CC BY
27
Защита систем связи от сбоев электропитания
бо
Александр ИВАШКОВ,
руководитель отдела Р1к и рекламы Группы компаний «Штиль»
усская народная пословица гласит: «На Бога надейся, а сам не плошай!». В полном соответствии с ней поступает тот, кто правильно оценивает риски и 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 основными компонентами электросистем на предприятиях связи. УЭП обеспечивают подачу электроэнергии, отвечающей по качеству и надежности всем требованиям действующей нормативной документации.
Наибольшее распространение получили два варианта организации гарантированного электроснабжения: централизованный и децентрализованный (распределенный). В первом случае система строится на основе ИБП большой мощности, сравнимой с суммарной мощностью всех потребителей. Это оправданно при защите большого количества оборудования, установленного локально в одном
Век Качества < 5
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 служат своеобразным 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.
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 (их еще называют ИБП с двойным преобразованием), в состав которых входят один мощный выпрямитель, буферные аккумуляторная батарея (АБ) и мощный инвертор (или инверторная система). Благодаря такой структуре переход нагрузки на работу от АБ осуществляется мгновенно и обеспечивается постоянно высокое качество выходного напряжения, независимо от ситуации во входной питающей сети, однако при относительно невысоком КПД. Одно из главных преимуществ централизованной системы - более низкая удельная цена в пересчете на каждый защищаемый прибор, а основные недостатки - взаимовлияние нагрузок и большой риск при выходе ИБП из строя.
При децентрализованной схеме гарантированное электропитание строится на основе совокупности ИБП малой и средней мощности, к каждому из которых подключаются
одно или несколько устройств, требующих соответствующей защиты. Преимущества децентрализованной системы состоят в отсутствии взаимовлияния различных нагрузок, а также в том, что при выходе из строя одного ИБП отключается только его нагрузка, а оборудование, питающееся от остальных ИБП, продолжает работать. Основной недостаток - более высокая удельная стоимость в пересчете на каждый защищаемый прибор.
Вышеописанные схемы 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 серверы, питающиеся переменным током, и, с точки зрения электриков, они являются обычными компьютерами. От переменного тока питается и сете-
вое 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 тока и ИБП переменного тока.
Альтернативой «классическим» ИБП переменного тока является 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. Одно из таких решений, предлагаемое группой компаний «Штиль», является высоконадежным за счет возможного резервирования как выпрямителей, так и инверторов (схема N+1) и достаточно гибким благодаря возможности простого масштабирования по мощности допустимой нагрузки и времени работы от аккумуляторных батарей.
Централизованно питать удаленное оборудование крайне сложно, а устанавливать на каждом объекте отдельные УЭП постоянного и переменного тока - неоправданно ни с финансовой, ни с технической точек зрения. Вот почему 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». Тульское предприятие «Ирбис-Т», входящее в группу компаний, предлагает оптимальные для многих случаев решения, в которых предусматривается питание всего активного телекоммуникационного оборудования, размещенного на узле связи, 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 ба-
зовой станции GSM или другого узла связи, размещенного в климатическом шкафу и вынесенного за периметр централизованной инфраструктуры электроснабжения оператора. Неважного оборудования нет. Если происходит сбой в системе электропитания базовой станции, то ни один из модулей (независимо от типа его электропитания) не должен пострадать. При отключении базовой станции последними должны погаснуть сигнальные огни на мачте (кстати, работающие от переменного тока 220 В).
Например, для электропитания оборудования базовой станции GSM применяются специализированные инверторы, преобразующие постоянный ток УЭП в переменный ток с
«чистым» синусом и напряжением 220 В. Такие инверторы для увеличения 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 уста-
новке 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 написано на мультиплатформенном языке Java и работает под управлением практически любой операционной системы. Диспетчер может использовать ручной или автоматический режимы, при этом все изменения контролируемых параметров фиксируются в журнале событий. С одной рабочей станции оператор может контролировать неограниченное число объектов связи, наглядно отображаемых 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 для удаленного мониторинга и управления различным оборудованием узла связи.
Гарантированное электроснабжение служит 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. J
Группа компаний «Штиль» Тула: (4872) 24-13-62, www.shtyl.ru, Москва: (495) 788-82-91, www.inels.ru
Сентябрь-октябрь 2009
с с с.
