Компьютер-Информ || Архив || Рубрики || Поиск || Подписка || Работа || О "КИ" || Карта

Проблемы отечественных электрических сетей общеизвестны. Каждый может, не задумываясь, привести пример, когда из-за сбоев в электропитании были потеряны данные, испортились файлы или оборудование вышло из строя. Основными и наиболее известными недостатками отечественного энергоснабжения являются: нестабильность напряжения, причем наиболее частое явление - это пониженное напряжение; кратковременные высоковольтные импульсы, возникающие в момент включения мощных индукционных нагрузок, неправильно подключенных к электрической сети; полное или частичное несоблюдение стандартов при создании электрической сети в здании и так далее. Гораздо реже упоминаются проблемы, связанные с высокочастотными шумами импульсных источников питания и токами утечки.

Какие же способы борьбы за "живучесть" вычислительной и другой офисной техники применяет российский потребитель. Самым распространенным и, для большинства, единственно известным способом является установка источника бесперебойного питания (ИБП). Но на вопрос - решает ли это проблему, многие специалисты могут ответить отрицательно.

Большинство ИБП реагируют неадекватно на многие особенности отечественных силовых сетей. Так, например, из-за продолжительного времени срабатывания устройства управления ИБП кратковременные высоковольтные броски проходят сквозь него незамеченными, а последствия таких явлений часто достаточно печальны. Мало вы слышали рассказов о том, что ИБП пропустил высоковольтный бросок питания через себя, сам остался цел, а все, что к нему было подключено, выгорело полностью. Как и следует из названия, источники резервного или бесперебойного питания ориентированы на восполнение отсутствующего питания, а не на решение проблем внешней электросети. Даже при высокой чувствительности устройства управления ИБП, нестабильность внешней сети никак не компенсируется. Применение ИБП, работающих по технологии ON-LINE "с двойным преобразованием", решает большинство из вышеописанных проблем, но не всегда имеется возможность установить такой дорогой источник бесперебойного питания. Самое главное - потратив деньги, вы рискуете не получить того, что называется "комплексным решением задачи обеспечения потребителей качественным электропитанием". Так могут остаться нерешенными проблемы, связанные с высокочастотными шумами и токами утечки, проникающими в первичную сеть.

Чтобы стало немного яснее, о чем идет речь, рассмотрим некоторые известные процессы, происходящие в электрических сетях. В электротехнике существуют такие понятия, как гальваническая связь и гальваническая развязка. Гальваническая связь - это когда имеется непосредственное соединение двух и более участков электрической цепи, а гальваническая развязка - это, соответственно, такая организация взаимодействия участков электрических цепей, при которой непосредственный контакт отсутствует. В качестве примера гальванической развязки может выступать трансформатор. Первичная обмотка трансформатора полностью изолирована от вторичной, поэтому между ними никаких токов возникнуть не может в принципе (кроме случаев пробоя), хотя разность потенциалов в обмотках может быть очень большой. Таким образом, даже если вторичная обмотка гальванически связана с корпусом и, соответственно, с землей, никаких паразитных токов, опасных для оборудования и персонала, на корпусе не возникнет.

Любое офисное оборудование снабжено источником питания. Блок питания должен преобразовать переменный ток первичной электросети в постоянное внутреннее напряжение. Решение такой задачи предусматривает наличие в схеме традиционного трансформатора. Уже достаточно давно, и по вполне понятным причинам, блоками питания офисной и компьютерной техники являются импульсные источники питания. Традиционное развязывающее устройство в них присутствует в виде высокочастотного тороидального трансформатора. Использование такого решения позволяет снизить массу и повысить надежность этого устройства. У этих источников питания существует, пожалуй, единственный недостаток - наличие большого числа активных элементов, непосредственно соединенных с первичной сетью.

Если кратко описать принцип работы такого источника, то получится следующая картина. Входное напряжение преобразуется в постоянное, которое питает генератор высокочастотных импульсов. Импульсы подаются на высокочастотный трансформатор, с которого и снимаются необходимые постоянные напряжения (как правило, для компьютеров, это +/- 12В и +/-5В). Чем выше частота импульсов, тем меньше размеры трансформатора, именно поэтому применение высокой (по сравнению с сетевой) частоты позволяет значительно снизить габариты и массу блоков питания. Но в связи с этим появляется высокочастотный шум, присущий всем импульсным устройствам, так как при недостаточной фильтрации высокочастотные токи утечки посредством емкостных связей легко проникают в первичную сеть питания.

Международные стандарты ограничивают токи утечки размером в 3.5 миллиампера (мА). Ввиду используемой в блоках питания технологии (высокочастотные импульсы), компьютер генерирует токи утечки, близкие к разрешенному максимуму, или, другими словами, приблизительно 2 мА. Такое значение токов утечки типично для стандартной (200-300 VA) настольной рабочей станции (рис. 1).

Увеличение числа компьютеров и станций, соединенных с электрической установкой (в данном случае подключенных к одной электрической ветви или к одному защитному автомату), ведет к накоплению токов утечки. Даже, если каждый компьютер, рассматриваемый отдельно, соответствует стандарту, ничто не гарантирует при установке в офисе нескольких станций соблюдения стандарта по токам утечки. Так как в этом случае токи утечки складываются (рис. 2).

К примеру, французский стандарт NFC 15-100 определяет, что суммарная величина токов утечки не должна превышать 30 мА. Такое значение достигается уже при десяти рабочих станциях без учета другого офисного оборудования. В случае превышения этого значения, дифференциальный прерыватель должен разорвать цепь, чтобы избежать риска поражения электрическим током, если существует неисправность на одном из устройств цепи. Каждый раз при подключении дополнительного оборудования может возникнуть ситуация, при которой сработает дифференциальный прерыватель цепи (защитный автомат), а соответственно и пропадет питание для компьютеров, что может привести к потере данных и другим последствиям.

В Европе, для уменьшения риска, некоторые стандарты предусматривают установку дифференциального прерывателя для каждых шести розеток и увеличение предела его срабатывания до 15 мА. Однако никакой стандарт не запрещает применение разветвителей, которые дают возможность конечным пользователям увеличить количество гнезд, защищенных тем же самым прерывателем. В итоге, при увеличении числа компьютеров в вашем офисе возникает проблема: каждый раз, прежде чем включить новый компьютер или периферийное устройство, вы должны проверить - соответствует ли прерыватель цепи тем токам утечки, которые возникнут в результате ваших действий.

Каков же выход? Можно предложить несколько путей решения данной проблемы.

В первом случае необходимо, чтобы специалистами была спроектирована и проложена дополнительная кабельная система или заменена электрическая установка на другую, выдерживающую более высокие токи утечки. Однако такой подход может показаться несколько обременительным и дорогостоящим, тем более, если помещение вами арендовано.

Второй вариант - это установить на каждую рабочую станцию или группу станций ИБП с гальванической развязкой. Такой подход предпочтительнее. В этом случае единственная утечка, обнаруживаемая прерывателем, будет производится только непосредственно самим ИБП. Например, источники бесперебойного питания с двойным преобразованием (On-Line) серии Pulsar EX (MGE UPS Systems, Франция) имеют ток утечки, равный 1,5 мА (рис. 3).

Кроме того, ИБП, работающий с двойным преобразованием, идеально защищает нагрузку даже в критических ситуациях (удары молнии, статические разряды в элементы электросети). Но возникает другой вопрос, а какие ИБП выполняют гальваническую изоляцию? Гальваническую развязку, как постоянную опцию, имеют ИБП серии Pulsar EX15 и выше. ИБП Pulsar EX7 и Pulsar EX10 имеют такую опцию, как дополнительную. ИБП, которые разработаны для распределенной защиты, опцией гальванической развязки не обладают, следовательно, не могут защищать первичную электрическую сеть от проникновения в нее токов утечки, а только добавляют эти токи (рис. 4).

РИСУНОК 4

И, наконец, решение этой проблемы возможно через установку между рабочей станцией или группы станций, и дифференциальным прерывателем цепи (защитным автоматом) устройства Line Conditioner (фильтр/регулятор сети питания), которое по сути своей является устройством, выполняющим гальваническую развязку.

Компания Merlin Gerin (Франция) разработала устройства серии Pulsar CT Line Conditioner с диапазоном мощностей от 315 VA до 5 kVA. Использование этих устройств сохранит ваше время, нервы и деньги. Это самый дешевый, если не считать полного отказа от компьютеров и другой техники, способ защиты оборудования.

Устройства серии Pulsar CT Line Conditioner (табл.), кроме полной гальванической изоляции, выполняют точную регулировку (от 3% до 5%) и постоянную фильтрацию сети питания, а также компенсацию линейных гармоник.

Таблицы

Используя Line Conditioner серии Pulsar CT в комплексе с ИБП серии Pulsar EL, ES+ и ESV+ или любым другим источником бесперебойного питания, вы полностью защищаете свое оборудование и электрическую установку, питающую ваш офис.

РИСУНОК 5

Таким образом, при первичном планировании и создании сети электропитания необходимо, прежде всего, обратить внимание на первые два варианта построения комплексной защиты потребителя, так как установка одного центрального источника бесперебойного питания, рассчитанного на эксплуатацию в течение 5-15 лет, дешевле, чем покупка и дальнейшее обслуживание большого количества маломощных ИБП. Но, если вы уже вложили значительные средства в распределенную схему защиты потребителей с использованием маломощных ИБП, не имеющих гальванической развязки, и все равно не удовлетворены полученными результатами, то самым простым и дешевым решением для вас будет именно вариант с использованием Line Conditioner серии Pulsar CT от компании MGE UPS Systems (Франция).

Андрей Быков Научно-производственная компания Катарсис
Тел. /812/ 325-2973 Факс /812/ 235-5045
E-mail: kts@katharsis.ru WEB: www.katharsis.ru www.mgeups.com

       КОМПЬЮТЕР-ИНФОРМ 
          Главная страница || Статьи 6'1998 || Новости СПб || Новости России || Новости мира

Рубрики || Работа || Услуги || Поиск || Архив || Дни рождения
О "КИ" || График выхода || Карта сайта || Подписка

Рассылка анонсов газеты по электронной почте

Главная страница

Сайт газеты "Компьютер-Информ" является зарегистрированным электронным СМИ.
Свидетельство Эл 77-4461 от 2 апреля 2001 г.
Перепечатка материалов без письменного согласия редакции запрещена.
При использовании материалов газеты в Интернет гиперссылка обязательна.

Телефон редакции (812) 718-6666, 718-6555.
Адрес: 196084, СПб, ул.Заставская, д.23, БЦ "Авиатор", 3-й этаж, офис 307
e-mail: editor@ci.ru
Для пресс-релизов и новостей news@ci.ru