Индустриальные ИБП


Что такое Индустриальные ИБП?

Индустриальные ИБП предназначены для защиты критических процессов на производственных предприятиях, комплексах нефтедобычи и переработки, химических производствах, на электростанциях, транспорте и других. При этом они обеспечивают электропитание не только систем контроля и автоматики, но и различных исполнительных механизмов. Нарушение электроснабжения указанных объектов могут иметь серьезные последствия. Поэтому к системам бесперебойного питания для таких объектов предъявляются гораздо более строгие требования, чем к продуктам, предназначенных для защиты ИТ-систем.

ИБП общего назначения разрабатываются главным образом для офисов, торговых и других зданий. Для таких применений важны, прежде всего, компактность, небольшой вес, высокий КПД, чаще всего, внешний вид ИБП. Надежность не столь критична, поскольку недолгий перебой в электропитании не приведет к угрозе жизни и здоровья людей, нарушение экологии или миллиардные убытки. Для более важных приложений, например, дата-центров, используется резервирование N + 1. Отчасти поэтому производители ИБП общего назначения пытаются максимально «сжать» внутренний объем, использовать минимально допустимые размеры зазоров и силовых элементов, облегченные корпуса, более дешевую элементную базу. Для охлаждения используются вентиляторы, что также уменьшает надежность работы устройств этого класса. Такие конструктивные решения оправданы для систем общего применения, но часто приводят к преждевременному выходу из строя при эксплуатации ИБП в промышленных условиях. В любом случае первоначальная экономия при покупке обернется повышением стоимости владения.


Открыть буклет

В промышленных решениях основное внимание уделяется надежности и функциональным свойствам ИБП, и в меньшей степени уровню шума, массогабаритным характеристикам, внешнему дизайну.
Вот некоторые характеристики, которые должны быть присущи промышленным решением:
Высокая надежность и отказоустойчивость
Возможность работы в неблагоприятной электромагнитной среде
Стойкость к ударным и вибрационным нагрузкам
Работа в расширенном температурном диапазоне
Поддержка нестандартных значений напряжения и частоты
Продуманный дизайн ИБП с минимизацией точек отказа.

Все компоненты промышленных ИБП разрабатываются с большим запасом прочности, чтобы источник обеспечивал время наработки на отказ не менее 100 тыс. часов при эксплуатации при температуре 40 С и даже выше. Удобный доступ ко всем компонентам для быстрой диагностики и замены.

Индустриальные ИБП
Gustav Klein

Уже более 70 лет немецкая компания Gustav Klein проектирует и производит оборудование для обеспечения электроснабжения различных нагрузок в технологических процессах на промышленных объектах. Поэтому ИБП этой компании соответствуют самым жестким отраслевым стандартам.

ИБП серии USV-7011 – 3-фазный вход, 1-фазный выход 10-200 кВА
ИБП серии USV-7013 – 3-фазный вход, 3-фазный выход 10-500 кВА

Низкая общая стоимость владения, высокая эффективность и компактное решение для обеспечения надежной бесперебойной энергетической мощности для всех важнейших сетевых приложений, средних и крупных центров обмена данными, здравоохранения, финансов и транспорта.

•Преимущества индустриальных ИБП «Gustav Klein» серии 7011 и 7013:
• Технология IGBT PWM (ШИМ) для выпрямителя и инвертора
• Постоянное тестирование батарей на полную мощность
• Изолирующий трансформатор для выпрямителя и инвертора
• Индивидуальный контроль выпрямителя, инвертора и байпаса отдельными платами управления
• Процессоры используются только для некритических операций, выход их из строя не приведет к потере нагрузки
• Повышенная безопасность гарантируется проведением высоковольтного теста (вход или выход по земле - 2 кВ, вход по выходу - 3,75 кВ)
• Индустриальный дизайн; компоненты разработаны, чтобы с запасом надежности постоянно работать при температуре 40 ° C
• ЖК-дисплей с отдельным управляющим микропроцессором
• Отдельные вводы для выпрямителя и байпаса

Срок службы ИБП «Gustav Klein» серии 7011 и 7013 - 25 лет.


Высокая надежность

Важное значение для обеспечения высокой надежности имеют особенности конструкции ИБП. Так, в ИБП «Gustav Klein» микропроцессоры используются только для задач мониторинга - основные силовые блоки ИБП работают и без микропроцессоров. Это означает, что даже при выходе из строя плат микропроцессоров, ИБП по прежнему будет питать нагрузку.

Отличительная особенность решений «Gustav Klein» - построение системы охлаждения ИБП малой и средней мощности (до 80 кВА) без вентиляторов. Охлаждение силовых элементов ИБП осуществляется методом естественной конвекции, а для повышения эффективности отвода тепла применяются специальные вертикальные радиаторы. Использование вентиляторов имеет массу недостатков. Да, их надо регулярно обслуживать и заменять - периодичность замены определяется установленным поставщиком регламентом или состоянием вентилятора. Еще чаще приходится менять фильтры в системе вентиляции - иногда ежемесячно (в зависимости от уровня загрязнений). Особенно «трудно» вентиляторам приходится в условиях высоких температурных перепадов и запыленности. Например мелкодисперсную пыль, что сопровождает многие производства действует как абразив, из-за чего происходит быстрый износ лопастей вентиляторов и подшипников. Поэтому для критических приложений лучшие системы без вентиляторов: увеличивается надежность (время наработки на отказ - MTBF), снижаются операционные расходы.

Удобный доступ ко всем компонентам

Для ИБП промышленного исполнения требования к компактности отходят на второй план. Гораздо важнее удобство обслуживания, в некоторых случаях может потребоваться увеличения габаритов шкафов.

Все обслуживание ИБП «Gustav Klein» осуществляется с фронтальной части, поэтому замена даже силовых элементов производится очень быстро. Достаточно открыть шкаф и вы сразу получаете доступ ко всем платам и модулям - можно быстро определить причину проблемы и устранить ее. Все управляющие платы идентичны независимо от мощности конкретного ИБП. Платы контроля для выпрямителя, инвертора и байпаса независимы. Их замена осуществляется очень просто и быстро с передней панели устройства.

Входные и выходные изолирующие трансформаторы

Промышленным ИБП приходится работать в неблагоприятных электромагнитных условиях. Часто они «сидят» на одной шине с мощными агрегатами, например двигателями с регуляторами скорости вращения приводов вносят серьезные искажения. Поэтому на входе выпрямителя промышленного ИБП почти всегда устанавливают изолирующий трансформатор. При его отсутствии всплески напряжения и высокий уровень искажений переменного тока могут спровоцировать, например, неадекватное срабатывания автоматических переключателей.

В ИБП серий USV-7011 и USV-7013 изолирующий трансформатор установлен и на выходе инвертора. Он не только обеспечивает гальваническую развязку, но и гарантирует отсутствие постоянной составляющей в выходном сигнале (наличие такой составляющей вполне может вывести нагрузки из строя). Кроме того, ИБП с выходным трансформатором универсальны: могут быть задействованы для защиты нагрузки различного типа, включая технологическое, медицинское или другое оборудование.

Внимание к АКБ

К температурным условиям наиболее чувствительны аккумуляторные батареи (АКБ). Так, повышение температуры на 10C0 сокращает срок их службы вдвое. Для оптимизации срока службы и характеристик при заряжании необходимо соблюдать режим температурной компенсации. Также «не любят жару» и ряд других элементов ИБП, например применяемые в фильтрах конденсаторы. Поэтому в промышленных ИБП используются специальные высокотемпературные конденсаторы.

Еще одной особенностью промышленных ИБП является наличие мощного зарядного устройства (работа с большой емкостью АКБ) и возможность подключения ИБП к стационарным

Отраслевая специфика

В общем случае, индустриальные среды характеризуются повышенным уровнем вибрации и запыленности, расширенном диапазоне рабочих температур и влажности, наличием сильных электромагнитных полей. Например, на морских нефтяных платформах в число неблагоприятных факторов добавляются постоянная влага, соль, неустойчивость самой платформы. На электростанциях часто встречается нестандартная напряжение (220 В постоянного тока) и очень высокий уровень вибраций, что может потребовать дополнительно закрепления внутренних деталей ИБП (особенно трансформатора) и усиление разьемов. Особенность железнодорожного транспорта, включая метрополитен, - высокая степень вибраций, большое разнообразие специфических видов напряжения, нестандартные частоты. Так, тяговая напряжение может достигать значения 650 В, а подключен к двигателю локомотива генератор может производить электроэнергию с частотой до 400 Гц.

Поскольку промышленные ИБП часто эксплуатируются в нестандартных условиях, важна отработана производителем методика изготовления оборудования на заказ - с соблюдением целого ряда специфических требований. Такой методикой в полной мере владеет компания «Gustav Klein», которая готова как адаптировать свои типовые решения под заказчика так и создавать индивидуальные решения на базе отработанных узлов.