Многочисленные предупреждения об опасности работы в наших условиях на компьютерах без источников бесперебойного питания постепенно делают свое дело. И пользователь либо после очередного отключения, которое застало его в самый неподходящий момент, либо после прочтения очередной статьи приходит к решению о покупке ИБП. При этом если речь идет о защите домашней системы, то на выбор, как правило, влияет лишь соотношение цены и функциональности модели. Зато когда подобная задача встает перед системным администратором небольшого предприятия, то он оказывается в более затруднительном положении. Дело в том, что можно установить по одному недорогому ИБП на каждое рабочее место или купить одно мощное устройство, которое бы справилось с обеспечением питания всей локальной сети. Надеемся, что настоящий обзор систем бесперебойного электропитания среднего уровня поможет в подобном выборе.
Мы рассмотрим однофазные ИБП мощностью от 1 до 10 кВ•А, доступные на украинском рынке, изучим технологические решения, применяемые в них, и попытаемся проследить тенденции развития этого сегмента. Указанный выше диапазон значений мощности был выбран из расчета, что с помощью такого рода устройств можно обеспечить электроснабжение небольшой фирмы или подразделения.
В том, что подобные решения уже достаточно популярны у нас, можно убедиться, заглянув в раздел источников бесперебойного питания каталога "Hot Line". Свыше 40% предложений, размещенных здесь, приходится именно на такие устройства.
С чего начинается выбор
|
Технические |
При организации централизованной системы электроснабжения прежде всего следует
оценить общее потребление всех устройств, которые будут к ней подключены. Естественно,
необходимо учесть, что потребляемая нагрузкой мощность обычно выражается в ваттах
(Вт), а производители чаще всего указывают для своих продуктов их полную мощность,
измеряемую в вольт-амперах (В•А). Поэтому для того, чтобы правильно подобрать
модель, нужно выяснить, какой у нее коэффициент мощности. Он вычисляется как отношение
активной мощности нагрузки в Вт к полной мощности в В•А. В большинстве случаев
эта величина равна 0,7.
Однако не бывает правил без исключений. В данном случае речь пойдет об ИБП Smart-UPS DP от APC. Как заявляет производитель, устройства этой серии характеризуются коэффициентом мощности, равным 1, т. е. у источников Smart-UPS DP значения полной мощности в В•А и активной мощности в Вт совпадают. Это связано с особенностью их схемотехнической реализации — on-line с однократным преобразованием. Принцип действия таких устройств является интеллектуальной собственностью компании Silcon, не так давно вошедшей в состав APC. Кроме высокой эффективности, модели этой серии отличаются также низким уровнем нелинейных искажений тока во входной цепи, который в шесть раз меньше, чем у ИБП, выполненных по традиционной схеме с двойным преобразованием.
Если к системе не предъявляется никаких особых требований, то при ее выборе можно исходить лишь из необходимой мощности. Все модели, доступные сейчас на нашем рынке, представлены в сводной таблице. Правда, в ней мы не привели цен, но это связано с тем, что стоимость подобных устройств зависит от комплектации и мощности и может в пределах одной серии колебаться в широких пределах, составляя не одну тысячу долларов. Так как большинство наших читателей вряд ли поспешат за такой покупкой, поэтому мы сделаем акцент на технологиях, применяемых в данных системах. Ведь со временем решения, используемые в высокоуровневых ИБП, появятся и в моделях, доступных широкому кругу потребителей.
Итак, что же отличает мощные системы и каковы сегодня тенденции их развития? Прежде всего нужно отметить, что в последнее время постоянно растут требования к надежности этих устройств, которые удовлетворяются путем применения резервирования. Той же цели служат и расширенные возможности по управлению ИБП высокой мощности. Кроме того, производители стали уделять больше внимания масштабируемости своих решений. Ну а теперь рассмотрим эти положения на примерах устройств, вошедших в данный обзор.
Надежность
Простейшим способом повышения данного показателя для источников бесперебойного
питания является использование так называемого байпаса (bypass). Это включаемая
вручную или в автоматическом режиме цепь, соединяющая вход устройства с его выходом.
При неполадках в ИБП либо проведении на нем каких-то регламентных работ с помощью
байпаса его внутренние цепи можно обесточить без отсоединения всего прибора от
электросети и нагрузки. Ясно, что во время работы ИБП в этом режиме не приходится
говорить ни о какой защите подключенных к нему устройств.
Тем не менее следует иметь в виду возможность использования байпаса и при знакомстве с техническими характеристиками UPS обращать внимание на то, как он включается — автоматически, вручную или комбинированно.
Если перед вами стоит задача обеспечения электропитанием с максимальной надежностью, можно использовать ИБП, в конструкции которых применяется избыточное резервирование основных модулей, или параллельное включение нескольких устройств. В качестве примеров таких подходов приведем ИБП серии LanPro от IMV и Symmetra от APC. В устройствах IMV используется специальная карта расширения, которая позволит синхронизировать параллельную работу нескольких источников на общую нагрузку. Конструкторы APC реализовали иной способ резервирования. ИБП Symmetra построен по модульному типу, его еще называют массивом электропитания. Входящие в его состав блоки поддерживают избыточность типа N+1, т. е. при выходе из строя одного его функции выполняют оставшиеся работоспособные.
Масштабирование
До недавних пор одним из слабых мест централизованных систем являлась сложность
увеличения их мощности. Ведь со временем потребности заказчика меняются: растет
число рабочих мест на предприятии или в подразделении, устанавливается более мощное
оборудование. Довольно сложно заранее предсказать, каково будет потребление через
год или два. И нельзя решить эту проблему "в лоб", просто включив параллельно
несколько ИБП, так как необходимо согласовать фазы и амплитуды их выходных напряжений.
Но выйти из положения можно, используя ИБП, которые или поддерживают увеличение
количества модулей мощности, или содержат цепи синхронизации. Поэтому упомянутые
в предыдущем разделе решения мы склонны рассматривать не только как средства повышения
надежности, но и как способ наращивания возможностей системы электропитания. Этих
устройств немного, но такие модели есть практически у всех ведущих производителей.
Более распространенная функция, широко поддерживаемая в ИБП, — использование дополнительных внешних батарей. Они необходимы, когда при возникновении перебоев в сети нужно обеспечить бесперебойную работу оборудования в течение длительного срока или увеличить ток нагрузки во время краткосрочных отключений. Наращивая число батарей, можно довести срок функционирования подключенного к ИБП оборудования до нескольких часов. Впрочем, этот параметр зависит от нагрузки нелинейно, поэтому при выборе конфигурации пользуются специальными таблицами, чтобы учесть конкретные условия эксплуатации.
Взаимодействие с информационной системой предприятия
В течение последних двух лет ведущие производители сменили приоритеты в
развитии своих продуктов. Если раньше главной целью использования ИБП была защита
оборудования, то теперь на первый план выходит целостность данных пользователя.
Поэтому становится понятным то внимание, которое уделяется организации взаимодействия
UPS с операционными системами. Кроме ставшего уже традиционным обмена между источником
и подключенным к нему компьютером по интерфейсу RS-232, все большее распространение
получает применение различных карт расширения для организации удаленного мониторинга
состояния UPS и управления им. Для систем начального уровня эта функция не актуальна,
поскольку такие ИБП находятся в непосредственной близости от пользователя. Зато
реализация данной возможности в источниках, осуществляющих защиту рабочих групп
и целых подразделений, позволяет квалифицированному специалисту удаленно производить
их диагностику и настройку. Кроме того, при подключении к специальной карте внешнего
управления модема можно обращаться к устройству напрямую, минуя информационную
систему предприятия.
Среди дополнительных возможностей ИБП, оборудованных специальными картами, отметим взаимодействие источника с несколькими серверами, работающими под различными операционными системами. При исчерпании ресурсов батарей в UPS эта связь позволит произвести корректное завершение работы ОС на всех компьютерах. В данном случае применяют специальное программное обеспечение на Java, которое можно использовать на любых платформах.
Существуют также платы контроля параметров окружающей среды, обеспечивающие слежение за температурой, влажностью и другими характеристиками.
Что же касается цены подобных карт, то обычно она составляет несколько сот долларов. Такой "довесок" к системе, чья стоимость измеряется тысячами, не очень заметен, зато при необходимости позволяет значительно нарастить функциональность ИБП. Особенно востребованы эти решения в компаниях с многочисленными филиалами или территориально распределенной структурой.
В связи с обсуждением темы удаленного мониторинга хотелось бы упомянуть и такие интересные устройства, как управляемые выключатели. Хотя они и не обеспечивают улучшения характеристик питающего напряжения, однако позволяют в комплексе решить вопрос контроля энергосбережения. Такое устройство есть, в частности, в модельном ряду APC — это MasterSwitch. С его помощью через обычный Web-броузер можно управлять включением и выключением восьми каналов питания. Подобная функция полезна не только для экономии электроэнергии, но и, например, для дистанционного перезапуска зависшего сервера.
"Башня" или rack mount?
И последнее, на чем хотелось бы остановиться, это особенности конструктивного
исполнения UPS. В настоящее время все большую популярность завоевывают устройства,
монтируемые в 19-дюймовые стойки. Хотя ИБП в этом варианте конструктива зачастую
оказываются немного дороже, но все оборудование компактно размещается в стандартном
шкафу. При этом идет постоянный процесс уменьшения высоты таких моделей с тем,
чтобы они занимали как можно меньшую часть "драгоценного" пространства
стойки. Поэтому при планировании покупки такого устройства можно рассмотреть и
вариант размещения всего необходимого оборудования в стойке.