Применение резервируемых источников электропитания.

 

Для начала необходимо договориться о терминологии. В данном вопросе мы будем употреблять термины " источник резервного питания" и " источник бесперебойного питания" в следующих значениях: " резервное питание" - система или отдельный ее узел постоянно питаются от основного источника питания, а подключение резервного источника происходит (автоматически или вручную) лишь при пропадании напряжения в основной питающей цепи; " бесперебойное питание" - источник питания одновременно выполняет функции и основного и резервного, при этом при пропадании напряжения в основной цепи источник автоматически переходит на резервное питание (как правило, от аккумуляторов).

В общем случае, все источники с функцией резерва будем называть " источники вторичного электропитания резервированные" (ИВЭПР).

Достаточно условно способы резервирования питания могут быть разбиты на несколько классов.

1. Системы резервирования всего объекта. Как правило, это системы достаточно большой мощности (от 0, 5 до 100 кВт), обеспечивающие подачу в сеть напряжения 220 В частотой 50 Гц, которым и питаются все вторичные источники. В основном для этой цели применяются бензиновые или дизельные электростанции, хотя в последнее время рынок все больше начинают завоевывать инверторные источники питания, работающие от аккумуляторов, а также комбинированные системы с использованием так называемых альтернативных источников энергии (ветродвигатели, солнечные батареи и т.п.).

2. Автономные источники бесперебойного или резервного питания, обеспечивающие подачу электроэнергии на одно или несколько устройств или систем. Эти источники, как правило имеют мощность до 500 Вт и обеспечивают выходные напряжения, характерные для питания приборов охранно-пожарной сигнализации и связи, а именно 12, 24 и 60 В постоянного тока.

3. Встроенные в прибор или узел системы резервного питания. В простейшем случае это гальванический элемент или аккумулятор, который нужно периодически подзаряжать с помощью внешнего устройства, в более сложном - аккумулятор со встроенным в изделие зарядным устройством.

Для систем ОПС и связи наиболее целесообразным представляется использование второй схемы, как наиболее универсальной и экономичной - именно использование отдельных источников питания относительно небольшой мощности позволяет подобрать оптимальное решение конкретной задачи, подключая к одному источнику группу приборов с тем или иным напряжением питания и токопотреблением.

В большинстве случаев удобнее использовать источники бесперебойного питания, так как в этом случае отпадает необходимость использования отдельного преобразователя (адаптера) напряжения сети 220 В для постоянного питания конкретного прибора необходимым напряжением (как уже отмечалось, источник бесперебойного питания выполняет функции и основного и резервного источников одновременно). Тем не менее, в случаях, когда прибор оснащен собственным сетевым адаптером или устройство в дежурном режиме не потребляет энергии, а потребляет ее от случая к случаю (например, в системах автоматического пожаротушения), целесообразно применять источники резервного питания, так как их цена ниже цены источников бесперебойного питания.

Правильный выбор источника вторичного питания существенно затрудняется отсутствием каких-либо нормативных документов, как на параметры самих источников, так и на применение источников питания на объектах. Единственным параметром источников питания, фигурирующим в нормативных документах по оснащению объектов системами ОПС, является длительность резервирования электропитания объектов. Для особо важных объектов эта длительность составляет 24 часа. Однако, если объект включен в так называемый " список № 2", то есть перебои в электроснабжении этого объекта от центральных электрических сетей не должны превышать 2-х часов в сутки, требования к длительности могут быть снижены до 2, 5 часов.

Отсутствием нормативных документов объясняется, в первую очередь, разнообразие применяемых на практике источников и еще большее разнообразие мнений относительно критериев выбора источника питания для конкретного объекта. К сожалению, многие поставщики резервированных источников (конечно, не производители, а торгующие организации) не обладают достаточной технической грамотностью, не говоря уже о наличии собственной лабораторно-технической базы. Это приводит к невозможности проверки и подтверждения параметров источников питания, заявляемых в рекламных, а иногда и в сопроводительных технических материалах перед попаданием изделия к конечному потребителю. А эта проверка, как показывает практика оказывается далеко не лишней. Причем дело здесь отнюдь не в добросовестности производителей или поставщиков оборудования, а опять-таки в отсутствии единых требований и норм, в том числе и отсутствие единообразия в терминологии.

В качестве классического примера здесь можно привести заявляемый максимальный выходной ток, который источник способен отдать в нагрузку. В данном случае часто смешивают понятия " номинальный ток", то есть ток, который может потребляться от источника в долговременном (круглосуточном) режиме, " максимальный выходной ток источника", то есть ток допускаемый в кратковременных режимах, и " максимальный выходной ток стабилизатора", то есть суммарный ток, выдаваемый источником, который может распределиться между током нагрузки, током, отбираемым для зарядки аккумуляторов, и токами для питания дополнительных внутренних или внешних сервисных устройств.

В качестве примера можно привести весьма распространенные на нашем рынке источники питания PSU10 - 12/5 фирмы С& К. Как правило, указываемый в рекламных материалах выходной ток 5 А является не номинальным током, а максимальным выходным током стабилизатора. Номинальный же ток у этого источника не может превышать 3, 5 А.

Вернемся теперь к критериям выбора ИВЭПР. К основным техническим характеристикам ИВЭПР можно отнести следующие:

· выходные напряжения и токи;

· допустимые пределы входного (сетевого) напряжения;

· величина пульсаций выходного напряжения;

· рабочий диапазон температур;

· гарантированное время работы на нагрузку в резервном режиме.

· время восстановления емкости встроенных источников тока (аккумуляторов);

· наличие тех или иных сервисных функций.

Очень важной характеристикой ИВЭПР является его цена. Правильно сориентироваться в соотношении " цена / потребительские качества источника" - немалое искусство потребителя.

Как правило, ИВЭПР предназначаются для питания:

· аппаратуры охранной и пожарной сигнализации;

· систем видеоконтроля и видеонаблюдения;

· систем контроля и управления доступом;

· радиостанций небольшой мощности;

· мини-АТС и прочих систем связи небольшой мощности

Исходя из основных технических параметров и категории объекта и происходит выбор необходимого источника питания. При этом, как уже отмечалось выше, нужно очень критично относиться к заявляемым в рекламных материалах техническим параметрам источника.

Особое внимание необходимо обратить на пределы входного напряжения, при котором источник обязан обеспечивать заявленные входные параметры - напряжения, токи и величину пульсаций. В первую очередь, это относится к импортным источникам питания. Дело здесь в том, что допустимые (по существующим нормам) пределы напряжения в российских электросетях составляют 187 - 242 В, то есть 220 В (+10% -15%), а за рубежом отклонение напряжения от 220 В не превышает 5%.В результате этого многие импортные источники питания просто не работают в наших реальных российских условиях - при напряжении 210 В происходит резкое увеличение пульсаций, вплоть до срыва стабилизации выходного напряжения, а при напряжении выше 230 В источник выходит из допустимого теплового режима, что, в свою очередь ведет к изменению выходных параметров. Конкретный пример, связанный с использованием поступающих в больших количествах на российский рынок относительно дешевых источников питания UPS " Rodger" производства Республики Польша, приведен в журнале " Техника охраны" № 2 за 1997 г., издаваемым ВНИЦ " Охрана". Вывод, который делают специалисты, проводившие исследование указанных источников, гласит: применение этих источников для питания систем ОПС в российских условиях недопустимо, поэтому цена этих источников ни в коем случае не может быть выбрана за критерий их использования.

Для правильного выбора ИВЭПР необходимо четко представлять исходные данные, касающиеся конкретного объекта, на котором будет использоваться источник. К таковым, в первую очередь, относятся:

· напряжения, которыми питаются приборы на объекте;

· величины потребляемых токов в номинальных и пиковых режимах;

· категория (значимость) объекта;

· частота и длительность отключений электроэнергии на объекте;

· критичность питаемой аппаратуры к пульсациям.

В понятие " категория" или " значимость" объекта включается то, насколько велики материальные средства, находящиеся на объекте, или какие социальные последствия могут повлечься при проникновении посторонних лиц на объект или при его возгорании.

К особо важным объектам могут быть отнесены учреждения банков, хранилища оружия и боеприпасов, ядов и наркотических веществ, взрывчатых и радиоактивных материалов, базы и склады, на которых сосредоточено большое количество материальных ценностей. На этих объектах, как правило, резерв электропитания должен составлять 24 часа.

На остальных объектах для рационального расчета длительности резервного питания исходят из реально возможной частоты и длительности отключений электроэнергии в основных питающих сетях.

Время резервирования определяется, в основном, двумя параметрами - током потребления питающихся от источника приборов и характеристиками применяемых химических источников тока.

Сразу следует заметить, что незаряжаемые одноразовые химические источники тока (иными словами - батарейки) применяются, в основном, при использовании упомянутой в первом разделе настоящего пособия схемы резервирования №3, то есть когда батарейки являются составной частью прибора. Целесообразность такого варианта питания очевидна при использовании, например, радиоканала связи между различными частями системы (когда части системы не соединяются проводами).

В независимых блоках бесперебойного и резервного питания, как правило, используются аккумуляторные батареи, которые могут заряжаться как встроенным в блок, так и внешним зарядным устройством.

Остановимся теперь подробнее на применяемых в системах ОПС и связи аккумуляторных батареях.

По типу используемого химического процесса все аккумуляторы можно условно разделить на две большие группы - щелочные аккумуляторы и кислотные. В свою очередь, каждая из этих групп может быть разделена на подгруппы по целому ряду различных параметров. При этом каждому типу присущи свои достоинства и недостатки.

К основным достоинствам щелочных аккумуляторов можно отнести тот факт, что они не боятся глубокого разряда. Однако при работе в составе систем ОПС и связи это достоинство использовать достаточно сложно. К примеру, допустимое напряжение питания какого-либо прибора ОПС лежит в пределах 9-14 В, щелочная аккумуляторная батарея с номинальным напряжением 12 В может без ущерба быть разряжена до напряжения 3 В, однако при этом от нее уже не сможет нормально работать данный прибор. Недостатков же у щелочных аккумуляторов достаточно и к наиболее существенному необходимо отнести невозможность отбора от этих аккумуляторов больших токов, даже в кратковременном режиме потребления.

Что касается кислотных аккумуляторов (в первую очередь, относительно дешевых свинцово-кислотных), то до недавнего времени их основными недостатками являлись боязнь глубокого разряда и хлопотность использования агрессивного жидкого электролита на основе серной кислоты. Однако в 80-х годах мир начали активно завоевывать так называемые герметичные необслуживаемые свинцово-кислотные аккумуляторы (в зависимости от конструктивных особенностей внутреннего устройства они подразделяются на типы GP, HP и HV). Как следует из названия, их устройств таково, что они не требуют никакого обслуживания и не выделяют наружу никаких вредных веществ, что позволяет их устанавливать их в помещениях, где постоянно находятся люди. Кроме того (и это, возможно самое главное), они являются аккумуляторами глубокого разряда, то есть допускают отбор до 80% их номинальной емкости. Наилучшими являются аккумуляторы типа HV - их конструкция позволяет отбирать от них максимальную мощность за короткий период времени.

Емкость аккумулятора (" С" ) измеряется в Ач (ампер-часах). К примеру, если аккумулятор имеет С=10 Ач, то это означает, что мы без вреда для аккумулятора можем отобрать у него емкость 8 Ач, то есть разряжать его током величиной 1 А в течение 8 часов, или током 2 А в течение 4 часов. При этом максимальная величина потребляемого тока не должна в длительном режиме превышать величину 0, 5 С (в нашем примере - 5 А), а в кратковременном режиме - 2 С (в нашем примере - 20 А).

На сегодняшний день рынок герметичных кислотных аккумуляторов выглядит весьма внушительно. К основным маркам, зарекомендовавшим себя в России, можно отнести следующие:

1. Sonnenschein, Varta, Ansmann - Германия

2. Hitachi, Kobe - Япония

3. Yuasa - Великобритания

4. Power sonic, C& K - США

5. CSB - Тайвань (дочерняя фирма Kobe)

6. Fiamm - Италия

7. Oldham - Франция

Составные части и особенности построения системы контроля и управления доступом (СКУД).

 

Контрольно-пропускная система не может обойтись без участия операторов. Однако автоматическое распознование " нужных" и " ненужных" людей позволяет операторам сконцентрировать свое внимание на исключениях (людях, не имеющих разрешение на проход), и это хороший принцип.

Контроль за допуском включает в себя оборудование, которое идентифицирует проходящего; оборудование, которое передает сигнал " принять" (" отказать" ) системе контроля двери. Система контроля двери включает в себя запирающую систему, автоматически срабатывающую на сигнал " принять" (" отказать" ) и блокирующую систему, которая физически либо удерживает дверь в закрытом положении, либо создает условия для открывания двери.

Идентификация

Личный состав системы безопасности разбирается с нетипичными случаями прямо на месте пропускного контроля. Большинство людей, которые стремятся пройти, очевидно, имеют на это право, а поэтому должны пропускаться автоматически. Эти люди нуждаются в таком средстве, которое сообщало бы системе, что именно их нужно пропустить. Они могут это сделать двумя способами. Первый способ основывается на некоторых индивидуальных особенностях человека, таких, например, как отпечатки пальцев; второй может основываться на подаче какого-либо знака (например, удостоверение личности). Если удостоверения личности в той или иной форме используют в контрольно-пропускной системе, то идея с отпечатками пальцев имеет заведомо отрицательный оттенок. Поскольку мы ищем средство опознавания нормальных (невиновных) людей, то любое предложение об автоматическом считывании отпечатков пальцев просто недопустимо. Значит, будем искать альтернативы.

Ключ

Изо всех опознавательных знаков ключ является самым известным. Владение ключом говорит о том, что его обладателю разрешено использовать его, чтобы попасть в определенное помещение. Недостатки ключа: ключ может быть найден, украден или получен от законного владельца путем принуждения. Кроме того, к недостаткам следует добавить риск того, что будет сделан дубликат, а оригинал будет возвращен без ведома владельца.

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться: