Техно Блог

Обзор инвертора APSX-6048, вторая частьВторая часть обзора. На первом обзоре можно остановиться, но...

Применение инверторов для систем резервного электропитания не ограничивается примером первого обзора. Задачи резервного электропитания могут иметь различное применение. Например узловые точки провайдеров домашних сетей. Как правило это технические помещения в подвале или технические помещения верхних этажей. Приточно-вытяжной вентиляции как правило нет, слишком велика запыленность таких помещений. Шкафы IP54 влаго-пыле защищенные обычно не применяются. Самое бюджетное решение, обеспечить более мение герметичность помещения и установить кондиционер. Температура в таких помещениях может требовать охлаждение в любое время года, и зимой и летом. Всегда по близости есть теплотрасса, или само оборудование в закрытом объеме имеет собственное тепловыделение, которое необходимо утилизировать. Иначе узел не будет обеспечивать стабильную связь. Таким образом кондиционирование вполне обосновано.

Оборудование подобного узла - это активное сетевое оборудование, как правило построено на оптике и поддерживает связь от 100 пользователей до нескольких тысяч. Это зависит от конкретной площадки.

Наблюдая несколько действующих таких площадок я обратил внимание на то, что собственно само основное оборудование может иметь источник бесперебойного электропитания - ИбП. Но время его автономной работы ограничено количеством подключенных модулей батарей. К ИБП подключено только основное оборудование. И... В случае пропадания электроснабжения узла, (а это одна из основных проблем всех локальных провайдеров) узел в зависимости от типа установленного ИБП работает несколько часов, или не работает длительное время в соответствии с возможностью ИБП, так как обваливается потому что температура вышла на уровень выше 40 градусов, так как в этом случае кондиционер не работает, обесточен. Все это может проявляться отказами комплектов батарей или частой сменой аккумуляторных батарей, полными отказами ИБП, отказами основного оборудования.

Точка поддерживающая около 700 абонентов, работает от ИБП несколько часов, три, четыре, возможно до 6. Точки имеющие колличество абонентов от 1000 до нескольких тысяч от ИБП такой же конфигурации могут работать до трех часов. Колличество стандартных батарейных модулей для любого ИБП от 2 до 6 кВт ограничено, как правило не более 4. Если говорить о Ампер часах, эта цифра от 7-9-12, до 40-50 Ач. Таким образом оборудование может проработать несколько часов, например до приезда мобильной бригады с портативной электростанцией, если отключение площадки имеет такую длительность. Такая ситуация достаточно широко распространена не только у провайдеров но и у мобильных операторов. Если говорить о провайдерах, то несколько тысяч абонентов в таком случае не только без интернета, но и без кабельного телевидения, так как эти узлы обеспечивают эту услугу. В зависимости от объема помещения, тепловыделения оборудования и некоторых других факторов температура в помещении может достигнуть значения выше 40-50 градусов. Подключить кондиционер к ИБП не возможно, нет достаточной мощности, и это снизит время автономной работы до 1 часа, а то и менее. Таким образом, может возникнуть следующая ситуация: Наличие ИБП работающего только на основное оборудование, без учета кондиционера с временем автономной несколько часов абсолютно не имеет никаких оснований. Узел не работает стабильно при долговременных отключениях электроснабжения из за превышения рабочей температуры за допустимые пределы.

В этом случае применимо решение - применение инверторной системы резервного электропитания. Почему?

Все достаточно очевидно, сравним системы ИБП от 2 до 6 кВт с инверторными системами:

• Как правило ИБП не способен своевременно обеспечить перезяряд подобного коплекта батарей. Именно потому что он обеспечивает другую задачу: качественное и бесперебойное электропитание. Бывают конечно исключения, но они единичны и в этом случае все равно будет ограничение в Амперчасах примерно на уровне 200-300 Ач.
• В результате инверторная система заменяет мобильную бригаду с портативной электростанцией, работает автономно, длительность от нескольких часов, до нескольких суток.

  ---

КрСечение кабеля инвертора для подключения аккумуляторной батареиоме этих различий, есть еще с десяток примеров, но вернемся к APSX 6048. Решить задачу резервного электропитания с помощью этого инвертора вполне возможно. Встроенное зарядное устройство, или собственно сам узел преобразователя работает как дву-направленный конвертор. Есть внешняя сеть, работает как зарядное устройство. Отсюда его мощность от 23Ампер до 90! Девяносто ампер при напряжении 48 Вольт, это более 4кВт. Когда внешняя сеть пропадает, узел переходит в режим преобразования напряжения из 48 Вольт в 220 Вольт, синусоидалного напряжения с достаточно низким КНИ (Коэффициентом нелинейных искажений). Это напряжение пригодно для любого оборудования. Кроме того, заявленная функция 200% перегрузочной способности работает. При измерении выходного тока, или фактически измерении мощности нагрузки это можно увидеть. Инвертор отслеживает нарастание тока нагрузки, и при выходе за пределы контрольной точки, переходит в режим синхронизированной работы с сетью используя энергию аккумуляторов. Физическое подключение к сети 220 Вольт обеспечивает мощность до 6кВт, встроенный инвертор обеспечивает мощность до 6 кВт. В результате мощность на выходе может достигать 12 кВт. Этот режим кратковременный, и не является основным режимом.

Я не сторонник использования этого режима. Основных, штатных режимов работы у любого инвертора системы резервного электропитания два: Работа от внешней сети. И работа от аккумуляторной батареи. Но в безвыходной ситуации когда есть потребитель с пиковой мощностью: насос, кондиционер, и.т.д. можно обеспечить его запуск, и работу при ограниченной мощности ввода. Многие производители инверторов декларируют этот режим работы как преимущество. Но... С точки зрения современной схемотехники преобразователей это не то достижение за которое можно получить Нобелевскую премию. Кроме того, этот режим использует ресурс аккумуляторных батарей, и если мощные потребители будут постоянно работать за пределами штатного режима, и в данном случае выходной мощности более 6 кВт, комплект батарей прослужит не так долго, как это необходимо. Кроме того, этот режим работы обеспечивается при наличии внешней сети. При работе в автономном режиме от батарей дополнительную мощность брать негде. И мощный потребитель становится ударной нагрузкой способной разрушить преобразователь, вывести его из строя. Что касается контроля и защит: есть встроенный температурный контроль трансформатора, и преобразователя. Это необходимо для обеспечения безопасной работы в различном диапазоне температур окружающей среды и в случае перегрева,соответствующей реакции: команды на отключение. Это может в некоторых случаях сохранить от выхода из строя не только инвертор, но и потребителей. Обмотка трансформатора выполнена шиной. В целом инвертор производит впечатление качественного изделия. Две  платы: входная, (фильтры и подключение трансформатора) и главная, (инвертор) выглядят достойно и ремонтно пригодны.

Инсталляция, установка, минимальные требования.

Мне известны случаи, когда пользователи приобретают инвертор, и устанавливают его самостоятельно. Практически все инсталляции которые мне приходилось наблюдать, не только системы электропитания частного использования но и более серьезных объектов не выдерживают минимальной, а чаще никакой критики:

• Сечения кабелей не соответствует требованиям.
• В цепи батарей нет защиты: предохранителей, устройств размыкания цепи батарей.
• Эксплуатация без заземления.

Это значит не соблюдены минимальные требования по установке.

В случае с использованием устройств с мощностью до 2-3кВт этого не происходит. В таком случае все просто и на уровне Plug-and-Play. Включил в розетку, подключил потребителей удлиннителем или непосредственно к ИБП или инвертору и все работает. Но в случае с инверторами , ИБП мощностью от 3 кВт и выше необходимо соблюдать минимальные требования. Переоценка своих возможностей, знаний и опыта практически всегда заканчивается не работающей системой. Кроме того это не безопасно! Основные требования к эксплуатации инвертора изложены в документации из комплекта поставки.

На что необходимо обратить внимание при установке APSX 6048.

• Никогда самостоятельно не устанавливать и не подключать оборудование подключаемое в сеть электропитания иным способом чем вилка и розетка. Это главное. Если Вы никогда не занимались ничем подобным, и даже имеете опыт выполнения электромонтажных работ - не делайте это. Кроме того, не каждый инженер-электрик может сделать это правильно и без замечаний.
• Соблюдение фазировки, принципиально важно.
• Контур заземления существует и соответствует требованиям. Без наличия заземления использование прибора запрещено.
• Минимальное сечение кабеля для подключения инвертора, рабочее напряжение 220 Вольт - 6 кв.мм. Расстояние от точки подключения до инвертора не превышает 5 метров.
• Минимальное сечение кабеля для подключения инвертора, рабочее напряжение 48 Вольт - 35кв.мм. Расстояние от точки подключения до инвертора не превышает 5 метров.
• Номинал автоматического размыкателя или предохранителя 220 Вольт не менее 63 А
• Номинал автоматического размыкателя или предохранителя 48 Вольт не менее 150 А. В случае использования плавких предохранителей обеспечить безопасное размыкание цепи батарей, без видимых контактов размыкателя цепи.
• Емкость подключенных аккумуляторных батарей не менее 200-300 Ач
• Наилучшая дистанция от батарей до инвертора: не менее одного метра.
• Нормальное рабочее положение инвертора, вертикальное. Соответствующие петли (видны на первом фото в статье) предусмотрены в конструкции нижней части корпуса. Если такое положение не возможно, необходимо обеспечить расстояние передней-верхней панели стенки инвертора до ближайшего препятствия не менее 20см.
• Защита цепи батарей расположена как можно ближе к комплекту батарей.
• Условия эксплуатации устройства: Отсутствие пыли, загрязнений. Сухое чистое помещение.
• Соблюдены меры по условиям эксплуатации и окружающей среды для применяемого комплекта аккумуляторов.

Дополнительно. Инвертор требует конфигурирование и настройку под условия эксплуатации. Вы должны полностью понимать все режимы работы и принцип работы APSX 6048.

В случае дистанции до точек подключения более пяти метров, использовать соответствующие методики расчета системы.

Все эти рекомендации являются мимнимальными. Для обеспечения длительной и безопасной работы APSX 6048, доверьте его установку профессиональному инсталлятору или как минимум необходимо обеспечить контроль установки соответствующим специалистом.

Системы резервного электропитания, инверторы, источники бесперебойного электропитания - инсталляция, обслуживание. В заключении могу сказать, у этого производителя есть инвертор APSX 3024 с аналогичным функционалом, но меньшей мощности - 3 кило Ватта