Пресса о нас

01.10.2009

Защита телекоммуникационных систем от сбоев электропитания

ИБП постоянного тока когда-то были разработаны специально для питания систем, требовательных к непрерывности, высокому качеству и бесперебойности электроснабжения. Исторически так сложилось, что одними из первых, потребовали особого подхода в электроснабжении телекоммуникационные системы — они и по сей день являются эталоном, предъявляя самые высокие требования к надежности электропитания.

Сегодня ответственность за безаварийную эксплуатацию телекоммуникационного оборудования несут не столько поставщики электроэнергии или оборудования, сколько сами операторы связи. «На Бога надейся, а сам не плошай!» - гласит русская народная пословица. В полном соответствии с ней поступает тот, кто правильно оценив риски, задумывается о грамотной защите дорогостоящего телекоммуникационного оборудования от сбоев в электросети. Именно поэтому источники бесперебойного питания (ИБП), или установки электропитания (УЭП), как чаще всего называют это оборудование сами связисты, являются сегодня основными компонентами электросистем на предприятиях связи. УЭП обеспечивают подачу электроэнергии, которая по качеству и надежности отвечает всем требованиям действующей нормативной документации.

Наибольшее распространение получили два варианта организации гарантированного электроснабжения: централизованный и децентрализованный (распределенный). В первом случае система строиться на основе ИБП большой мощности, сравнимой с суммарной мощностью всех потребителей. Это оправдано при защите большого количества оборудования, находящегося локально в одном здании и состоящего из однородных по назначению и надежности элементов. Это могут быть издательские комплексы, ЦОДы, крупные производственные линии. При такой схеме чаще всего применяют «классические» ИБП on-line (или ИБП с двойным преобразованием, как их еще называют), состоящие из одного мощного выпрямителя, буферных аккумуляторной батарей и мощного инвертора (или инверторной системы). Благодаря такой структуре обеспечивается отсутствие времени перехода нагрузки на работу от АБ и постоянно высокое качество выходного напряжения, не зависимо от ситуации во входной питающей сети, недостатком такой структуры является относительно невысокий КПД. Одним из главных преимуществ централизованной системы является более низкая удельная цена в пересчете на каждый защищаемый прибор, а основными недостатками: взаимовлияние нагрузок и большой риск при выходе ИБП из строя.

В случае децентрализованной схемы, гарантированное электропитание строится на основе совокупности ИБП малой и средней мощности, к каждому из которых подключаются одно или несколько устройств, требующих соответствующей защиты. Преимуществами децентрализованной системы является отсутствие взаимовлияния различных нагрузок и тот факт, что при выходе из строя одного ИБП отключается только его нагрузка, а оборудование, питающееся от остальных ИБП продолжает работать. Основным же недостатком является более высокая удельная стоимость в пересчете на каждый защищаемый прибор.

Вышеописанные варианты характерны для ИБП переменного тока. Для устройств связи бесперебойное питание долгие годы обеспечивалось исключительно системами постоянного тока напряжениям 24, 48 или 60 В, которые строились на базе модульных выпрямителей, работающих параллельно и аккумуляторных батарей. Однако в последнее время многие телекоммуникационные приложения и провайдерское оборудование фактически стали представлять собой сервера, питающиеся переменным током, и в понимании электриков являются обычными компьютерами. От переменного тока питается и сетевое оборудование. Вообще, в современных решениях для телекоммуникационного рынка, компьютерное, сетевое и телекоммуникационное оборудование все теснее переплетается между собой. Кроме того, прошли времена когда телефонная станция, размещенная в специально построенном здании, была «центром вселенной». Сегодня рынок требует мобильных решений по электропитанию, сочетающих функции УЭП постоянного и ИБП переменного тока.

Альтернативой «классическим» источникам бесперебойного электропитания переменного тока являются комбинация УЭП постоянного тока и инверторной системы (нескольких относительно маломощных, включенных параллельно инверторов ), преобразующая выходное напряжение УЭП постоянного тока 24, 48 или 60 В в привычные 220 В переменного тока. Такое решение, предлагаемое, например, группой компаний «Штиль», является очень надежным за счет возможного резервирования как выпрямителей, так и инверторов (схема N+1) и достаточно гибким, благодаря возможности простого масштабирования по мощности допустимой нагрузки и и времени работы от аккумуляторных батарей.

Централизованно питать удаленное оборудование крайне сложно, а устанавливать на каждом объекте отдельные УЭП постоянного и переменного тока — не оправдано как с финансовой, так и с технической точки зрения. Именно поэтому децентрализованные системы гарантированного электропитания на базе УЭП постоянного тока и инверторных систем получают все более широкое распространение среди операторов связи. Это также обусловлено наличием на рынке высокоэффективных преобразователей и оборудования модульной конструкции. Одним из лидеров среди отечественных компаний, производящих системы гарантированного питания для отрасли связи является группа компаний «Штиль». Решения «Штиль», производимые тульским предприятием «Ирбис-Т», входящим в группу компаний, во многих случаях являются оптимальными, поскольку питание всего активного телекоммуникационного оборудования, размещенного на узле связи ведется от единого источника. При этом оборудование постоянного тока питается напрямую от УЭП постоянного тока (непосредственно с выхода выпрямителей), а оборудование переменного тока от инвертора или инверторной системы.

Зачастую весьма сложно ранжировать важность бесперебойного питания различного оборудования базовой станции GSM, или иного узла связи размещенного в климатическом шкафу и вынесенного за периметр централизованной инфраструктуры электроснабжения оператора. Не важного оборудования нет. Поэтому если происходит сбой в системе электропитания базовой станции, то ни один из модулей (не зависимо от типа его электропитания — постоянным или переменным током) не должен пострадать. При отключении базовой станции последними должны погаснуть сигнальные огни на мачте — они, кстати, работают от переменного тока 220В.

Например, для электропитания оборудования базовой станции GSM применяются специализированные инверторы преобразующие постоянный ток УЭП в переменный с «чистым» синусом и напряжением 220 В. Такие инверторы, для увеличение мощности нагрузки включаются параллельно и образуют инверторную систему. Для повышения надежности работы системы электропитания используют схему резервирования N+1, в которой предусмотрена избыточная мощность на случай выхода из строя одного из выпрямительных или инверторных модулей. Некоторые модели инверторов «Штиль» имеют встроенный байпас для автоматического подключения нагрузки к основной сети переменного тока в случае перегрузки инвертора или выхода его из строя. Для инверторных систем возможна установка внешнего байпаса.

Благодаря использованию специального контроллера УЭП «Штиль» обладают широкими возможностями удаленного мониторинга электропитания. При установке дополнительных датчиков контроллер УЭП может обеспечить полный удаленный мониторинг узла связи. Данные о задымлении, открытии дверей, температуре и влажности, а также параметры работы системы охранно-пожарной сигнализации, климатической установки, данные счетчика электроэнергии могут быть переданы по любому доступному каналу связи: Ethernet, GSM, и др. Все параметры контролируемых объектов связи отображаются в графическом виде на мониторе диспетчерского пункта. Кроме того возможна обратная связь и удаленное управление различными системами узла связи. При этом аппаратная часть комплекса мониторинга включает в себя контроллер УЭП «Штиль» (PSC-200), датчики и супервизоры. Программное обеспечение разработано на мультиплатформенном языке Java и работает под управление практически любой операционной системы. Диспетчер может использовать ручной или автоматический режим, при этом все изменения контролируемых параметров фиксируются в журнале событий. С одной рабочей станции оператор может контролировать и управлять неограниченным количеством объектов связи, которые наглядно отображаются на карте местности.

Заметим, что группа компаний «Штиль» предлагает не просто отдельное оборудование, а законченное решение для гарантированного электропитания оборудования связи, включающее в себя климатические 19-дюймовые антивандальные шкафы, инверторные системы и УЭП, дающие возможность удаленного мониторинга и управления различным оборудованием узла связи.

Гарантированное электроснабжение является основой надежного функционирования телекоммуникационных систем. Приступая к созданию и реконструкции системы электроснабжения, объекта связи следует не только обеспечить необходимые мощность и категорию надежности внешней системы электроснабжения, но и грамотно выбрать локально размещаемую УЭП. Экономия на системе гарантированного электроснабжения в телекоме не может быть оправдана, как не может быть оправдана, например, экономия на собственном здоровье.

Журнал «Век качества» №5 / 2009

Вернуться