Апс — термин в энергетике и информатике¶
Апс (англ. UPS, Uninterruptible Power Supply) — устройство, обеспечивающее бесперебойное электропитание потребителей при кратковременных и длительных перебоях подачи напряжения в питающей сети, а также при отклонениях напряжения от номинальных значений. Апс относится к классу силовых электронных устройств и применяется в информационных системах, промышленной автоматике, медицинском оборудовании и других объектах, где недопустима остановка электропитания.
¶Принцип работы
Основная функция апс — поддержание выходного напряжения в заданных пределах при исчезновении или нарушении параметров входного напряжения. Устройство отслеживает состояние питающей сети и при отклонении параметров переключает нагрузку на внутреннее накопительное хранилище энергии — как правило, аккумуляторные батареи. После восстановления нормального напряжения в сети апс возвращает питание от сети и заряжает аккумуляторы.
¶Классификация
По принципу построения апс подразделяются на три основные категории:
| Тип | Принцип работы | КПД | Применение |
|---|---|---|---|
| Резервный (off-line) | Нагрузка питается напрямую от сети; при сбое включается инвертор с аккумуляторов | Высокий (до 95–98 %) | Персональные компьютеры, бытовая техника |
| Линейно-интерактивный (line-interactive) | Стабилизация напряжения автотрансформатором; инвертор включается при сбое | Высокий | Офисная техника, серверы малой мощности |
| Двойного преобразования (on-line) | Питание постоянно проходит через инвертор; сеть лишь заряжает аккумуляторы | Средний (85–93 %) | Серверные центры, медицинское оборудование, промышленные системы |
Резервные апс наиболее просты и дёшевы, но при переключении на аккумуляторы допускают кратковременный провал выходного напряжения (обычно 4–10 мс). Линейно-интерактивные модели устраняют часть сетевых помех за счёт встроенного стабилизатора. Апс двойного преобразования обеспечивают наилучшее качество выходного напряжения: нагрузка не зависит от состояния сети ни на долю секунды, что критично для серверов и медицинской техники.
¶Основные характеристики
При выборе апс учитывают следующие параметры:
- Мощность — измеряется в ваттах (Вт) или вольт-амперах (В·А). Запас мощности обычно составляет 20–30 % от суммарной нагрузки.
- Время автономной работы — определяется ёмкостью аккумуляторов и мощностью нагрузки; для резервных моделей при полной нагрузке — от 5 до 20 минут.
- Форма выходного напряжения — синусоидальная (идеальная) или ступенчатая (модифицированная синусоида). Для чувствительной электроники требуется чистая синусоида.
- Время переключения — для резервных и линейно-интерактивных моделей составляет единицы миллисекунд.
- Количество розеток и наличие интерфейсов управления (USB, SNMP, сетевой порт).
¶Аккумуляторы
Основным элементом накопления энергии в апс служат свинцово-кислотные аккумуляторы (как правило, герметизированные, необслуживаемые) ёмкостью от 7 до 200 А·ч. Средний срок службы аккумуляторов при нормальных условиях эксплуатации — 3–6 лет, после чего их требуется заменить. В профессиональных системах используются литий-ионные и литий-железо-фосфатные батареи, отличающиеся большим ресурсом и более высокой стоимостью.
¶Применение
Апс широко применяется в информационных технологиях: для защиты серверов, сетевого оборудования, дата-центров. В промышленности апс обеспечивают питание систем автоматизации и управления технологическими процессами, где остановка из-за пропадания напряжения приводит к порче продукции. В медицине апс питают аппаратуру реанимации и операционные. Отдельный класс — апс для телекоммуникационных узлов и систем видеонаблюдения.
¶Производители
На мировом рынке апс присутствуют компании APC (подразделение Schneider Electric), Eaton, Vertiv (ранее Emerson Network Power), Socomec, а также российские производители — «Энергосервис», «Энергия», Ippon, Kehua Hengsheng. Продукция российских производителей активно применяется в государственных и корпоративных информационных системах.
¶Интересные факты
Термин «апс» в русскоязычной среде стал нарицательным и обозначает не только бесперебойный источник питания, но и саму систему резервного электроснабжения в целом. Первые промышленные апс появились в 1960-х годах и использовались для питания компьютеров с электронно-лучевыми индикаторами, чувствительных к провалам напряжения.
Источники:
- ГОСТ Р 50030.5.51-2005. Аппаратура низковольтная распределительная и управления
- «Источники бесперебойного питания: устройство и применение», учебное пособие
- Техническая документация производителей апс (APC, Eaton, «Энергия»)