Для максимально качественного бесперебойного и стабильного электропитания дома или всего участка в целом по всем трем фазам мы рекомендуем использовать трехфазные ИБП on-line типа. Алгоритм работы подобных бесперебойников заключается в преобразовании переменного напряжения в постоянное (AC-DC), после чего напряжение фильтруется и затем вновь генерируется переменный ток на выход (DC-AC). Эта схема работы позволяет получить не только предельно стабильное и качественное напряжение, но бесшовное переключение между сетевым и батарейным режимом работы. Иными словами подобным UPS мы решаем все и любые проблемы с некачественной электросетью.

Технология двойного преобразования ИБП

Ниже будут представлены различные варианты решения задачи бесперебойного питания дома на базе трехфазных ИБП разной мощности.

Пример 1. ИБП на 10кВт 3в1.

3 в 1 в названии ИБП означает трехфазный вход и однофазный выход (вход – L1, L2, L3, N, а выход L и N). Такой бесперебойник суммирует мощности трех фаз в одну. Это даёт массу преимуществ:

1. Абсолютно симметричная нагрузка на входную электросеть и/или трехфазный генератор. Это приводит к минимальной нагрузке на нулевой проводник и устраняет перекос фаз, который приводит к скачкам напряжения.
2. Появляется возможность реализовать всю выделенную мощность на участок, т.к. в обычно случае общая мощность делится на три линии, а в нашем случае она вся суммируется в один поток.
3. В доме отсутствует сильно опасное линейное напряжение 380В, везде у нас только фазное напряжение 220В.

К минусам можно отнести невозможность подключения трехфазных двигателей (например, трехфазные блоки кондиционирования, вентиляции, мощные насосы) на подобный ИБП. Такие нагрузки мы обычно подключаем в обход ИБП или устанавливаем бесперебойник с трехфазным выходом.

ИБП 10кВт с 16-тью аккумуляторами на 55 Ач для всего дома с расчётной автономной работой около 5,5-6 часов на средней длительной нагрузке 1.4кВт.

ИБП на 10кВт для всего дома с АКБ

ИБП допускает последовательное подключение от 16 до 20 внешних аккумуляторов. Емкость АКБ рассчитывается исходя из расчётных данных по средней нагрузке и требуемому времени автономной работы.

Пример 2. ИБП на 20кВт 3в1.

Мощность в 20кВт позволяет подключить практически любой коттедж площадью 200-400м.кв. на ИБП, включая даже мощные нагрузки в виде варочных панелей, духовок, стиральных машин, оборудования бассейном и т.п.

В случае, если отключают часто, но не на долго – оптимально использовать небольшой батарейный запас. В данном примере автономия рассчитывалась на срок в 3 часа при полноценно функционирующем доме:

ИБП 20кВт с небольшим запасом АКБ

Для средней автономной работы в 7-8 часов мы установили с ИБП с 16 гелевыми АКБ по 75Ач Delta GEL 12-75. Гелевая технология была выбрана в силу эксплуатации установки в условиях повышенной температуры в комнате (~30° С):

ИБП с гелевыми аккумуляторами

Для автономной работы более 11 часов нами был реализован проект по монтажу ИБП с аккумуляторами на 100Ач – Delta DTM 100I, которые отличаются увеличенным сроком службы на 25-30%. В целях экономии пространства, вся система была компактно размещена на узком и высоком силовом стеллаже:

ИБП 3в1 с АКБ на 100Ач

Для высоконагруженного ИБП, который работает в автоматизированной связке с газовым генератором мы установили максимальный батарейный запас в 20 АКБ на 100Ач:

ИБП с большим батарейным запасом

Пример 3. Трехфазный ИБП на 40кВт 3в3.

ИБП с трехфазным входом и трехфазным выходом устанавливаются в случае необходимости выходной мощности более, чем 20кВт, а также при наличии полноценных трехфазных потребителей, которые нуждаются в гарантированном электропитании.

В этом проекте в задачу ИБП входила полная стабилизация напряжения на входе и осуществление бесперебойного питания на момент запуска и прогрева трехфазного дизельного генератора RID. ИБП с батарейным кабинетом был установлен на гидроаккумулятором на специальном усиленном стеллаже:

UPS на 40кВт для работы с ДГУ

У ИБП цветной монитор-тачскрин, который отображает все необходимые параметры работы системы, записывает историю событий сети:

Монитор ИБП

В UPS уже встроена сетевая карта, позволяющая удаленно мониторить состояние сети и нагрузки по IP-протоколу.

Пример 4. Трехфазный ИБП на 60кВт 3в3 с длительной автономной работой.

ИБП из этого примера имеет модульную архитектуру, которая позволяет “усыплять” один силовой модуль в том случае, если нагрузка не превышает 50% от номинальной мощности. Также модули могут работать параллельно, что повышает надежность ИБП (система горячего резерва N+1). 38 батарей на 120Ач были установлены в специальный шкаф и позволят дать время автономной работы более 20 часов при средней нагрузке в 2.5кВт.

Мощный трехфазный ИБП для дома

С удовольствием отвечу на ваши вопросы в комментариях!

• Консультацию вы можете получить по телефону: +7 (495) 120-80-02
• Запросы и проекты на просчёт можно присылать на почту: 220@tok-shop.ru

В состав схемы гарантированного питания до производства нами работ входил один ИБП Liebert (Vertiv) APM 150 с тремя модулями на 30кВА, АВР, ДГУ на 300кВт, т.е. была осуществлена однолучевая схема питания, что не позволяло иметь класс Tier III. Этот класс предполагает возможность ремонтировать оборудование, не прекращая работу. Ремонт включает в себя профилактику технического обслуживания, замену/добавление/убавление компонентов или их тестирование. Чтобы ЦОД мог продолжать работу, он должен быть оборудован мощным каналом резервирования, который равен первому по схеме N+1. Ввиду этого было необходимо запустить в работу второй луч гарантированного питания.

Процесс реализации проекта

В соответствии с проектом и по образцу ЩРБП1 был собран и смонтирован силовой щит второго луча на базе промышленной серии шкафов B от ABB:

Силовой щит второго луча

Силовые шкафы в ЦОДе

Под фальшполом были проложены силовые кабельные линии. Шасси наших ИБП рассчитаны на 5 силовых модулей по 30кВА, т.е. максимальная мощность ИБП до 150кВА. Несмотря на то, что пока хватало для нагрузки мощности в 90кВА (3 модуля), сечение кабелей рассчитывалось с учётом перспективы наращивания мощности до максимальной.

Под размещение второго ИБП нами была сварена отдельная силовая рама с регулируемыми по высоте опорами:

Силовая рама под ИБП

Установили и подключили ИБП второго луча к линиям переменного и постоянного тока. Батарейный кабинет располагается этажом ниже.

Два ИБП Liebert (Vertiv) APM 150

Для возможности горячей замены силовых модулей между ИБП все силовые блоки двух бесперебойников были приведены к единой версии прошивки:

Силовые модули ИБП

После второй луч ИБП был запущен в работу, задача выполнена.

Запуск второго луча гарантированного питания

Задавайте ваши вопросы в комментариях или пишите на почту 220@tok-shop.ru.

С таким вопросом часто приходится сталкиваться владельцу загородной недвижимости, ведь современный коттедж немыслим без чувствительной к качеству электричества качественной бытовой техники, «умной» системы отопления, системы видеонаблюдения и контроля доступа. Так как же защитить дом от скачков напряжения и отключений электричества?

Популярное решение сейчас решение – это установка стабилизаторов напряжения и бензиновой или дизельной электростанции. Здесь есть свои плюсы и минусы – подробно мы говори об этом в статье Генератор VS Инвертор (ИБП).

Однако сегодня я хочу представить современное и более интересное с точки зрения степени защиты вашего дома и комфорта эксплуатации решение. Итак, встречайте – ИБП on-line типа конфигурации 3в1.  Что это такое? Это источник бесперебойного питания, который имеет трехфазный вход и однофазный выход. Самое важно здесь то, что бесперебойник суммирует мощность  трех отдельных фаз в одну.

Для справки. Стандартная для МО выделенная на участок мощность составляет 15кВт (автомат 25А). Это означает, что у вас 3 фазы по 5кВт на каждой. При перегрузке одной из фаз у вас «выбьет» вводной автомат и весь дом погрузиться в темноту. Более того, важно придерживаться более-менее равномерной нагрузки по фазам, для того, чтобы избежать перекоса, последствия которого могут быть весьма негативны (отгорание нуля, перепады напряжения и т.д.).

Так, например, при потреблении в 9кВт ИБП равномерно «нагрузит» каждую фазу по 3кВт. Таким образом, подобный источник бесперебойного питания имеет четыре существенных достоинства:

1. On-line тип позволяет максимально точно стабилизировать входное напряжение и добиться переключения на режим работы от батарей за 0 секунд. Даже если входная сеть «моргает», «рябит» и «скачет» ИБП всё это сгладит, и на выходе вы получите самую качественную электроэнергию.
2. Равномерная нагрузка по фазам исключает перекос и позволяет полностью забрать выделенную на участок мощность. К слову, ИБП также корректно работает с трехфазным генератором.
3. Время автономной работы зависит от емкости аккумуляторов и может составлять от 1 до 12 часов и более.
4. Система не требует регулярного обслуживания и контроля со стороны человека. Всё работает полностью автоматически.
5. При монтаже ИБП не нужно вносить заметных изменений в распределительный щит, т.к. установка производится сразу после вводного автомата

Какие есть ограничения для установки?

• Источник имеет принудительное охлаждение, а значит у него постоянно работают вентиляторы, которые издают шум. Следовательно, место установки – нежилое помещение: утепленный гараж, котельная и другие подсобные помещения. Температура в помещении должна быть в диапазоне +5 – +25 °С.
• От ИБП не будет работать оборудование, имеющее в своем составе трехфазный электродвигатель: трехфазные блоки кондиционирования, противоток бассейна, трехфазные насосы скважины и т.п. Их следует подключить в обход ИБП или выбирать источники конфигурации 3в3. Отметим, что трехфазные электроплиты, котлы, печки саун работать будут корректно.

Представлю несколько примеров реализации подобных проектов.

Пример 1. ИБП фирмы Lanches L900II-H 3/1 мощностью 20кВА или 18кВт. Так как в коттеджном посёлке не отключают электричество более, чем на 2 часа мы установили 16 аккумуляторов по 33Ач. Одну полку оставили свободной для возможности в будущем удвоить запас автономной работы. Дополнительно установили щит управления и GSM-модуль для SMS оповещения жильцов о пропаже и появлении электричества, так как переход на работу от АКБ происходит моментально.

ИБП для дома на 20кВА

Пример 2. В этом проекте для монтажа бесперебойника было выделено минимум места, поэтому мы установили 2-х метровый стеллаж и расположили всё на нём. Состав оборудования аналогичный первому примеру. Бюджет проектов ~ 350т.р. с монтажными работами.

Бесперебойник для всего дома

Экран ИБП

Пример 3. В этом проекте после вводного автомата мы установили ИБП Kstar 18кВт 3в1  на весь дом, но на выходе бесперебойника смонтировали дополнительно АВР с бензиновым генератором. 18 аккумуляторов дадут нам расчетное время автономной работы ~8 часов, что перекрывает 90% времени всех отключений электричества в СНТ нашего заказчика. В том случае, если батареи разряжены и ИБП отключился – автоматически запуститься бензиновая электростанция и в дом поступит напряжение с АВР. Цена проекта ~ 460т.р.

Источник бесперебойного питания с генератором

Пример 4. Клиентом была поставлена задача обеспечить время автономной работы более 16 часов. В процессе изучения объекта было рассчитано среднее потребление электроэнергии в час, вычислен необходимый батарейный банк. Дополнительно мы перебрали главный электрощит, устранив ряд грубых нарушений ПУЭ. Бюджет проекта ~450 т.р. + ~80 т.р. ГРЩ.

ИБП с внешними аккумуляторами на длительную автономию  и ГРЩ

Пример 5. К нам обратился заказчик с проблемой частых кратковременных отключений электричества и просадок напряжения ниже 170В. Были даже прецеденты повреждения бытовой электроники: во время очередного “мигания” сети вышли из строя холодильник Liebherr  и вытяжка Ariston. Мы решили все проблемы с электропитанием установкой ИБП Lanches 3в1 на 20кВА и 16 аккумуляторов Восток СК 1255, а также УЗИП класса 2+3 в ГРЩ. Бюджет проекта ~380 т.р.

ИБП с внешними аккумуляторами на длительную автономию

В целях экономии бюджета есть варианты бесперебойного питания дома на базе однофазных on-line ИБП на 6 или 10кВА. В основном электрощите выделяется на одну фазу самая ответственная нагрузка в доме и эта фаза запитывается через бесперебойник.

Буду рад вашим вопросам в комментариях!

• Другие наши статьи по тэгу “трехфазные ИБП для дома“
• Все варианты ИБП для дома на нашем сайте

Подобная схема позволяет исключить мощную нагрузку (электродуховки, стиральные и сушильные машины, электрические бойлеры и теплые полы и т.п.),  что в свою очередь позволяет заметно увеличить время автономной работы или сэкономить на количестве и емкости аккумуляторных батарей.

Пример 1: инвертор на резервную фазу

Основной ввод в дом нашего клиента был сделан бронированным кабелем с прокладкой в земле, затем через подпол кабель заходил в главный распределительный электрощит на первом этаже. Следуя пожеланиям минимизировать вмешательство в интерьер, мы приняли решение осуществить подключение напрямую через “врезку” в этот кабель и прокладку нашей силовой линии до инвертора через подпольное пространство.

В результате инвертор с аккумуляторами был установлен в бойлерной:

Инвертор Bineos 5KF и 4 АКБ по 200Ач

В состав системы у нас вошли:

• Инвертор Bineos 5KF номинальной мощностью до 5 кВт, пиковая – 10 кВт.
• Щит ИБП с автоматом ввода резервной фазы, автоматами входа и выхода инвертора, ручной байпас
• Аккумуляторы по 200Ач MNB MM 200-12 – 4шт.
• Усиленный сборный стеллаж (д*ш*в: 50*60*100)

Наш ИБП питает одну фазу в доме, на которую мы собрали всю самую ответственную нагрузку, включая напольный газовый котел De Dietrich. Расчетное время автономной работы на средней длительной нагрузке 800Вт составит более 9 часов. Отметим, что инвертор также защищает вашу технику от резких скачков напряжения и ЭМИ.

Экран инвертора

Цена проекта с монтажными работами и всеми материалами: ~ 190т.р.

В случае, если место ограничено, можно установить узкий стеллаж и компактно разместить систему на нём:

Размещение на узком стеллаже

Тут дополнительно обращу внимание на GSM-модуль Эктоконтрол, который у нас выполняет роль оповещения об отключениях электричества до инвертора, а также сообщит о том, что аккумуляторы сели. По-мимо этого, мы установили беспроводной температурный датчик, что позволило нам реализовать управление газовым котлом про определенной программе:

GSM-модуль для оповещения об отключениях электричества и управления системой отопления

Пример 2: инвертор и стабилизатор напряжения на основную резервную фазу

В проекте электрики загородного дома нашего заказчика была предусмотрена группа потребителей, которая должна иметь гарантированное и качественное электропитание. Для монтажа оборудования по нашему ТЗ уже была проложена силовая линия. Выбор был сделан в пользу комбинированной системы резервного электропитания: инвертор+стабилизатор напряжения:

Инвертор МАП Энергия PRO 6.0/48 и стабилизатор напряжения

Комплект оборудования:

• Энерготех Prime 9000 – высокоточный электронный стабилизатор напряжения, корректно работающий даже с оборудованием, имеющим высокие пусковые токи
• Инвертор МАП Энергия PRO 6.0/48 – ИБП off-line типа с временем переключения на работу от АКБ за 10мс.
• Аккумуляторы Delta DTM 12200L
• Усиленный сборный стеллаж (д*ш*в: 50*60*200)

Самый важный электропотребитель в нашем проекте – напольный газовый котел Buderus Logano.

Экран нашего инвертора отображает нагрузку – 400Вт, а при такой мощности наш батарейный банк совокупной емкостью 800Ач обеспечит время автономной работы более 21 часа.

Инвертор МАП Энергия PRO 6.0/48

Стоимость решения с установкой: ~ 250т.р.

Часто, распределительный электрощит находится в прихожей, в этом случае инвертор с аккумуляторами можно расположить прям внутри встроенного шкафа:

Пример 3: ИБП on-line типа

Клиент обратился с проблемой: в загородном коттедже постоянно моргают лампы освещения и периодически полностью пропадает напряжение. Условно причины подобного некачественного электропитания можно разделить на два вида – внешние и внутренние. К внешним можно отнести:

• Старая и нестабильно работающая трансформаторная подстанция
• Перегрузка, износ и аварийное состояние внешней питающей электросети
• Помехи и наводки от работы промышленного электрооборудования или сварки
• Сильный перекос по фазам

Внутренние проблемы:

• Малое сечение вводного кабеля
• Плохой контакт нулевого проводника, неправильный режим нейтрали
• Плохой контакт фазных проводников
• Некачественные материалы и электромонтажные работы
• Неисправная бытовая техника.

В результате диагностического выезда, наш инженер сделал заключение о внешнем характере проблем с напряжением и в этом случае самое оптимальное решение – ИБП двойного преобразования (on-line типа) с внешними аккумуляторными батареями. На вводе у нашего заказчика стоит автомат ABB S203 C40 мощностью 40А, в связи с этим мы подобрали мощность бесперебойника для фазы с гарантированным питанием – 10кВА (9кВт).

On-line ИБП на 10кВа

Состав оборудования:

• Однофазный ИБП on-line типа Lanches L900II-H 10kVa
• Аккумуляторы типа AGM – Восток PRO СК-12100
• Усиленный сборный стеллаж (д*ш*в: 50*60*200)

Наш батарейный банк запасает приблизительно 16кВт/ч, т.е. при постоянной длительной средней нагрузке в 1кВт время автономной работы составит более 16 часов. Экран источника отображает значения входного и выходного напряжения, мощность нагрузки в ВА и Вт, напряжение на шине постоянного тока, режим работы. Для удобства восприятия на экране в виде шкалы отображаются уровень текущей нагрузки и степень заряда АКБ:

Экран ИБП

Цена проекта для частного дома с монтажными работами: ~350т.р.

Ещё один пример установки ИБП для дома на одну фазу on-line типа:

При плохой питающей сети лучше установить ИБП on-line типа с очень качественной стабилизацией напряжения

• Подробнее разобраться в вопросе выбора типа источника бесперебойного питания поможет наша статья: ИБП On-line VS Инвертор
• Типовые решения: ИБП для дома
• Другие примеры работы
• Трехфазные ИБП для всего дома

По словам инженеров сервисного центра Toshiba резкие скачки напряжения могут привести к выходу электроники томографа из строя, а резкое обесточивание гентри во время работы делает вероятным необратимые механические повреждения всего аппарата.

В результате предварительного диагностического выезда на объект, изучения документации Toshiba и диалога с поставщиком КТ было спроектировано оптимальное решение по мощности и необходимому времени автономной работы в рамках заданного бюджета на весь проект.

Наша монтажная бригада работала параллельно с инженерами, которые инсталлировали сам томограф:

Для подключения ИБП мы подготовили силовые кабельные линии. Вход бесперебойника подключен к ГРЩ после АВР, линии проложены по металлическому лотку, выход ИБП через гильзу в потолке попадает сразу в помещение, где устанавливается томограф:

Прокладка силовых линий входа и выхода ИБП.

Для удобства подключения томографа и мониторинга режима ИБП был собран и смонтирован силовой щит КТ с автоматом ABB Tmax на 160А. На дверь щита мы вынесли индикаторы наличия напряжения по фазам, а также индикаторы работы источника бесперебойного питания от аккумуляторов (в случае пропадания внешней сети) и низкого остатка заряда АКБ:

Щит КТ с индикацией

Для подключения томографа Toshiba к электросети нашего типа 380/400В необходим трансформатор, который подключается без нейтрали, но нагрузка по фазам сбалансированная:

Трансформатор напряжения

Расчетная максимальная электрическая мощность потребления КТ находится в границах 100кВт:

Мощность компьютерного томографа

В соответствии с этими данными и по согласованию с сервисной службой Toshiba мы подобрали бестрансформаторный трехфазный ИБП on-line типа полной мощностью 120кВа (108кВт). Бесперебойник имеет модульную архитектуру, что позволяет повысить надежность всей системы резервного питания:

ИБП on-line типа East 90120 II на 120кВа

В процессе испытаний замеры показали ожидаемое потребление КТ в районе 20кВт. На такой нагрузке наш аккумуляторный банк в составе 32 шт Delta HRL 12-120 сможет обеспечить время автономной работы более 1 часа:

UPS с аккумуляторами

Нормальный режим работы

По требованиям безопасности, мы установили кнопку EPO – аварийного отключения ИБП в кабинете врача-диагноста:

Кнопка EPO (Emergency Power Off)

• Цена проекта “под ключ” с работами и материалами: ~ 1.9 млн. рублей.
• Срок монтажа: 3 дня.
• Гарантия: 1 год.

По всем вопросам вы можете связаться со мной по телефону: +7 (495) 120-80-02 #102 или задать ваш вопрос в комментариях!

• идеально стабилизирует любые просадки, моргания и перенапряжения в очень широком диапазоне
• осуществит бесперебойное питание дома с моментальным переходом на работу от аккумуляторов
• защитит бытовую технику от сетевых помех, искажений и высоковольтных всплесков

Пример реализации

1) Центр системы – модульный источник бесперебойного питания East 9060II 3в3 (60кВа или 54кВт). Подобные характеристики обусловлены большим количеством мощных, в т.ч. трехфазных потребителей на территории участка и в доме, а также высокой выделенной мощностью.

Трехфазный ИБП с батарейным стеллажом

Наличие внутри ИБП двух параллельно работающих силовых модулей по 30кВа позволяет существенно повысить надежность системы. В случае повреждения одного из модулей, второй способен взять на себя всю основную нагрузку. В нашей компании вы можете заказать ИБП с одним силовым модулем с возможностью в будущем удвоить мощность покупкой второго модуля.

Два модуля ИБП

Сенсорный экран источника показывает текущую схему работы ИБП. Одним нажатием вы можете получить доступ к данным по значениям напряжения и частоты на входе и выходе ИБП, а также полную информацию по нагрузке (А, кВт, кВа). Все основные события и история режимов работы автоматически записываются в электронный журнал. Например, вы легко можете узнать когда и на сколько были отключения электричества в поселке.

Экран ИБП

Бесперебойник имеет штатную возможность отдавать сигналы через сухие контакты о своем режиме работы, перегрузке, низком заряде на аккумуляторах и т.д., которые можно вывести на сигнальные лампы или GSM-модуль. Опционально можно установить SNMP-карту, для удаленного мониторинга системы по сети.

Плата сухих контактов

2) За время автономии при отключениях отвечают аккумуляторы. В нашем случае это 32 батареи типа AGM Восток PRO СК 1255, емкостью 55ач. Этот банк обеспечит около 8 часов автономной работы при средней нагрузке 2кВт. Срок жизни батарей составляет 7-10 лет.

Восток PRO СК 1255

3) В случае, если на линии питания коттеджа случилась серьёзная авария и разряд батарей подходит минимуму – автоматически заведется дизельный генератор и продолжит питать дом до момента восстановления питания. ДГУ известной японской фирмы Kubota максимальной мощностью до 9кВт. Kubota GL9000 имеет емкость бака – 28л, расход при 75% нагрузке составляет 2,2 литра в час. Минимальный уровень шума среди одноклассников.

ДГУ Kubota GL9000

На панели ДГУ можно увидеть автоматический предохранитель, вольтметр и счетчик моточасов.

Передняя панель ДГУ

4) Управляется генератор щитом АВР на базе итальянского контролера Tecnoelettra TE808 PLATINUM с очень широкими функциональными возможностями и отображением текущих параметров и режимов работы.

Контролер Tecnoelettra TE808 PLATINUM

5) Все силовые линии сводятся в главный распределительный щит с возможностью перевести в режим байпаса (обхода) как ИБП, так и АВР генератора. Для защиты всего оборудования на вводе дополнительно стоит УЗИП (молниезащита) класса 1+2.

ГРЩ с перекидными рубильниками байпаса ABB OT80F3C

6) Так как наш ИБП стоит сразу на вводе и переключение на режим от АКБ происходит за 0 секунд, мы установили GSM модуль GAL “Умный дом” для оповещения по SMS жителей дома об отключениях электричества.

Умный дом GAL SH-1000 Стартовый набор

Таким образом, мы комплексно решили проблему некачественной сети питания для загородного дома с возможностью сохранять автономное питание в течение нескольких суток и даже недель.

Видео-обзор системы

Задавайте ваши вопросы в комментариях и подписывайтесь на наш блог!

Решить эти проблемы позволяет установка комплекса оборудования, который состоит из стабилизаторов напряжения на каждую фазу и источника бесперебойного питания. Отметим, что стабилизаторы следует подбирать исходя из типа проблемы с напряжением (статья в блоге на эту тему), а ИБП и батарейный банк следует рассчитывать исходя из необходимой мощности резервируемой нагрузки и времени автономной работы. Как правило, все схемы подключения можно свети к 3-м вариантам:

• бесперебойное питание части нагрузки в доме
• одной фазы
• всех трех фаз.

Примеры проектов

I. Стабилизаторы Энерготех + инвертор МАП Энергия

Наш заказчик приобрел загородный дом и в процессе проживания столкнулся с проблемой пониженного напряжения, а по словам соседей зимой не редки отключения электричества из-за перегрузки трансформатора. В результате диагностического выезда нашего инженера и проведения необходимых замеров, была определена оптимальная схема реализации проекта. Исходные данные: ввод – трехфазный, автомат на 32А.

Система стабильного и бесперебойного питания

Состав решения

1) Тиристорные стабилизаторы напряжения на каждую фазу  – Энерготех Infinity 9000. При демократичной цене в сравнении с конкурентами отличаются:

• повышенной точностью (4,5%) благодаря 16 ступеням коррекции и широкому рабочему диапазону от 116В. до 285В.
• наличием одновременной индикации текущей нагрузки и входного/выходного напряжения
• наличием памяти на различные события
• встроенный байпас
• гарантией 5 лет

2) Инвертор МАП Pro “Энергия” 9.0/48 максимальной мощностью до 9кВт. При наличии напряжения в сети бесперебойник транслирует его на потребителей, а при его пропадании моментально переключается на режим работы от батарей. После восстановления питания автоматически заряжает аккумуляторы. В этом проекте бесперебойно питаются все три фазы в доме при помощи автоматики коммутации фаз, исключение составляет лишь электрическая печь.

3) Автономную работу более 16 часов на средней нагрузке в 1кВт нам обеспечат десятилетние аккумуляторные батареи по 200Ач Восток СК 12200.

Вся система компактно размещена на усиленном стеллаже шириной 128см, глубиной 50см и высотой 200см.

В процессе монтажа системы мы дополнительно навели порядок в главном распределительном щите коттеджа, исправив ряд критичных ошибок.

II. Стабилизаторы Volter Эталон + инвертор МАП Энергия

Качество напряжения в поселке нашего заказчика оставляло желать лучшего: сильные просадки по фазам + периодические “моргания” из-за сварочных экспериментов соседей. С такими проблемами справятся только ИБП on-line типа или инверторные стабилизаторы напряжения. В результате сопоставления ряда факторов и пожеланий клиента выбор пал на схему со стабилизаторами и инвертором. Ввод – трехфазный, автомат на 40А.

Инвертор для дома со стабилизаторами

Состав решения

1) Инверторные стабилизаторы Volter СНПТО Etalon-14 максимальной мощностью до 14кВт дадут нам идеальное выходное напряжение и отфильтруют все помехи через двойное преобразование.

2) Инвертор МАП Pro “Энергия” 12.0/48 мощностью до 12кВт. Одна фаза питается напрямую через бесперебойник, а другие две фазы подключаются на резервную линию при отключении электричества через автоматику.

Экран инвертора отображает напряжение и частоту входящей сети, сборки аккумуляторов, режим работы и текущую нагрузку в кВт.

3) Аккумуляторы аналогично первому примеру из нашей статьи, обеспечат автономией более, чем на 16 часов.

Особенностями этого проекта стали:

• Компактное размещение всего комплекса оборудования, включая стабилизаторы и щит управления на одном усиленном стеллаже.
• Реализованная схема, которая позволяет при помощи простых переключений оставить на резерве одну, две или все три фазы на выбор.

III. Стабилизаторы CH-LCD “Энepгия” + инвертор МАП Энергия

В загородном коттедже заканчивалась чистовая отделка и наш заказчик посчитал необходимым превентивно решить потенциальные проблемы с напряжением. Проект реализовали  на базе оборудования отечественного производителя МикроАрт. Ввод – трехфазный, автомат на 25А.

Инвертор и стабилизаторы одной марки

Состав решения

1) Электронные трансформаторные стабилизаторы напряжения “Энергия” СН LCD SQ – 6000 W точностью 5% по одному на каждую фазу.

2) МАП Pro “Энергия” 6.0/48 мощностью до 6кВт. Инвертор бесперебойно питает одну фазу, на которую собрана самая ответственная нагрузка: газовый котел отопления с циркуляционными насосами, домашний сервер, система охраны, резервный свет, холодильники, СВЧ-печь, несколько розеток по дому.

3) 4 АКБ по 200Ач, которые установлены за стеллажом обеспечат автономную работу в течение 8-10 часов.

4) Щит ГРЩ с возможностью подключать на ввод инвертора разные фазы, байпасами стабилизаторов и промежуточным реле для вывода сигналов о пропадании напряжения на вводе.

Помимо решений проблем с напряжением, комплекс красиво смотрится в подлестничном пространстве:

IV. Решение по стабильному и бесперебойному питанию с переборкой главного распределительного щита

Готовые варианты наборов оборудования вы можете посмотреть на нашей специализированной странице ИБП для загородных домов.

Ждем ваших вопросов в комментариях!

Вариант I. Ручное подключение фаз

В этом случае устанавливается однофазный источник бесперебойного питания, который в постоянном режиме контролирует одну фазу, на которую собраны все резервируемые потребители. Как правило к ним относятся:

• система отопления
• водноснабжение
• холодильники и т.п.

Если при отключении питания есть необходимость запитать остальные фазы, то можно воспользоваться реверсным трехпозиционным рубильником. Он подключит две остальные фазы на резервную линию с ИБП. При восстановлении питания необходимо будет обратно переключить рубильник на питание фаз от сети.

• Плюсы такой схемы в надежности и возможности лучше контролировать нагрузку на бесперебойник во время отключений электричества.
• Минус – необходимость ручных переключений

В качестве примера можно привести вот эту, установленную нами систему бесперебойного питания:

Инвертор, который питает одну фазу

В щите мы видим два перекидных рубильника ABB OT63F3C , один из которых выполняет роль байпаса, а при помощи другого есть возможность вручную повесить всю нагрузку на питание от инвертора. В качестве дополнительных опций, мы установили три устройства защиты УЗМ51-М (реле контроля напряжения), трехфазный вольтметр и групповые УЗО.

Вариант II. Автоматическое подключение части нагрузки с других фаз к резервной фазе

Часто наши клиенты желают подключить на автоматический резерв внушительное число относительно мощных потребителей, собрав их на одну фазу. Однако при использовании однофазного ИБП мы рискуем перегрузить фазу, что в условиях даже стандартной выделенной мощности в 25А по фазе может привести к выбиванию вводного автомата. В этом случае нам помогает контактор, который позволяет подключать нагрузку на фазу инвертора только в моменты пропадания электричества.

• Плюсы – мы исключаем сценарий перегрузки/перекоса по фазам и запитываем всё желаемое оборудование.
• Минус – некоторая нагрузка остается без резервного питания.

Вот пример подобной реализации:

Автоматическое подключение фазы на резерв

На средней дин рейке мы видим контактор ABB, который выполняет роль автоматического переключателя на резерв.

Инвертор МАП Энергия ПРО 9.0/48 и стабилизаторы Volter Эталон, компакто смонтированные на едином стеллаже, которые избавляют жителей коттеджа от дискомфорта, связанным с низким качеством напряжения:

Стабильное и бесперебойное питание дома

Вариант III. Автоматическая коммутация фаз

В случае, если необходимо запитать все 3 фазы, но при использовании однофазного источника бесперебойного питания, решением может стать АКФ – автоматический коммутатор фаз. Коммутатор работает по следующей принципу: при наличии напряжения от сети все 3 фазы транслируются на нагрузку, а при отключении питания автоматически срабатывает реверсная схема, которая объединяет все три фазы в одну и “вешает” их на ИБП. Разумеется, в этом случае ИБП подбирается с запасом мощности, который позволяет выдержать нагрузку всего дома.

В щит коммутатора фаз можно добавлять различные устройства защиты и мониторинга сети:

• УЗИП (молниезащиту)
• Реле контроля напряжения
• Байпас
• Вольтметры/амперметры
• УЗО и автоматы для нагрузки
• Сигнальные лампы
• GSM сигнализацию об отключении питания
• и т.п.

• Плюсы – исключен перекос по фазам, питание всего дома.
• Минус – есть небольшое время переключения на резерв, в связи с этим на критичное оборудование (котел отопления, домашний сервер) выводится прямая линия с инвертора.

Пример коммутатора фаз с дополнительными опциями (УЗИП класса I+II, байпас, индикация). Сейчас горит красная лампа – весь дом “сидит” на аккумуляторах:

АКФ

В этом АКФ используется реверсная схема на базе контакторов TDM с механической блокировкой. В качестве альтернативы можно установить ABB или АВР с механическим приводом. С инвертора выведена прямая линия на питание котла.

Инвертор с 4-мя аккумуляторами Leoch DJM12200, с прицелом на расширение батарейного банка.

Инвертор с АКБ

Вариант IV. Трехфазные ИБП

ИБП с трехфазным входом и трехфазным выходом могут быть реализованы двумя схемами:

• Три однофазных инвертора, синхронизированных между собой (например, МАП Энергия серии Hibrid)
• Полноценный трехфазный on-line ИБП .

Как правило, стоимость трехфазного ИБП ниже, чем 3-х однофазных инверторов аналогичной мощности. Плюс к этому, ИБП on-line типа выполняет роль высококачественного стабилизатора напряжения. (Подробнее о выборе между инвертором и ИБП on-line). Трехфазные ИБП требуют подключения от 32 до 40 аккумуляторов в одной цепи, но имеют возможность использования встроенных батарей на время автономии до 1 часа.

• Плюсы – защита дома от всех проблем с электропитанием: низкое/высокое напряжение, “мигания” сети, отключение 1-ой или всех 3-х фаз, высоковольтные импульсы, искажения в форме входного сигнала и т.п.
• Минусы – стоимость решений, необходимость поддержания температуры в пределах 10-30 С, шум вентиляторов охлаждения.

Пример такого ИБП на мощность 18кВт:

Трехфазный ИБП для дома

Фактически это промышленные ИБП, которые призваны запитывать самую ответственную нагрузку: серверы, медицинское оборудование, ЧПУ станки и т.п.

Экран ИБП отражает все необходимые параметры входящей и выходящей сети:

Экран трехфазного ИБП

Этот ИБП мы укомплектовали встроенными батареями по 9Ач, которые устанавливаются в специальные лотки по 16 штук:

Лоток с АКБ

Однако администрация некоторых поселков принудительно ограничивает максимальную потребляемую мощность до минимума. Это делается по двум причинам:

• не хватает мощности силового трансформатора на все участки (часто в СНТ)
• за выделение дополнительной мощности берется отдельная и часто очень высокая плата (характерно для участков с подрядом в дорогих коттеджных поселках). Мы слышали цифры в 1млн рублей для перехода с трехфазного автомата 10А на 25А.

На практике нам приходилось сталкиваться с такими случаями:

• однофазное подключение, автомат 16А на входе (3,5кВт на весь дом). Включение чайника при работающей духовке или стиральной машине приводит к выбиванию вводного автомата
• с трехфазным подключением и автоматом на 10А – это 2.2кВт по каждой фазе, т.е. всего 6,6кВт. Если на одну фазу попадают два мощных прибора – автомат срабатывает, весь дом погружается во тьму. Раскидать нагрузку по фазам практически не представляется возможным.
• Трехфазное подключение на 16А – по 3,5кВт на фазу.

Ниже фотография уличного шкафа учета, которую мы сделали в одном из подмосковных поселков:

Уличный шкаф учета на несколько домов

Как видно, стандартная мощность на коттедж площадью 250м.кв – 6,6кВт (автомат ABB SH203 С10). За дополнительную стоимость можно приобрести C16 (10.5кВт) или С25 (15кВт).

Что можно сделать?

1. Модульная автоматика на базе реле приоритета

Выделяем приоритеты и собираем автоматы в 2 группы – отключаемые и неотключаемые. К отключаемым можно отнести:

• Электрический бойлер
• Электрические теплые полы и иные подогревы/обогревы
• Электрокотел
• Термопот и т.п.
• Мощное неприоритетное освещение и т.д.

Отключаемая группа запитывается через модульный контактор (например, ABB ESB 20-40), который управляется через реле приоритета (например, однофазные ABB LSS1/2, Меандр РПН-1-25, трехфазный ОМ-310). При превышении нагрузки выше установленного номинала, контактор отключит неприоритетные линии до момента возобновления потребления, укладывающегося в выделенную мощность. При необходимости, можно установить 3 группы приоритетов: одну неотключаемую и 2 отключаемых (ABB LSS1/2). При трехфазном подключении в качестве альтернативы можно собрать схему, которая будет перекидывать нагрузку с самой нагруженной фазы на менее нагруженную.

• Плюсы: недорого (оборудование 5-50т.р.)
• Минусы: часто неприоритетной нагрузки просто нет, либо её слишком мало. Некоторые бытовые приборы плохо переносят частые отключения/переключения.

Видео нашего коллеги, который рассказывает о работе реле приоритета

2. Инвертор с подкачкой мощности к сети

Как работает схема? В настройках инвертора устанавливаем предельное значение мощности, которое можем взять по фазе от сети. При превышении этого лимита, инвертор прибавляет или, как мы говорим, “подкачивает” необходимую мощность. Когда нагрузка снимается с предельных значений, стартует заряд аккумуляторов. Помимо этого, инвертор выполняет роль источника бесперебойного питания при отключениях сети.
Самым популярным прибором на отечественном рынке, способным решать такие задачи является инвертор МАП Энергия серий Гибрид и Доминатор (умеет ещё управлять генератором). Эти приборы умеют добавлять половину своей мощности к лимиту электросети. Например, МАП Гибрид 9.0/48 при ограничении 3.5кВт может подкачать дополнительно 4.5кВт – в сумме по фазе мы можем потребить 8кВт.

Давайте рассмотрим один из наших реализованных проектов. 

В доме мы смонтировали дополнительный электрощит,  в который установили:

• реле контроля мощности, которые управляют силовыми реле
• УЗМ51-М – устройства защиты по каждой фазе
• автоматы для перспективной нагрузки и многое другое

Щит управления мощностью

Сам гибридный инвертор МАП Гибрид 9.0/48 и 4 аккумулятора Delta DTM 12250L были установлен в гараже:

Инвертор с АКБ

Текущая нагрузка на инвертор 600Вт, идет процесс заряда АКБ (+7А) после нашего тестирования режима подкачки.

Экран инвертора

Бюджет всего решения был в 3 раза ниже стоимости покупки дополнительно мощности у администрации, но вместе с тем наш заказчик получил функцию бесперебойного питания и защиты от перенапряжений.

• Плюсы: полностью автоматическая система увеличения мощности + функция бесперебойного питания
• Минусы: стоимость

Задавайте ваши вопросы в комментариях!

В подобных и аналогичных случаях мы предлагаем комплексные решения, которые позволяют всесторонне защитить дом от проблем с электропитанием. Нормализация напряжения – задача стабилизаторов (подробная статья про выбор тут), осуществить бесперебойное питание помогают ИБП.

I. Бюджетное решение для питания одной фазы

Небольшой деревянный дом в Подмосковье подключен по одной фазе. Ввод воздушный. Напряжение скачет и часто пропадает. В щите даже не было УЗО:

Ужасный ГРЩ

Электроспецназ из компании Ток выехал на объект. Мы смонтировали новый щит на базе автоматов ABB с групповыми УЗО и внутренней молниезащитой (УЗИП). Установили стабилизатор напряжения инверторного типа на всю фазу, а отдельные потребители: котел, резервный свет и холодильник подключили через инвертор Stark 3000INV (мощность до 2.4кВт). Два аккумулятора Leoch DJM12100 по 100Ач обеспечат нам автономию около 7 часов.

Стабилизатор и инвертор

II. Стабильно и бесперебойно: дом в Нахабино

Даже новые коттеджные поселки бывают не лишены проблем с электропитанием. Клиент жаловался, что зимой к вечеру напряжение заметно просаживалось, а случаи полных отключений электричества тоже не редкость. Было принято решение стабилизировать питание всего дома, а холодильник, котел, сигнализацию и розетки гостиной “посадить” на бесперебойное питание.

Инвертор и стабилизаторы

Отечественные стабилизаторы электронного типа Lider PS1000W-30 имеют точность 4.5% и хороший диапазон входных напряжений от 150 до 265 вольт. Их желательно устанавливать на специальной стойке, которая имеет встроенный байпас (режим работы в обход). Важно правильно подобрать модель Лидеров под номинал вводного автомата: недостаточная мощность приведет к ограничению в потреблении; при избыточной – может выбивать вводной автомат при запуске стабов.

Стабилизатор Лидер

Инвертор Stark 3000INV с комплекте с 4-мя аккумуляторами Delta DTM 12 150L обеспечат автономию для части потребителей в этом доме в районе 10 часов.

III. Трехфазное решение для коттеджа в Калужской области

Моргание лампочек и периодические отключения электричества мешали нашему клиенту комфортно работать в своем доме. Отключения не продолжительные, но бесперебойно должны были питаться:

• Отопление – котел Baxi и 4 циркуляционных насоса
• Погружной насос водоснабжения
• Водоочистка
• Септик
• Два холодильника
• Резервный свет
• Автоматические ворота
• Некоторые розетки

Совокупная мощность потребителей, учитывая пусковые токи, предопределила выбор инвертора – МАП Энергия ПРО 9.0/48. А выделенная мощность – 3 фазы по 5кВт и “моргающее” напряжение – стабилизаторов инверторного типа Volter Эталон 7.

Комплексное решение

Для того,  чтобы не перегружать одну фазу всеми потребителями, которые требовали бесперебойного питания, мы использовали контакторы ESB от ABB. Эта схема позволяет подключать на инвертор нагрузку только в отсутствие питания от внешней сети.

IV. Комплексное решение в соседний дом

Соседу нашего заказчика из предыдущего случая понравилась система, и он заказал реализацию подобного проекта. Оборудование должно стоять в гараже, а инвертор питать все 3 фазы дома и бассейна при отключениях электричества. Выделенная мощность – 21кВт по 3-м фазам. В систему также необходимо было интегрировать генератор, который будет заводится вручную и заряжать аккумуляторы.

Вот так выглядел щит в гараже, через который коммутировался генератор:

Мы собрали новый щит с автоматикой и внутренней молниезащитой

Новый щит ввода резерва

Так как температура в гараже может опускаться немного ниже ноля, мы сделали для аккумуляторов термобокс, который подогревается изнутри под контролем термостата. В гараже ограничено пространство и было принято решение разместить 8 аккумуляторов Delta DTM12200 L на вертикальной стойке – по 2 штуки на полке. Стеллаж размером 150*60*50см (высота*ширина*глубина).

Стеллаж с аккумуляторами

В проект мы заложили инвертор мощностью до 12 кВт – МАП Энергия ПРО 12.0/48 и 3 стабилизатора Volter Etalon 9кВт на фазу:

Переключение на резерв происходит моментально и в целях оповещения домочадцев, мы установили сигнальную лампу.

Учитывая постоянную нагрузку около 1,5 кВт, 8 аккумуляторов по 200Ач продержатся около 10 часов. Если свет отключили на более продолжительное время, можно завести генератор и в течение 6-7 часов на 80% зарядить аккумуляторные батареи, а потом вновь уйти на питание от них. Таким образом, мы получаем большое время тишины, повышаем КПД работы генератора.

Если у вас возникли вопросы – обращайтесь!

Приблизительно посчитать стоимость системы бесперебойного питания можно здесь: http://tok-shop.ru/category/ibp-dlja-doma/