+7 (495) 134-33-56

Системы бесперебойного питания для критического питания

Как строятся СБЭП, которые поддерживают критически важное оборудование

Аварийное отключение электричества – серьезная проблема для объектов критической инфраструктуры. Если они лишатся энергоснабжения даже на несколько секунд, последствия могут быть очень серьезными. В таких случаях помогает правильно спроектированная и построенная система бесперебойного электропитания (СБЭП).

Как критическая инфраструктура зависит от электропитания

В медицинских учреждениях от непрерывного электроснабжения зависит работа диагностической, регистрирующей и осветительной аппаратуры. Отключение электричества выведет из строя хирургическое оборудование (электрические эндоскопы, электроножи, наркозные аппараты), поставит под угрозу жизнеобеспечение пациентов, для помощи которым необходимы аппараты искусственной вентиляции легких, дефибрилляторы, кардиостимуляторы, барокамеры.

В банковской и финансовой сфере перебои в электроснабжении приводят к финансовым потерям, когда страдают не только клиенты, но и экономика региона/государства. Срываются брокерские операции, усложняются или прекращаются переводы между счетами и банковскими картами, а клиенты, государственные учреждения и органы контроля не могут оперативно получить доступ к важной информации. В стабильном электропитании нуждаются банкоматы, центры обработки данных, которые обслуживают банки, отделения банков и другие финансовые учреждения.

В транспортной инфраструктуре из-за перебоев с электроснабжением нарушается график движения автомобильного, железнодорожного транспорта, прекращают работу светофоры. Целые районы стоят в пробках, возникают сложности с передвижением пожарных машин и скорой помощи.

Материальные потери, нарушение привычного режима работы городских служб – этого можно избежать, если оснащать объекты критической инфраструктуры надежными системами бесперебойного питания. Помимо банков, больниц и транспортных объектов в них нуждаются провайдеры телекоммуникационных услуг, предприятия в сфере обороны, атомной энергетики, в горнодобывающей, металлургической, химической и других отраслях.

Требования к энергообеспечению объектов критической инфраструктуры

Чтобы повысить безопасность уязвимых объектов инфраструктуры, нужно определить потенциальные угрозы, изучить возможные риски и разработать модели реагирования в критических ситуациях. В разных сферах требования к такой инфраструктуре и СБЭП будут похожими.

Непрерывный мониторинг

Мониторинг работоспособности позволяет оперативно реагировать на критические ситуации из-за проблем с подачей электропитания. Средства контроля помогают предотвратить серьезные последствия перебоев для оборудования или снизить их негативное влияние. При выборе системы мониторинга учитывают совместимость с прикладным ПО и ОС, которые используются в выбранной отрасли.

Поддержка автономной работы

Автономность зависит от емкости аккумуляторов, которая рассчитывается индивидуально в зависимости от потребностей защищаемого оборудования. Так как речь идет об объектах критической инфраструктуры, нужно предусмотреть не только кратковременное отключение электропитания, но и длительные простои – от нескольких часов до нескольких суток. Во втором случае сложно обойтись одними только аккумуляторами (это неоправданно дорого), потому потребителей часто переключают на альтернативные источники энергоснабжения – дизель-генераторные установки.

Резервирование

ИБП, которые поддерживают критические нагрузки, необходимо резервировать. Как именно – зависит от их потребностей, вероятности рисков, бюджета и особенностей инфраструктуры. Показатель Tier (уровень надежности) определяет схему резервирования оборудования и итоговый результат. В схемах с Tier I используется N элементов бесперебойного питания – есть минимальное их число, которое гарантирует стабильную работу защищаемого оборудования. В Tier II их количество вырастает еще на один элемент (схема N+1), в Tier III количество удваивается (2N), а в Tier IV схема выглядит как 2(N+1). Последний вариант обеспечивает максимальную отказоустойчивость – так называемые «четыре девятки» (99,995 %). В такой системе суммарная продолжительность простоев в течение года не превышает 0,4 часа.

Отказоустойчивость

Систему обеспечения бесперебойным электропитанием называют отказоустойчивой, если при выходе из строя одного из компонентов она мгновенно или через малый промежуток времени продолжает работу в штатном режиме. За этим стоит технология «plug and play» и «горячая» замена. С их помощью уменьшается среднее время ремонтов и риски простоя оборудования. Для реализации отказоустойчивости подходят модульные системы с высоким уровнем доступности и простым масштабированием по необходимости.

Защита от внешнего воздействия

При проектировании системы бесперебойного питания необходимо учитывать будущие условия эксплуатации. Она должна минимально подвергаться воздействию низких и высоких температур, влажности, газовой среды и механических нагрузок.

Защита от некачественного электропитания

Некоторые виды оборудования легко переносят незначительные колебания напряжения. Но существенные отклонения способны вывести из строя или повредить особо чувствительные компоненты, и это нужно учитывать при проектировании системы бесперебойного питания. Руководством к действию здесь будут нормативные документы, в которых указаны предельные отклонения от номинальных значений. Чтобы обеспечить нормальную работу потребителей, чувствительных ко времени переключения нагрузки на питание от АКБ, используют источники бесперебойного питания класса оnline с двойным преобразованием. Для повышения качества электропитания нужны системы с ИБП, которые решают проблемы со скачками напряжения, устраняют электрический шум, нелинейные искажения и изменения частоты.

Другие требования к СБЭП

При построении систем бесперебойного питания на конкретном объекте учитывают качество электроэнергии, требования к выходным параметрам тока, стоимость, эргономику и экологичность итогового решения. В медицинской отрасли необходимо предусмотреть технологические особенности работы оборудования, его чувствительность к качеству электропитания. В финансовом секторе имеет значение класс объекта: защита сети банкоматов и дата-центра будет отличаться и сложностью реализации, и стоимостью. Выбранная система бесперебойного питания должна быть гибкой и адаптивной – способной расширяться без использования значительных финансовых и человеческих ресурсов по мере того, как будут расти требования защищаемого оборудования.

ИБП Delta Electronics для защиты критической инфраструктуры

Delta Electronics предлагает бизнесу и государственному сектору передовые решения в сфере бесперебойного питания, в том числе для обслуживания критически важной инфраструктуры. В ее портфеле есть однофазные и трехфазные, автономные и модульные ИБП мощностью от 1 до 4000 кВА. Конкретную линейку продуктов, которая ляжет в основу СБЭП, выбирают индивидуально, учитывая особенности работы защищаемой инфраструктуры, требования к качеству электропитания и финансовые возможности.

В самом простом случае – для обеспечения непрерывной работы банкоматов – достаточно маломощных ИБП семейства Amplon, а уже в отделении банка уместнее использовать продукты семейства Ultron. Там, где предъявляются высокие требования к резервированию и отказоустойчивости системы, зарекомендовали себя серии DPH и NH Plus семейства Modulon. Они надежные и высокоэффективные (КПД в режиме преобразования достигает 96 %), поддерживают «горячую» замену модулей и резервирование по схеме N+X – уровня надежности Tier III и его разновидности. Плюс модульности в том, что СБЭП можно будет легко расширить, если поменяются требования к энергопитанию и его защите.