Нефть и песок О стали Компрессор - подбор и ошибки Из истории стандартизации резьб Соперник ксерокса - гектограф Новые технологии производства стали Экспорт проволоки из России Прогрессивная технологическая оснастка Цитадель сварки с полувековой историей Упрочнение пружин Способы обогрева Назначение, структура, характеристики анализаторов Промышленные пылесосы Штампованные гайки из пружинной стали Консервация САУ Стандарты и качество Технология производства Водород Выбор материала для крепежных деталей Токарный резец в миниатюре Производство проволоки Адгезия резины к металлокорду Электролитическое фосфатирование проволоки Восстановление корпусных деталей двигателей Новая бескислотная технология производства проката Синие кристаллы Автоклав Нормирование шумов связи Газосварочный аппарат для тугоплавких припоев
Главная страница / Архитектура отрасли

Системы бесперебойного питания



Окончание. Начало см. №5, 2005


Корпоративный заказчик хочет гарантий

Качественные изменения в индустрии источников бесперебойного питания средней и большой мощности напрямую связаны с областью информационных технологий. Активно идет процесс распространения компьютерных сетей, значительно расширились возможности обработки и использования информации. В связи с этим сетевая инфраструктура должна функционировать надежно, и одну из ведущих ролей играет здесь электропитание.

Низкое качество электроэнергии в сетях общего назначения, с одной стороны, и все возрастающее значение вопросов управляемости, отказоустойчивости и готовности автоматизированных вычислительных систем и, следовательно, наличие стабильно работающей инженерной инфраструктуры – с другой, заставляют компании и организации создавать системы бесперебойного электроснабжения (СБЭ). Вне зависимости от точного определения терминов «готовность» и «отказоустойчивость» системы, для пользователя они означают возможность получения доступа к вычислительным и информационным ресурсам в регламентированное время. Таким образом, основным требованием к современной информационной системе является сохранение ее работоспособности в случае отказа какого-либо компонента. Корпоративными СБЭ называют, как правило, крупные централизованные системы, выполненные на основе мощных ИБП. Такие системы обычно создаются в масштабах здания или его значительной части и предназначены для электроснабжения рабочих станций нескольких десятков и сотен сотрудников, сетевого и телекоммуникационного оборудования, чувствительного промышленного оборудования и т. п. Применение централизованных схем СБЭ предполагает, что пользователи заняты в едином бизнес-процессе, и возможные издержки и риски из-за нарушений электроснабжения имеют соизмеримый характер для всех сотрудников. При этом для отдельных рабочих станций и серверов, занятых особо критичными приложениями, предусматривается резервирование второго уровня с применением ИБП малой или средней мощности.

Вычислительная система любой степени сложности функционирует в соответствующей «обеспечивающей» инфраструктуре, для построения которой часто используется концепция «инженерной инфраструктуры центра обработки данных» (Network-Critical Physical Infrastructure, NCPI). NCPI – фундамент обеспечения работоспособности современного ВЦ в целом, и в том числе его критических систем. Понятие NCPI охватывает подсистемы электропитания и энергораспределения, монтажные стойки и шкафы, кабельную структуру и средства ее оптимального размещения, подсистему управления климатом, а также соответствующее ПО (управления электропитанием, мониторинга компонентов и пр.).

Вычислительные мощности и объемы обрабатываемых данных в каждой компании разные. Требования заказчика к производительности data-центра, время, необходимое на back-up, ценовые характеристики критически важного оборудования – все это оп электропитанию и кондиционированию компьютерного оборудования.

Формализация требований к системам обеспечения жизнедеятельности ВЦ позволяет выделить три группы решений в зависимости от масштаба data-центра и решаемых прикладных задач.

В последнее время наблюдается следующая тенденция. ИБП средней мощности, разработанные для защиты информационных систем и наиболее критических процессов на предприятиях, обладают характеристиками больших ИБП. Их особенностями являются:

• высокая надежность электроснабжения, обеспечиваемая «горячей» заменой аккумуляторов без прерывания работы защищаемого оборудования;

• способность работать при высоком уровне помех без разряда аккумуляторов;

• наилучшие характеристики входа/выхода, обеспечивающие высокие КПД и качество выходной электроэнергии, а также очень низкие гармонические токи.

Еще одной характерной особенностью современного рынка является то, что ИБП средней мощности, применяемые в сетевой интеграции, должны обладать функциями ИБП малой мощности:

• универсальным форматом корпуса: башня/стойка;

• высокой плотностью мощности для занятия минимального пространства в стойке;

• высоким уровнем сетевой интеграции;

• N+1 избыточным резервированием.

В централизованных системах бесперебойного питания характерно применение мощных ИБП топологии on-line со схемой двойного преобразования. Модули ИБП и батарей, подобно организации серверов в кластерах и зеркальной технологии, обеспечивают избыточность класса N+1 и даже выше, а за счет добавления того или иного модуля можно исключить риск сбоя системы. Модули каждого типа подключаются параллельно, распределяя между собой нагрузку, и если один из них поврежден или удален, вся нагрузка равномерно распределяется между оставшимися. Конфигурацию можно модернизировать, добавляя или удаляя модули. Этот метод лежит в основе современных ИБП, обеспечивающих высокий уровень масштабируемости, избыточности, управляемости и удобства эксплуатации.

Таким образом, изменения происходят на рынке ИБП как средней, так и большой мощности. В последнее время в ИБП стали использоваться DSP-технологии, выпрямители на IGBT-транзисторах, векторное управление. Применение цифрового сигнального процессора (Digital Signal Processor, DSP) позволяет в широких пределах регулировать выходные параметры, защищать нагрузку от шумов, импульсов и искажений синусоиды, создавать параллельные системы для различных схем резервирования, интегрировать ИБП в компьютерные сети и системы телекоммуникаций, объединять ИБП с системами управления дизель-генераторов и устройствами распределения нагрузки. Использование IGBT-выпрямителей и IGBT-инверторов обеспечивает достижение коэффициента входной мощности 0,99 при КНИ тока <5% и, в частности, уменьшает потребление энергии сети.

Все чаще применяется бестрансформаторная схема, что делает такие ИБП очень компактными и легкими. Устанавливаются в ИБП и информативные ЖК-дисплеи. Все эти изменения требованиями рынка. Защищаемое оборудование нуждается во все более качественном электропитании.

Кроме того, в соответствии с требованиями современного бизнеса необходимо защищать не только критичное оборудования, но и «менее значимое».

Перспективное направление в индустрии ИБП – интеграция источников в единую сетевую структуру с возможностью управления или мониторинга параметров системы электропитания из единого технического центра. В настоящее время наиболее востребован удаленный мониторинг через LAN/WEB по протоколам HTTP и SNMP.

Тенденции, претворенные в жизнь. Что нового?

Модельный ряд ИБП Smart-UPS RT в конце прошлого года был расширен модификациями на 7500 и 10 000 ВА. Таким образом, APC получила более чем достойную замену источникам Smart DP, снятие с производства которых «пробило брешь» в сегменте средних мощностей. Новые ИБП Smart-UPS RT в стандартной конфигурации обеспечивают длительное время работы от батареи и высокую плотность мощности по отношению к 1U стойки. Например, при установке в 19-дюймовой стойке ИБП мощностью 5 000 ВА требует 3U пространства стойки, а мощностью 10 000 ВА – всего 6U. Аккумуляторы располагаются в отдельных блоках, предусмотрена их «горячая» замена. Среди новинок – ИБП Smart-UPS VT мощностью от 10 до 40 кВА. Они имеют встроенный переключатель сервисного байпаса, занимающий минимальную площадь компактный корпус, обладают возможностью «горячей» замены и масштабирования батарей. В устройстве предусмотрены функции автоматического контроля и системного управления. Кроме того, линейка VT выгодно отличается одним из самых высоких для топологии on-line с двойным преобразованием КПД – 96,5%.

В области мощных систем с развитием архитектуры InfraStruXure появились новые возможности строительства комплексных решений, образующих инженерную инфраструктуру центра обработки данных. Среди наиболее мощных решений, которые входят в различные конфигурации этой модульной системы, ИБП Symmetra MW, часть InfraStruXure типа C. Данная модульная и масштабируемая система для корпоративных сетей, компьютерных центров и других объектов, ответственных для нагрузки от 400 кВт до 1,0 МВт, объединяет мощный ИБП и батарею, с возможностью параллельного расширения и дальнейшего наращивания функций. Благодаря модульной конструкции ИБП поддерживается расширение системы с множеством конфигурационных возможностей. Модули легко устанавливаются и заменяются, позволяя повышать уровень системной готовности с дискретностью 200 кВт.

Компонентом решений InfraStruXure типа B является ИБП Symmetra PX 40–80 кВт, обладающий следующими преимуществами: стоечная конструкция, резервирование по схеме N+1, что повышает уровень готовности, масштабирование по мощности и емкости батарей. Возможность замены модулей значительно упрощает обслуживание. Symmetra LX – это пять модульных моделей вертикального и стоечного исполнения в различных конфигурациях: от 4 до 16 кВА с резервированием N+1. Оптимальные габариты – ИБП ыдущей версии. Конструкция с возможностью масштабирования и резервирования всех компонентов. Модели вертикального и стоечного исполнения являются одной из составляющих архитектуры APC InfraStruXure типа А – решения для защиты электропитания различных объектов (коммутационных узлов, серверных комнат, небольших компьютерных центров, офисов и магазинов торговых сетей).

Унифицированные размеры шкафов батарейной подсистемы способствуют решению проблемы недостатка места за счет возможности выбора компоновки: в линию, «спина к спине» или с разносом компонентов. В 2004 г. компания Chloride сообщила о запуске в производство новой серии ИБП 70-NET мощностью от 10 до 60 кВА, которые могут резервироваться и объединяться в параллель (до восьми аппаратов). Во время работы устройства обеспечивается активная коррекция входного коэффициента мощности (PFC) и величины входных гармонических искажений тока (стандарт для диапазона 10–40 кВА); состояние батарей контролируется посредством технологии Advanced Battery Care (технология улучшенного ухода за батареями). Возможна поставка данного ИБП в промышленном исполнении для работы в тяжелых условиях окружающей среды. Представители новой серии оборудованы встроенной гальванической изоляцией (400/400 В, 50 Гц) и TVSS (подавителем волнового импульсного перенапряжения при переходных процессах). Также проведены усовершенствования ИБП серии 90-NET мощностью 250, 300 и 400 кВА, которые теперь выпускаются в однокорпусном исполнении. Кроме того, благодаря совершенствованию элементной базы оборудования для ИБП серии 90-NET мощностью 250, 300 и 400 кВА увеличен КПД системы при работе в режиме двойного преобразования.

В серии однофазных ИБП мощностью 6–30 кВА сейчас выпускаются модели как для напольной установки, так и для монтажа в 19-дюймовую стойку. Появилась возможность создания параллельных систем с резервированием. Для улучшения совместимости ИБП при работе от дизель-генераторной установки используется функция коррекции входного фактора мощности ИБП. Миниатюризация компонентов и применение бестрансформаторных схем обеспечили возможность изготовления ИБП со встроенными АКБ мощностью до 40 кВА. В серии 70-NET реализован модульный подход, что позволяет существенно повысить коэффициент готовности ИБП.

Продолжая совершенствовать свои продукты, корпорация Eaton (Powerware) объявила о расширении диапазона входных напряжений для ИБП серий Powerware 9155 и Powerware 9355. Ранее диапазон входного напряжения, при выходе за предел которого ИБП переходили в режим работы от батареи, составлял 196...253 В. Теперь пороговые напряжения зависят от процента загрузки ИБП и составляют 184...276 В (±20% номинального входного напряжения) при 100%-ной нагрузке ИБП и 115...276 В(-50...+20% номинального входного напряжения) при 50%-ной нагрузке. Столь широкий диапазон входных напряжений позволяет экономить ресурс батареи, сократить количество переходов на батарею при неудовлетворительном качестве входной питающей сети.

Е– трехфазная система бесперебойного питания Powerware 9390. ИБП позволяет наращивать мощность системы по мере увеличения потребностей в защите электропитания от 40 до 160 кВА в базовой конфигурации. Допускается объединение в параллель до 8 ИБП для резервирования или повышения мощности, способствующее увеличению общей мощности системы до 1280 кВА. Модель имеет высокий КПД – 94%, что снижает затраты на его эксплуатацию и увеличивает срок жизни батарей. Модели 9155, 9355 и 9390 построены на базе новой платформы, основной особенностью которой является наличие современных IGBT-выпрямителей, позволяющих достичь коэффициента входной мощности 0,99 при КНИ тока менее 5%. Выходной коэффициент мощности, равный 0,9, соответствует современным требованиям компьютерных нагрузок, а отсутствие трансформаторов делает эти ИБП очень компактными и легкими. Кроме того, данные ИБП обладают информативными ЖК-дисплеями с поддержкой русского языка. Компания Emerson Network Power (Liebert-Hiross) пополнила серию ИБП Liebert GXT2 новыми моделями с номинальной мощностью 4500 и 6000 ВА. Их основное назначение – обеспечение качественного электропитания серверов, сетей, вычислительных центров, систем связи, промышленного оборудования, систем тестирования и диагностики. К новым ИБП GXT2 можно подключать неограниченное количество аккумуляторных батарей, а сами модули устанавливаются в компактные стойки или малогабаритные корпуса mini-tower. Специальная программа позволяет конфигурировать параметры работы ИБП в соответствии с индивидуальными потребностями пользователей. При помощи адаптера SNMP WEB Card возможно слежение за параметрами работы ИБП, подключенных к сетям, по протоколу SNMP или посредством обычного браузера. Адаптер USB Adapter Card позволяет реализовать интерфейс USB, необходимый для интеграции средств слежения и управления с системой управ-ления электропитанием Windows XP, Windows 2000 и других операционных систем.

Выпущена новая серия ИБП Liebert Hipulse E, модели которой с номинальной мощностью от 120 до 4800 кВА обеспечивают защиту систем особой важности от любых нарушений штатного режима работы сетей электропитания. ИБП серии Hipulse E построены по топологии on-line с двойным преобразованием и имеют большие допуски по параметрам входного напряжения (±15%) и частоты (±5%). В этих устройствах реализованы автоматический контроль состояния аккумуляторных батарей, ручная коррекция синхронизации байпаса, высокая устойчивость статического байпаса к перегрузкам и способность выдерживать все нелинейные и несбалансированные нагрузки, а также нагрузки с высокими амплитудными коэффициентами. Существует возможность наращивания моделей, за счет подсоединения параллельно нескольких ИБП с одинаковой номинальной мощностью. Следует отметить, что в новых видах ИБП Liebert, построенных по современным технологиям, предусмотрена совместимость со всеми существующими типами батарей (например, для ИБП серии NXa). Идея модульности нашла свое отражение в ИБП Liebert серии Nfinity: 1ный вход/1-фазный выход и 3-фазный вход/1-фазный выход, модули по 4 кВА, схема N+1 как для силовых, так и для батарейных модулей, 100%-ный резерв модуля управления. Кроме того, ИБП серии Hipulse могут строиться по модульной и параллельной схемам. По схеме N+1 работает и серия NXa. Для серий Hipulse и NXa возможно объединение до 6 модулей в параллель, как с использованием центрального статического переключателя, так и без него.

Компания MGE UPS Systems анонсировала ИБП Pulsar EXtreme 2200C и 3200C с резервированием посредством статического переключателя, благодаря чему можно получить преимущества резервирования в классе устройств малой мощности с двойным преобразованием. Pulsar EXtreme могут иметь «башенное» исполнение или монтироваться в стойку, причем вместе с ИБП поставляются все необходимые приспособления и компоненты. Их высота всего 2U, они легко монтируются в телекоммуникационные шкафы и стойки. Высота дополнительных батарей также 2U. Фирменная технология PowerShare по-зволяет распределить приоритеты использования энергии батареи между оборудованием разной степени важности, осуществлять раздельный запуск устройств и дистанционно перезапускать подключенные.

Трехфазная серия Galaxy дополнилась промежуточной моделью мощностью 450 кВА, которая по габаритам совпадает с ИБП меньшей мощности. За счет этого данная модель может использоваться в проектных решениях с ограниченной площадью под системы ИБП. Компанию MGE отличает инновационный подход в области повышения плотности мощности ИБП. За последние годы были выпущены первый в мире slim-line ИБП Pulsar ES, первый ИБП весом менее 1 кг Pulsar EL2, первый ИБП мощностью 1500 ВА высотой всего 1U (Pulsar Evolution), первый сверхкомпактный on-line ИБП высотой 2U (Pulsar Extreme C). MGE первой применила систему жидкостного охлаждения в трехфазном ИБП Galaxy 3000, что позволило значительно уменьшить размеры и увеличить срок службы компонентов за счет снижения их рабочей температуры.

Компания Newave предлагает на российском рынке множество различных систем ИБП с двойным преобразованием напряжения, преимущественно модульных систем средней и большой мощности.

В 2004 г. на отечественном рынке появились модульные системы большой мощности Conceptpower Upgrade c трехфазными модулями 60, 80 и 100кВА и возможностью установки до трех модулей в стойку. Начались также поставки систем среднего класса PowerValue 7,5–40 кВА. Эти источники приходят на смену ИБП PrimewavePlus и Powerwave. ИБП поставляются в трех вариантах: 1-фазный вход/1-фазный выход, 3-фазный вход/1-фазный выход, 3-фазный вход/3-фазный выход. Примечательно, что модульные системы средней и большой мощности имеют полностью автономные трехфазные модули с децентрализованным управлением, реализованные по бестрансформаторной технологии второго поколения. Высокий КПД в режиме двойного преобразования (до 96%) обеспечивает минимизацию эксплуатационных затрат.

Компания PowerCom расширила серию устройств Smart King XL (SXL) с синусоидого сигнала. Модельный ряд интеллектуальных линейно-интерактивных ИБП PowerCom SXL (1000/1500/2000/3000 ВА) дополнен двумя моделями мощностью 5100 ВА в башенном и стоечном исполнении. В новых ИБП серии Smart King XL используется адаптируемое зарядное устройство с максимальным током заряда до 10 А, что позволяет масштабировать СБЭ и увеличивать время автономной работы устройства до 8 часов за счет добавления внешних батарейных блоков. Стандартный комплект поставки устройств обеспечивает возможность сетевого мониторинга состояния ИБП и батарей, удаленного управления устройством и оповещения системного администратора о событиях с помощью SMS или сообщений на пейджер.

Семейство ИБП Ultimate отличает широкий диапазон входных напряжений ± 27% номинала без перехода на питание от внутренних батарей. ИБП снабжены ЖК-дисплеем для отображения информации о входных и выходных параметрах ИБП и режимах его работы, уровнях нагрузки и заряда батарей. Управление батареями ИБП осуществляется по технологии ABM третьего поколения (Advanced Battery Management III) – сложному алгоритму заряда аккумуляторных батарей с режимами заряда постоянным током и постоянным напряжением.

Расширения по мощности были произведены в моделях компании Riello: в линейно-интерактивных ИБП Net Dialog до 2 кВА, в ИБП с двойным преобразованием Dialog Dual – до 6 кВА, Multi Dialog MDT – до 80 кВА. Фирма Riello всегда работала над эргономичностью и дизайном ИБП, также уделяя много внимания минимизации объема ИБП. Теперь универсальные модели Dialog Dual можно использовать как в напольном, так и в стоечном исполнении. Работы в этом направлении являются приоритетными для фирмы Riello.

Практически все компоненты современных инфокоммуникационных систем, и ИБП здесь не исключение, обладают свойствами избыточности, важнейшие элементы систем резервируются.

Подводя итог, отметим, что правильно спроектированная и управляемая система обеспечения жизнедеятельности вычислительной системы делает предприятие более конкурентоспособным и готовым к дальнейшему развитию бизнеса.



Редакция журнала «Connect! Мир связи» выражает благодарность всем компаниям, принявшим участие в нашем опросе о новинках ИБП: APC, Chloride, Eaten, Ippon, Liebert-Hiross, MGE, PowerCom, компании «Аэртон», «Катарсис», «Стинс Корп», ТХ «Электросистемы», «УЗО-Электро». Отметим, что наш обзор не претендует на абсолютный охват всех новых моделей, представленных на рынке.


Главная страница / Архитектура отрасли