Михаил Афонин: «Проведенные в России испытания показали преимущества технологии дельта-преобразования»

В том числе и компьютерному или телекоммуникационному оборудованию: его нужно защищать, например, от нестабильности системы электропитания. Единственный способ добиться этого - использовать источники бесперебойного питания (ИБП).

Хотя, по данным Bell Laboratories, 87% проблем с электроснабжением связано не с отключением напряжения, а с пониженным или повышенным его уровнем, прерывание подачи электроэнергии для обеспечения работы наиболее ответственных информационных или технологических систем, измерительных комплексов и устройств автоматизации производства, как правило, недопустимо.

В таких случаях чаще всего используются мощные ИБП с двойным преобразованием, работающие в режиме on-line. Схема двойного преобразования, наиболее популярная сейчас, широко используется многими производителями ИБП. Она позволяет устранять все виды неполадок в электросети: всплески напряжения, высоковольтные выбросы, проседание и пропадание напряжения, высокочастотные шумы и т. п.

Однако непрерывный процесс преобразования электроэнергии, протекающий в традиционных ИБП с технологией on-line, имеет существенный недостаток: на двойное преобразование затрачивается лишняя энергия, рассеиваемая в виде тепла и шума. Ее потери могут достигать в среднем 10% мощности ИБП.

Денежный эквивалент бесполезно рассеиваемой электроэнергии в совокупности с дополнительными затратами на систему кондиционирования через несколько лет эксплуатации становится соизмеримым с первоначальной стоимостью ИБП.

Для уменьшения потерь электроэнергии в ИБП стремятся увеличить коэффициент полезного действия устройства. С этой целью производители мощных ИБП занимаются совершенствованием традиционной схемы двойного преобразования.

К примеру, компания Exide Electronics оснастила свои устройства серии Powerware Profile «оптимизатором КПД» (Efficiency Optimizer). По желанию пользователя в устройстве может быть предусмотрена возможность переключения между режимами двойного преобразования и питания нагрузки непосредственно от электросети - в соответствии с состоянием последней.

Примерно два года назад датская фирма Silcon Power Electronics предложила принципиально новый подход к минимизации потерь электроэнергии при использовании принципа двойного преобразования, что существенно улучшило КПД ИБП.

Суть идеи понятна из аналогии: для того чтобы добиться гладкой морской поверхности, вовсе не требуется успокаивать всю массу воды, а достаточно успокоить только ее верхний слой.

По-видимому, тот факт, что преобразуется не вся электроэнергия, а только «зашумленная» ее часть, и дал название новой технологии - «дельта-преобразование».

Найденное Silcon решение оказалось настолько простым, что многие специалисты недоумевали, почему никто раньше не додумался до него. Тем более что аналогичный прием уже использовался в радиочастотной аппаратуре, где преобразованию подвергался не весь сигнал, а только выделенная его часть.

Новые ИБП Datapower, выполненные по технологии дельта-преобразования, работают в режиме on-line, но подвергают двойному преобразованию только нестабильную часть питающей электроэнергии. По этой причине ее потери от преобразования будут минимальными, а КПД источника - максимальным. Кроме того, в этом случае не требуются дополнительные устройства для повышения входного коэффициента мощности и фильтрации помех, вносимых ИБП в питающую сеть.

Решение Silcon дает пользователю ряд преимуществ. Прежде всего, высокий КПД, обеспечивающий экономию электроэнергии и снижение эксплуатационных затрат, в том числе и на систему кондиционирования помещений, где установлены ИБП. Кроме того, ИБП с дельта-преобразованием имеют практически идеальную электромагнитную совместимость с электросетью и обеспечивают ее защиту от нелинейных искажений, вносимых компьютерной нагрузкой на выходе ИБП. В России, к сожалению, последнему обстоятельству не уделяют должного внимания.

В России продукция датской фирмы известна уже пять лет. Первоначально на отечественный рынок ее продвигала, в частности, компания Best Power. В настоящее время официальным поставщиком продукции Silcon - в ранге OEM-партнера - является компания «ТехноСерв А/С». В течение последних двух лет она устанавливает своим заказчикам в основном устройства с дельта-преобразованием.

Тем не менее, как с сожалением отметил начальник отдела маркетинга «ТехноСерв А/С» Михаил Афонин, эта технология в России «практически малоизвестна». Между тем тесты, проведенные в лаборатории испытаний силовых электронных устройств и электрических аппаратов Московского энергетического института, также подтвердили высокие характеристики ИБП, построенных по принципу дельта-преобразования.

Вопрос о том, во что пользователю обходится эта технология, представители «ТехноСерв А/С» считают некорректным, поскольку компания предлагает своим клиентам только законченные проектные решения.

Всем понятно, что любые нововведения стоят денег, тем более что даже традиционные (без дельта-преобразования) ИБП Silcon продавались несколько дороже (по некоторым данным, до 20%) продукции конкурентов. Может быть, в силу того что продукция Silcon производится исключительно на европейских заводах и пользуется большим спросом.

Все ли возможности принципа дельта-преобразования использованы? По словам начальника сервисной службы «ТехноСерв А/С» Александра Коваленко, ИБП Datapower (в России продаются под маркой ТС 330) эксплуатируется два года, и за это время никаких радикальных усовершенствований технология не претерпела. После «большого рывка наступило временное затишье».

Выигрышность технологии дельта-преобразования проявляется при рациональном построении системы энергоснабжения в целом. На практике эта технология начинает эффективно работать при нагрузках выше 10 кВа.

При этом начальная цена источников Datapower для всего мощностного ряда - от 10 до 480 кВа - рассчитывается таким образом, чтобы устройство не только окупилось, но и стало приносить прибыль. У Silcon есть специальные таблицы для расчета сэкономленной электроэнергии и соответственно материальных затрат.

Как утверждают некоторые специалисты, о высоком КПД ИБП с дельта-преобразованием целесообразно говорить только в условиях, когда нагрузка составляет не менее 80% номинальной мощности источника. В противном случае отдачи от ИБП придется ждать долго.

В «ТехноСерв» с таким мнением не согласны: для его опровержения представители компании продемонстрировали мне график зависимости эффективности ИБП от нагрузки при использовании технологии традиционного двойного преобразования и дельта-преобразования.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями