ИБП в качестве источника электроэнергии

Источник бесперебойного питания (ИБП) представляет собой устройство, которое при значительном отклонении параметров питающего напряжения от нормы (или при полном его пропадании) способно обеспечить на определённое время нормальное электропитание нагрузки. Для реализации подобной возможности в ИБП могут использоваться подзаряжаемые при нормальной работе сети аккумуляторные батареи и специальные преобразовательные устройства – инверторы. При этом время непрерывной работы резервных источников питания определяется техническими характеристиками самого устройства.

Целесообразность применения ИБП определяется самим названием устройства. Вполне очевидно, что используют такие устройства в случае «проблемного» электропитания, причём под проблемой понимаются не только резкие колебания напряжения в сети или периодические отключения электрической энергии, но и её качественные характеристики.
В нашей стране документом, регламентирующим качество питающего напряжения, является государственный стандарт ГОСТ 13109-97 («Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения»).

Согласно этому стандарту основными параметрами, определяющими качество электропитания, являются:
- значения фазных и линейных напряжений;
- значения фазных токов и токов нейтрали;
- активная, реактивная и суммарная мощность в нагрузке;
- частота переменного тока в сети;
- спектральный состав сигнала переменного тока и напряжения (суммарный коэффициент гармоник);
- величина коэффициента фликера, связанного с наличием негармонических составляющих в питающем напряжении и многие другие.

Значения указанных параметров далеко не всегда соответствуют допустимым значениям приведённого выше стандарта, и очень часто такие отклонения наблюдаются не только в сельских районах, но и во многих городских энергосистемах. Подобное «проблемное» электропитание нередко приводит не только к сбоям и отказам в работе электрооборудования, но и к преждевременному его износу.

Проведённые исследования по влиянию различных отклонений электропитания от нормы на рабочие характеристики и срок службы электрооборудования выявили следующую статистику:
- превышение напряжения на 10% от нормы снижает срок службы ламп накаливания в 3-5 раз;
- такое же снижение напряжения вызывает уменьшение уровня световой отдачи ламп накаливания на 40 % (для люминесцентных ламп - 15 %), а при значительном снижении напряжения наблюдается устойчивое мерцание ламп;
- небольшое снижение питающего напряжения асинхронного электродвигателя (10-15 %) снижает его пусковой момент на 25 %. При таком напряжении двигатель может просто не запускается, а уже работающий – остановиться;
- снижение напряжения питания всего на 1 % в асинхронном электродвигателе приводит к увеличению потребляемой им реактивной мощности на 5 %;
- разнополярные колебания величины питающего напряжения электродвигателя приводят к повышенному нагреву его обмоток и вызывают преждевременное их старение, что существенно снижает срок службы двигателя.

Отклонения параметров питающего напряжения от нормы особо опасны для электронной бытовой техники и оргтехнических изделий. При внезапном отключении электроэнергии в подобных устройствах возможна полная потеря важной информации; блоки питания электронных устройств и входящие в их состав микросхемы постоянно подвергаются опасности выхода из строя.
Именно по этим причинам единственным разумным способом разрешения всех проблем с энергоснабжением является использование ИБП, способного поддерживать параметры питающего напряжения в заданном (нормированном) диапазоне.

При использовании ИБП любое превышение параметрами сетевого напряжения заданных границ этих значений приведёт к автоматическому переключению ИБП на автономный режим работы с электропитанием от встроенных аккумуляторов.