
Vaak zijn er in elektrische netwerken zulke negatieve verschijnselen als hoogspanningspieken van spanning, die een gepulseerd karakter hebben. Ze kunnen worden genoemd:
Schakelen van elektrische apparaten;
- atmosferische en gasontladingen (de zogenaamde "atmosferische" elektriciteit);
- in- en uitschakelen van krachtige elektrische verbruikers;
- inbedrijfstelling van afzonderlijke onderdelen van het stroomsysteem na ongevallen.
Zelfs gezien de korte duur van deze overspanning, kan de impact ervan voldoende zijn voor ernstige gevolgen zoals:
- isolatie kapot;
- kortsluiting;
- storing van gevoelige apparatuur.
Volledig uitschakelen
Ook zijn situaties van volledige stroomuitval van alle op het elektriciteitsnet aangesloten apparatuur niet uitgesloten. De bron van een dergelijke uitkomst van gebeurtenissen kan zijn:
- werking van zekeringen bij overmatige overbelasting op hoogspanningslijnen;
- ongevallen in het elektriciteitsnet;
- onprofessioneel en ongeschoold handelen van personeel.
Totale uitschakelresultaten:
verlies van belangrijke informatie;
- uitsplitsing van harde schijven geïnstalleerd in pc's en servers;
- uitval van voedingen van diverse elektrische apparatuur.
Ruis en interferentie in het elektrische netwerk
Een negatieve invloed hebben op de werking van elektronische apparatuur en schommelingen in het elektrische signaal, ruis of interferentie genoemd. Er kunnen verschillende redenen zijn voor hun optreden:
Invloed van elektrische apparaten die in de directe omgeving werken;
- schakelen van krachtige elektrische verbruikers.
Storingen in de werking van veel programma's en applicaties, evenals problemen bij de gegevensoverdracht;
- beeld van lage kwaliteit op de schermen en monitoren van werkstations, evenals verschillende videosystemen.
Instabiliteit van de netfrequentie
De instabiliteit van de frequentie van het elektrische netwerk is een van de meest opvallende indicatoren voor de juiste werking van het voedingssysteem als geheel, of een van de afzonderlijke onderdelen ervan. Deze schommelingen kunnen worden veroorzaakt door een van de volgende redenen:
- sterke overbelasting in de elektrische leiding;
- als gevolg van verlies van controle over het stroomsysteem.
Ondanks het feit dat, in het algemeen, om te werken computer technologie frequentie verandering netspanning geen kritisch effect heeft, leiden dergelijke verschijnselen tot oververhitting van vermogenstransformatoren. En dit kan, zoals u weet, de stabiliteit en duur van de werking van veel elektrische apparaten nadelig beïnvloeden.
Harmonische oscillaties en spanningsvervorming
Naast het uiterlijk extra interferentie in het netwerk kan ook het sinusvormige signaal van de voedingsspanning zelf worden vervormd. De voorwaarden voor dergelijke invloeden kunnen zijn:
Het overwicht van een niet-lineaire belasting in het netwerk, waaronder: impuls blokkades voeding. Dit zijn voornamelijk computers, netwerk-, server- en communicatieapparatuur;
- overbelasting van de nulleider;
- onjuist ontworpen elektrische communicatie die werkt met niet-lineaire belastingen.
Vervorming van spanningsvormen leidt tot storingen in de werking van gevoelige apparatuur, waaronder voornamelijk meetinstrumenten, televisie- en radiosystemen.
