Увечері 9 грудня 2019 року передсвятковий шопінг відвідувачів торгового центру Eaton Centre у Торонто було перервано несподіваним. . Торгові галереї поринули в темряву, і єдиним джерелом світла залишилася ялинка — її фото багато хто поспішав запостити в соцмережі як зовсім містичне явище. Втім, серед твітів були й такі, де містику пояснили легко та просто: ялинку було підключено до джерела безперебійного харчування. Сьогодні ми поговоримо про те, на яких ДБЖ орендарі можуть організувати безперебійне електропостачання для своїх площ у торгових центрах. Адже shopping must go on, чи не так?
Гарантоване та безперебійне електроживлення
Але спочатку скажемо, чому в заставку статті було винесено випадок блекауту в ТЦ Eaton Centre в Торонто. Йдеться про однофамільців, цей торговий центр не має жодного зв'язку з виробничою компанією Eaton. Просто Eaton (Ітон) – досить поширене прізвище серед талановитих емігрантів, які прибули до США з Британських островів на рубежі XIX та XX століть. Один із Ітонів заснував торгову компанію, а інший — інженерну. А тепер повернемось до основної теми.
Торговий центр - це досить складний об'єкт у сенсі забезпечення гарантованого та безперебійного електропостачання. Як відомо, адміністрація будь-якого ТЦ готова здати вільні площі практично будь-яким орендарям, аби їхній бізнес перебуває у легальному полі. Може доходити до того, що на місці магазину одягу, що закрився, раптово з'являється булочна з потужними електричними духовками або рибна лавка з промисловими холодильниками. Іншими словами, навантаження на мережу може змінюватися часто і практично непередбачуваним чином.
У таких умовах важливо розрізняти гарантоване та безперебійне електроживлення.
Гарантованим називається тип електроживлення, при якому, крім централізованого електропостачання, задіяне резервне джерело автономного електропостачання (зазвичай це ДГУ, дизель-генераторна установка). Великі ТЦ можуть обслуговувати кілька ДГУ. При гарантованому електроживленні перерва в електропостачанні споживачів від централізованої електромережі дозволяється лише на час автоматичного вмикання резервного джерела живлення (ДГУ, газового електрогенератора).
Безперебійне електроживлення передбачає наявність третього незалежного джерела живлення у вигляді ДБЖ, який живить споживачів протягом часу, необхідного для запуску автономного генератора та його виходу на розрахункове навантаження. Для запуску потужних ДГУ зазвичай потрібно до 3-х хвилин, у зимовий час для впевненого старту в них постійно підігрівається рідина, що охолоджує.
Спрощена схема електропостачання ТЦ. Джерело: Грандмоторс
Як правило, електропостачання ТЦ будується за класичною схемою поділу орендарів та внутрішніх служб ТЦ на різні категорії споживачів.
- Споживачі ІІ категорії, до яких відносяться більшість рядових орендарів ТЦ, не мають підключення до гарантованого електроживлення від ДДУ та можуть сподіватися лише міську електромережу та власні (локальні) джерела безперебійного живлення (ДБЖ).
- Споживачі І категорії автоматично перемикаються на ДДУ під час аварії на міських електромережах, але до моменту запуску ДДУ будуть знеструмлені. У таких орендарів перерви в електропостачанні критичні для бізнесу чи громадської безпеки. До ТЦ до таких орендарів зазвичай належать аптеки з холодильниками для медикаментів, медичні та стоматологічні кабінети, заклади дозвілля для дітей.
- Споживачі І особливої категорії отримують безперебійне електроживлення та не можуть відключатися навіть на короткий час. Для таких споживачів задіяно три джерела електропостачання — міську підстанцію та ДДУ, а на час запуску ДДУ вони запитуються від промислових ДБЖ. До таких споживачів належать системи пожежної сигналізації та автоматичного пожежогасіння, оповіщення ГО та НС, аварійного освітлення, приміщення та обладнання диспетчерської служби ТЦ. Якщо в ТЦ орендують площі ІТ-компанії, то вони також замовляють безперебійне електропостачання.
Використання промислових ДБЖ у ТЦ для особливої категорії споживачів провадиться за централізованою схемою. У цій схемі електрика подається від одного джерела усім споживачів цієї категорії всередині ТЦ.
Для рядових орендарів ТЦ — магазинів, кафе, спортивних залів, косметичних кабінетів тощо забезпечення централізованим гарантованим або безперебійним електроживленням може бути дуже дорогою опцією. У таких випадках економічно доцільно використовувати так звану децентралізовану схему безперебійного харчування, про яку йтиметься нижче.
Децентралізована схема ДБЖ - переваги та недоліки
Децентралізовані та централізовані схеми безперебійного електроживлення не є взаємовиключними. Ці дві стратегії можна і треба поєднувати. Наприклад, критичні споживачі (плюс ті, хто спеціально заплатив) усередині ТЦ захищені великими промисловими ДБЖ, але в конкретному магазині, який не має гарантованого харчування, можуть бути локально використані ДБЖ початкового та середнього класу для забезпечення захисту касових апаратів, сервера, принтера та іншого техніки.
Розберемо плюси та мінуси децентралізованої схеми електропостачання і спочатку про переваги використання локальних ДБЖ:
- не потрібно жодної нової електропроводки, використовуються існуючі настінні розетки; локальні ДБЖ легко ввести в експлуатацію та підключити до кас, комп'ютерів, іншої важливої техніки; при зміні приміщення, що орендується, такі ДБЖ забирають із собою і розгортають на новому місці;
- у локальних ДБЖ початкового та середнього класу невисока вартість - бюджет практично будь-якого малого бізнесу потягне покупку таких ДБЖ - а потужність до 3000 В·А дозволяє підключати кілька кас або ПК до одного ДБЖ;
- орендар не прив'язаний до рівня виділеного навантаження, зміна числа кас чи іншого обладнання у зв'язку з розширенням бізнесу не вимагатиме нового погодження договору на електропостачання;
- якщо орендар вже має набір власних ДБЖ, то логічно їх використовувати в децентралізованій схемі безперебійного харчування.
Іноді адміністрація ТЦ — особливо якщо є вільні потужності після ключового орендаря, що виїхав, — починає наполегливо пропонувати орендарям підключитися до мережі гарантованого або безперебійного електроживлення на випадок відключення електропостачання від міської підстанції.
Ось коли краще скористатися централізованим безперебійним харчуванням:
- орендарю критично важлива безперервність бізнесу (приклад — аптеки з холодильними шафами для медикаментів, медичні та стоматологічні кабінети, клініки краси з процедурами безперервного циклу, орендарі, що надають онлайн-послуги, такі як ІТ-компанії): централізоване безперебійне електропостачання розраховане на необмежене споживачам (за умови підвезення палива для ДДУ), а локальні ДБЖ можуть підтримати роботу обладнання лише короткий час — зазвичай не більше 15-20 хв., і якщо за цей час подача електрики не відновиться, обладнання все одно доведеться вимкнути;
- якщо кількість локальних ДБЖ перевалює за десяток, причому вони різних моделей і куплені в різний час - тоді відстеження стану батарей та їх заміна стають помітною незручністю, стає легко не помітити вже несправну батарею, і в результаті ДБЖ не зможе захистити обладнання під час аварії на електромережі;
- при відключенні електрики численні звукові сигнали тривоги від локальних ДБЖ можуть викликати роздратування та занепокоєння відвідувачів (наприклад, клієнток у клініках краси).
Далі - про типи та моделі ДБЖ, які найкраще підходять для орендарів ТЦ з числа компаній малого бізнесу.
Рекомендації за типом та потужністю ДБЖ для орендарів ТЦ
Розповідь про три типи ДБЖ, - оффлайн-ДБЖ, лінійно-інтерактивний тип і онлайн-ДБЖ, - можна знайти майже в кожній статті на цю тему, але без цього не обійтися, якщо давати поради щодо вибору джерел безперебійного живлення.
Схеми трьох типів ДБЖ: a) офлайн, b) лінійно-інтерактивний, c) онлайн. Джерело: Eaton
Найбільш прості та дешеві резервні ДБЖ (offline, back-UPS, stand-by) у багатьох випадках не рекомендуються з огляду на те, що напруга, що подається з мережі, безпосередньо покладається на навантаження. Хоча напруга в резервних ДБЖ фільтрується, але вона ніяк не регулюється - якщо в мережі знижена або підвищена напруга, то саме така і надійде на навантаження.
Живлення від батареї в резервних ДБЖ включається тільки при повному зникненні напруги на вході, і на вихід подається апроксимована (наближена) форма синусоїди напруги, що погано впливає на працездатність обладнання з трансформаторними блоками живлення, електромоторів, дроселів, аудіо- та відеоапаратури класу Hi-Fi , котлів опалення з циркуляційними насосами, холодильників та кондиціонерів, насосів для води. Категорично не рекомендується використовувати резервні ДБЖ для захисту лабораторного обладнання та медтехніки, які можна запитувати лише напругою з ідеальною синусоїдою.
Лінійно-інтерактивні ДБЖ (line-interactive) — найпрактичніші з погляду співвідношення «ціна/якість електроживлення». Важливою відмінністю лінійно-інтерактивних ДБЖ від офлайн-ДБЖ є наявність стабілізатора напруги (також званого автотрансформатором, AVR, Automatic Voltage Regulator). Тому лінійно-інтерактивний ДБЖ найбільш корисний при використанні в умовах, коли вхідна напруга може змінюватися в широких межах. Можливості стабілізації напруги у таких ДБЖ досить значні - від 150-160 до 270-290 на вході в залежності від моделі, при цьому на виході будуть стабільні 230 В. Сучасні лінійно-інтерактивні ДБЖ, такі як Eaton серій 5P і 5PX, мають мікропроцесорне керування та забезпечують ідеальну синусоїду вихідної напруги.
Онлайн-ДБЖ (online, double conversion) - повна протилежність офлайн-ДБЖ у сенсі якості електроживлення: яка б не була напруга або перешкоди в електромережі, на навантаження надійде ідеальна синусоїда. Усередині ДБЖ проводиться подвійне перетворення - змінна вхідна напруга перетворюється на постійну, а потім знову на змінну, вже з ідеальними параметрами. Єдиний недолік онлайн-ДБЖ - це висока вартість.
Компанія Eaton рекомендує орендарям ТЦ такі моделі лінійно-інтерактивних ДБЖ:
- якщо обладнання, що захищається, укомплектовано кабелем для підключення до стандартної круглої євророзетки (тип DIN Socket Type-F), то можна вибрати лінійно-інтерактивні ДБЖ моделей Eaton Ellipse ECO (потужність від 500 В·А до 1600 В·А) або Eaton Ellipse PRO (потужність від 650 А до 1600 А) - кожен ДБЖ має від чотирьох до восьми розеток, вхідна напруга може знаходитися в межах 161-284 В;
Джерело: Eaton - якщо потрібно підключити пристрої з "комп'ютерними" кабелями (тип IEC320-С13), то можна порекомендувати лінійно-інтерактивні ДБЖ 5-ї серії - моделі Eaton 5E, 5S, 5SC - моделі з апроксимованою синусоїдою, 5P, 5PX - моделі з на виході (потужність від 500 В·А до 3000 В·А). Моделі відрізняються сервісними функціями, наявністю дисплея, типом корпусу, наявністю можливості гарячої заміни батарей; для споживачів з євровилками при залученні ДБЖ Eaton 5-ї серії можна придбати кабелі-перехідники IE-320 C14/Socket Type-F;
Лінійно-інтерактивний ДБЖ Eaton 5P із чистою вихідною синусоїдою. Джерело: Eaton
Крім згаданих моделей ДБЖ початкового (Ellipse) та середнього класу (Series 5), є 9-а серія ДБЖ, зроблених за технологією подвійного перетворення, з широкою гамою моделей для захисту корпоративних серверів, а також для роботи у складі дата-центрів та на виробничих об'єктах.
У підсумку
Чим чутливіший ваш бізнес до простоїв і втрат, тим важливіше ДБЖ для нього. Тому вивчіть питання самостійно і ставте запитання у коментарях до посту чи у нас на сайті, якщо щось виявиться незрозумілим.
Джерело: habr.com