L'alimentation électrique domestique se caractérise par une faible fiabilité et une qualité d'électricité insatisfaisante. Cela est dû aux réseaux électriques obsolètes, à l'usure des équipements, aux faibles performances des convertisseurs d'énergie, aux processus transitoires aux sources et aux utilisateurs d'électricité, aux facteurs naturels et climatiques. Dans de telles conditions, des systèmes d'alimentation sans interruption sont nécessaires de toute urgence pour assurer le fonctionnement des consommateurs de la première et des autres catégories.
Pour les propriétaires d'appartements et de maisons, le fonctionnement stable du réseau électrique est également important. Arrêter le travail des appareils électroménagers n'est pas le plus gros des problèmes. Beaucoup plus important est le fonctionnement sans problème des systèmes de survie, en particulier du système de chauffage, s'il dépend directement de l'alimentation électrique. L'alimentation sans coupure UPS (UPS) vient à la rescousse - un dispositif qui protège les récepteurs électriques de l'arrêt dû à l'accumulation d'électricité dans les batteries (batteries) et garantitla qualité de puissance requise (PQ) en modes de fonctionnement autonome et en réseau.
Avant de tracer une approche pour alimenter des charges sans panne, il faut savoir à quel type de pannes on peut s'attendre des réseaux électriques domestiques.
Pannes de courant dans les réseaux électriques
La sous-tension est un phénomène fréquent dans l'alimentation électrique. Mais il ne prédomine pas particulièrement sur l'augmentation, ce qui est également courant. La nuit, la tension est stable, pendant la journée elle diminue et le soir, lorsque la plupart des charges sont éteintes, elle augmente.
La fréquence instable est également un échec, bien qu'assez rare. Lorsque la charge du réseau est élevée, elle peut chuter à 45 Hz, ce qui entraîne une distorsion importante du signal qui affecte négativement le fonctionnement de l'onduleur. Certains appareils traitent le sous-cadençage comme une urgence et peuvent décharger rapidement la batterie.
Les coupures de courant complètes ne sont pas rares. Les électriciens ne se soucient pas beaucoup de l'électronique et peuvent soudainement fermer un bâtiment. Une coupure de courant instantanée suffit à perdre des informations sur un ordinateur. Des coupures de courant peuvent survenir lorsque les réseaux sont surchargés. Par conséquent, il est important de savoir avec quelle fiabilité le système UPS fournit une alimentation sans interruption.
Classement UPS
Ils sont regroupés en trois groupes:
- Onduleur basse consommation pour connexion via des prises électriques. L'exécution est de bureau ou au sol, et la puissance varie de 0,25 à 3 kW.
- Les appareils de moyenne puissance - de 3 à 30 kW - contiennent un bloc de prises intégrées à l'intérieur, ou sont également allumés par groupesprises dans le réseau d'alimentation des consommateurs à partir du panneau de commande. Les appareils sont conçus pour être placés à la fois dans des bureaux et dans des pièces équipées séparées.
- ASI haute puissance - de 10 à 800 kW. Ils sont situés dans des locaux électriques. Ils sont rassemblés en groupes et créent des systèmes énergétiques de grande puissance - jusqu'à plusieurs milliers de kW.
Types d'onduleur
Il existe actuellement 4 types d'UPS (UPS). Les propriétés communes à tous sont:
- filtrage des impulsions et du bruit;
- déformation de forme d'onde;
- stabilisation de tension (pas tous les modèles);
- garder la batterie chargée;
- Lorsque la batterie de l'UPS est épuisée, elle émettra d'abord une alarme puis éteindra le consommateur.
ASI hors ligne
Le principe de fonctionnement des appareils de cette modification est d'alimenter le consommateur à partir du réseau existant et de passer instantanément à une alimentation de secours autonome en cas d'urgence (4-12 ms). Ils sont plus simples et moins chers que les autres types.
UPS passe normalement à la batterie interne.
Lorsqu'il fonctionne sur secteur, l'appareil supprime le bruit avec des impulsions et maintient la tension à un niveau donné. Une partie de l'énergie est dépensée pour recharger la batterie. Dans le cas d'un fonctionnement réseau en mode non standard, le consommateur passe en fonctionnement sur batterie. Chaque modèle d'onduleur détermine à sa manière la nécessité de passer à ce mode. La durée de vie de la batterie dépend des caractéristiques de la batterie et de la consommation électrique de la charge. En cas de décharge de l'alimentation de secoursune commande est donnée pour éteindre le consommateur. Si la tension secteur atteint un niveau normal, l'ASI passe en fonctionnement secteur normal et la charge de la batterie démarre.
Ligne interactive
Les onduleurs interactifs Line sont équipés de stabilisateurs, qui fonctionnent en continu et fournissent une connexion de batterie peu fréquente.
L'appareil interagit avec le réseau en contrôlant l'amplitude et la forme de la tension secteur.
Lorsque la tension diminue ou augmente, l'appareil corrige sa valeur en commutant les prises de l'autotransformateur. De cette façon, sa valeur nominale est maintenue. Si le paramètre est hors plage et que la plage de commutation n'est plus suffisante, l'onduleur passe en batterie de secours. L'appareil peut être déconnecté de l'alimentation principale lorsqu'un signal déformé est reçu. Il existe des modèles qui corrigent la forme d'onde de tension sans passer au fonctionnement sur batterie.
ASI ferrorésonnant
L'appareil contient un transformateur ferrorésonnant qui agit comme un régulateur de tension. Son avantage est l'accumulation d'énergie dans le champ magnétique, qui est libérée lors de la commutation dans les 8 à 16 ms. Ce laps de temps est suffisant pour que l'ASI entre dans un nouveau mode de fonctionnement.
Le transformateur remplit la fonction supplémentaire d'un filtre antiparasite. La distorsion de la tension d'entrée n'affecte pas la forme d'onde de sortie, qui reste sinusoïdale.
ASI Double Conversion
Dispositif de double conversion d'énergiefonctionne sur le principe du redressement de la tension secteur, puis la transforme à nouveau en une variable stabilisée. Un redresseur plus puissant est utilisé ici, qui non seulement recharge la batterie, mais fournit également à l'onduleur une tension continue stabilisée.
Depuis la sortie de l'appareil, une tension alternative stabilisée est fournie à la charge.
Lorsque la double conversion ne suffit pas pour corriger la tension secteur, une charge supplémentaire est fournie par la batterie à l'onduleur. La commutation ne se produit pas, mais le mode est déjà différent.
Lorsque l'onduleur tombe en panne, il passe en mode secteur via le bypass. Le choix d'un onduleur double conversion pour un usage privé est irrationnel en raison des importantes pertes d'énergie. Ce type de protection est utilisé par les organisations où une haute fiabilité des équipements est requise.
Types de systèmes
Les systèmes d'alimentation sans interruption peuvent être centralisés ou distribués. Dans le premier cas, un onduleur fonctionne pour l'ensemble du bâtiment ou un étage séparé, qui peut faire face à toutes les charges.
Les systèmes d'alimentation sans coupure distribués comprennent plusieurs dispositifs de protection, chacun fonctionnant sur un ordinateur ou un autre équipement. Ils sont assez efficaces.
Les avantages d'un système distribué sont les suivants:
- UPS est sélectionné spécifiquement pour un seul appareil qui est le plus important ou qui fonctionne dans des environnements difficiles.
- Le système peutprogressivement, en commençant par la protection des serveurs et en passant aux postes de travail.
- L'onduleur défaillant peut être remplacé par d'autres éléments moins importants du système.
- L'UPS basse consommation n'a pas besoin d'être installé et entretenu par du personnel spécialisé.
- Possibilité de se connecter à une prise de courant conventionnelle via des prises.
- UPS sont appliqués indépendamment.
Les systèmes d'alimentation sans coupure centralisés incluent des onduleurs de haut niveau, qui protègent mieux l'équipement. Malgré leur coût élevé, des économies globales sont réalisées, car un appareil est moins cher que plusieurs. Mais pour les ordinateurs simples, le système coûtera plus cher, car sa maintenance nécessite du personnel hautement qualifié ou les services d'entreprises spécialisées qui installent et entretiennent des systèmes d'alimentation sans coupure.
Il est obligatoire dans les cas suivants:
- les ordinateurs sont la charge principale du réseau;
- certaines organisations ont besoin de systèmes très fiables comme les banques;
- les consommateurs diffèrent considérablement en puissance: système informatique, éclairage de secours, communications, système de sécurité.
Que rechercher lors du choix d'un onduleur ?
Lors du choix d'un système d'alimentation sans coupure, plusieurs facteurs importants doivent être pris en compte. Nous listons les principaux.
De quoi l'équipement est-il protégé ?
Tout d'abord, il est nécessaire de mesurer la tension dans le réseau électrique. La durée minimale du cycle sera d'un jour. Il est le plusreflète le fonctionnement du réseau électrique. Si vous devez travailler le week-end, vous devez vous renseigner sur le cycle hebdomadaire, de jour comme de nuit.
Il est important de déterminer la tension maximale et minimale, ainsi que la puissance et la fréquence des impulsions dans le réseau. L'instrument peut être un oscilloscope numérique ou un enregistreur.
Le moyen le plus simple pour l'utilisateur est de mesurer la tension, pendant laquelle, à son avis, la tension atteint un maximum et un minimum. N'ignorez pas le week-end.
Si le propriétaire dispose d'un équipement puissant, vous devez mesurer la tension du réseau domestique lorsqu'il est allumé et éteint. Vous devriez savoir à quelle fréquence le courant est coupé dans le secteur à la maison et pour quelles raisons. Il est important d'avoir un fil de terre dans l'appartement. Dans ce cas, vous devez vous renseigner sur la sécurité de sa connexion au bus du plancher.
Type d'équipement protégé
Élaboration d'une liste d'équipements nécessitant l'utilisation d'un onduleur. Dans ce cas, vous devez connaître la puissance consommée par chaque appareil. Il suffit de déterminer sa valeur nominale, qui se trouve dans les spécifications techniques. Certains équipements consomment parfois une énergie maximale, plusieurs fois supérieure à la valeur nominale. Vous devez lui définir une réserve de marche.
Période d'autonomie
Ici, il est important de déterminer pendant quelle période il est possible de stocker des données en toute sécurité ou d'effectuer les opérations technologiques nécessaires (transfert d'informations, sauvegarde de fichiers, réception de messages).
Personnel essentiel
Selon la complexité du système requisun certain personnel de spécialistes pour son fonctionnement. Ceci doit être clarifié afin de calculer correctement tous les coûts. Le prix du système de protection ne doit pas dépasser 10 % du coût de l'équipement principal.
UPS pour la maison
Pour un chalet moyen, un système d'alimentation sans coupure UPS (UPS) d'une capacité d'environ 15 kW est pratique. Pour assurer un fonctionnement autonome pendant 2-3 heures, vous avez besoin de 4 batteries d'une capacité totale de 2000 Ah. Ils permettent de cumuler environ 7 kWh d'électricité.
Dans la maison, les plus importants sont le système de chauffage et les appareils électroménagers avec un ordinateur. Le coût de l'onduleur dépend de la puissance, du nombre de batteries et du fabricant. Pour la chaudière, vous pouvez acheter une source de 360 W au prix de 7 000. Pour toute la maison, vous aurez besoin d'une puissance UPS allant jusqu'à 15 kW, dont le prix est supérieur à 70 000 roubles.
En plus des convertisseurs, des piles sont nécessaires, qui doivent être changées périodiquement. UPS pour la maison coûte une somme ronde. Les systèmes d'alimentation sans interruption sont particulièrement coûteux.
Malgré cela, vous pouvez économiser sur la réparation d'autres équipements. De plus, il existe des options alternatives utilisant des générateurs. Parfois, vous pouvez vous en sortir en installant des stabilisateurs de tension, qui font face à de nombreuses tâches, y compris l'arrêt correct de l'équipement.
Les onduleurs modernes sont équipés d'une interface claire. Sur l'écran, vous pouvez surveiller le fonctionnement du système, où les principaux paramètres sont la tension d'entrée et de sortie, la consommation d'énergie, le schéma de fonctionnement, la charge de la batterie.
Quel onduleur choisir dépend des besoins de l'utilisateur. Un ordinateur domestique peut avoir suffisamment d'énergie pour la durée de son arrêt. Pour un fonctionnement ininterrompu de la chaudière pendant 8 à 9 heures, vous aurez besoin d'un dispositif de protection de 1 kW avec trois batteries de 65 Ah.
Conclusion
Les systèmes d'alimentation sans interruption sont conçus pour assurer un fonctionnement autonome des appareils électriques et des équipements électroniques pendant une courte période. L'indicateur principal est la puissance de l'onduleur et la capacité de la batterie. Il est conseillé de choisir un équipement contenant un stabilisateur de tension.
L'autonomie de la batterie dépend des caractéristiques de la batterie et de la puissance consommée par la charge. En cas de décharge de la source d'alimentation de secours, un ordre est donné d'éteindre le consommateur. Si la tension secteur atteint un niveau normal, l'ASI passe en fonctionnement secteur normal et commence à charger la batterie.
