Трехфазные ИБП: что это такое и когда они нужны

Главное отличие трехфазных источников бесперебойного питания заключается в мощности и возможности подключения большой нагрузки. Они выдают напряжение стандартной частоты 50 Гц со сдвигом 120 градусов. Однофазные модели подходят для маломощных потребителей, тогда как трехфазные рассчитаны на оборудование от 10 кВА и выше. Входное и выходное напряжение у таких ИБП — 380 В, а КПД часто превышает 95%. Они поддерживают двойное преобразование (on-line), обеспечивая мгновенное переключение при авариях. Также трехфазные системы совместимы с внешними АКБ, что увеличивает время автономии. Это хороший вариант как для дома, так и для небольшого предприятия. Но такие системы требуют больше энергии в холостом режиме и при малой нагрузке, поэтому рекомендуется обдуманно подходить к выбору мощности бесперебойника. Например, если дома установлен котел 7 кВт, то стоит покупать модель на 8-9 кВт, чтобы сократить потери, так как он выдает качественно синусоидальное напряжение с постоянной частотой.     

Особенности подключения и распределения нагрузки

Подключение бесперебойника на 3 фазы требует профессионального подхода. Важно правильно распределить нагрузку между линиями для предотвращения перекоса. Для этого используются автоматические выключатели и контроллеры. Мощные ИБП (от 20 кВА) часто выпускаются в напольном или модульном исполнении, что упрощает интеграцию в серверные шкафы или ЦОД. На выходе формируется чистая синусоида, необходимая для работы чувствительной техники. Блок управления контролирует нагрузку по линиям и выдает соответствующее предупреждение на панель. Важно при подключении нагрузки грамотно распределить оборудование по фазам. Например, индукционную плиту на фазу А, холодильник на В, а обогреватель или камин на С. Это важно, так как при сильном перекосе система теряет КПД.  

Мощность и сфера применения

3-фазный источник применяется там, где важна стабильность питания. Его мощность варьируется от 10 до 500 кВА, что делает его подходящим вариантом для промышленности, медицинских учреждений и дата-центров. Такие ИБП защищают станки, сервера, насосы и газовые котлы. В быту они используются реже, но при наличии мощного оборудования (например, системы отопления) становятся необходимостью. Напомним, что необходимо правильно выбирать мощность, чтобы исключить напрасные потери и ускоренный износ аккумуляторных батарей. Системы 3-фазного энергоснабжения VOLTS применяются в качестве резерва, аварийных источников и защиты от скачков. При выборе оборудования уточняйте его возможности и дополнительные функции. Обращаем ваше внимание на то, что можно увеличивать емкость хранения энергии, докупая батареи и настраивая контроллер заряда на новые режимы работы.

Блок питания на три фазы используется там, где работает мощное оборудование. Чаще они востребовано на промышленных объектах, но также используются и в частных домах, например, для обеспечения работы системы электрического отопления или общего энергоснабжения.

Источник бесперебойного питания 380 Вольт нужен в случаях, когда:

• подключено оборудование с высоким энергопотреблением (от 10 кВА);
• требуется защита от перепадов напряжения и помех, сопровождаемые сильными просадками в сети (ИБП выполняет функцию стабилизатора);
• важно обеспечить длительную автономию (с внешними АКБ), системы VOLTS отличаются возможностью подключения дополнительных батарей;
• необходима чистая синусоида на выходе (для серверов, медицинской техники, отопления с асинхронными моторами).

Для защиты мощного оборудования и инженерных систем

ИБП с трехфазным входом и выходом гарантирует бесперебойную работу промышленных станков, насосов и котлов, но важно правильно выбирать мощность для исключения преждевременного износа накопительных ячеек. Он фильтрует импульсные помехи, обеспечивает плавный пуск двигателей за счет качественной синусоиды и предотвращает повреждение техники, исключая резкие перепады напряжения, так как подача меандра на индуктивные элементы сопровождается их нагревом. Встроенные контроллеры отслеживают параметры сети, а режим двойного преобразования (on-line) исключает задержки при переключении. Система работает следующим образом:

1. Сначала выравнивает входное напряжение в постоянное.
2. Понижает питание для зарядки АКБ.
3. Преобразует пониженное напряжение до сетевого 380 В со стандартной частотой 50 Гц.

На производстве, в дата-центрах, частных домах с 380В

Разные модели 3-фазных блоков питания 50 Гц используют в ЦОД, на производственных линиях и в частных домах с мощными потребителями. Он поддерживает широкий диапазон входного напряжения, автоматически корректируя параметры на выходе. В дата-центрах такие ИБП интегрируются в системы охлаждения и серверные шкафы, обеспечивая непрерывную работу оборудования при скачках питания на входе.

В зависимости от принципа работы 3 фазный ИБП бывает нескольких видов:

• On-line — с двойным преобразованием и нулевым временем переключения.
• Line-interactive — с коррекцией напряжения без перехода на батареи, выполняют функции стабилизатора.
• Off-line — самые простые, но с задержкой при аварии, требуемой для переключения от сети на резервное питание.
• Модульные — масштабируемые проекты для ЦОД и промышленности, дополняя их дополнительными аккумуляторами для увеличения времени автономной работы

Online ИБП — с двойным преобразованием

Источник резерва и защиты от скачков в сети на 380 В с технологией on-line обеспечивает высокую надежность в сетях с явными помехами и периодическими пропаданиями напряжения. Он непрерывно преобразует входной ток в постоянный, а затем — в стабильный переменный с чистым синусоидальным напряжением. Это исключает любые помехи и перепады, что важно для серверов и медицинского оборудования. Многие устройства не оснащены собственными фильтрами или они не рассчитаны на помехи с такой большой амплитудой. Устройство постоянно синхронизировано с сетью, что исключает вероятность короткого замыкания при переходе на АКБ.

Модульные системы с масштабируемой мощностью

Блок переменного 3-фазного напряжения в модульном исполнении позволяет гибко наращивать мощность. Такие ИБП состоят из отдельных секций, которые можно добавлять по мере необходимости. Они подходят для дата-центров и предприятий, где нагрузка постепенно увеличивается. Такие комплекты подходят молодым развивающимся компаниям. Так как аккумуляторы являются самыми дорогими компонентами, то их можно покупать постепенно, увеличивая энергетическую емкость по мере необходимости. Если потребуется, можно менять даже типы накопителей, например, вместо Li-ion установить LiFeSO4, как более безопасную альтернативу с большим сроком службы. Если планируете постепенно наращивать автономность, то это нужно заранее оговорить, чтобы поставщик настроил контроллер на такую возможность.     

Внедрение в систему энергоснабжения систем бесперебойного питания увеличивает надежность оборудования, так как не будет происходить экстренных несанкционированных отключений, сопровождаемых сильнейшими энергетическими выбросами.  

Трехфазный инвертор обладает рядом плюсов:

• равномерное распределение нагрузки между фазами, но это напрямую зависит от того, как она была физически подключена;
• высокий КПД и низкие потери энергии при подключении эквивалентных по мощности потребителей;
• совместимость с внешними АКБ для увеличения автономного времени работы;
• защита от перегрузок и коротких замыканий, сопровождаемых мгновенными выбросами с пиковой мощностью.

Стабильная работа при высоких нагрузках

Питатель на 3 фазы с аккумуляторами легко справляется с мощными потребителями (насосы, станки, сервера) без перегрева. Это обеспечивается благодаря качественной синусоиде с постоянной частотой 50 Гц. Многие модификации оснащены возможностью изменять стандарт на 60 Гц, например, для включения в европейские сети или использования западной техники. Достаточный запас энергии и мощные ключи в инверторе работают в номинальном режиме без риска перегрева.  

Равномерное распределение фаз и снижение перегрузок

Бесперебойник 3 фазный исключает перекосы, которые могут повредить технику. Это особенно важно для промышленных объектов, где даже кратковременный сбой приводит к убыткам. Каждая фаза синхронизирована с соседней, и регулируется отдельно. Даже при неравномерной нагрузке по линиям форма напряжения остается неизменной. 

Трехфазное электропитание часто интегрируется в комплексные проекты с генераторами и солнечными панелями. Такие системы включают:

• контроллеры заряда для АКБ, например, ВАР от компании VOLTS;
• автоматические переключатели (ATS) и мощные силовые контакторы;
• устройства мониторинга параметров сети в реальном времени.

Работа с аккумуляторами высокой ёмкости

Питатель на 3 фазы поддерживает подключение внешних батарей, что важно для длительного автономного режима. Современные АКБ с LiFePO4 обеспечивают до 8-12 часов работы. Но при желании можно увеличить этот параметр, установив дополнительный стеллаж с призматическими сборками. Они не перегреваются, в них отсутствует эффект памяти, но все же на каждую ячейку требуется свой модуль BMS. Такие системы можно размещать не только в отапливаемом помещении, но и на улице в контейнере, но важно, чтобы минимальная температура не опускалась менее -20, а высокая – не понималась более +50 градусов.    

Интеграция в накопительные решения, как у систем VOLTS

Бесперебойник на три фазы может быть частью smart-сетей с функцией накопления энергии. Это снижает затраты на электроэнергию и повышает автономность. Такие комплексы в сочетании с солнечными панелями образуют полноценный независимый проект для загородного дома, где нет вообще никакой сети или есть, но слишком малой мощности.

Трехфазный ИБП для дома оправдан при наличии мощных потребителей (котлы, насосы, сервера). Для бизнеса и промышленности такие системы — необходимость, гарантирующая бесперебойную работу. При выборе учитывайте мощность, тип (on-line, модульный) и возможность интеграции с внешними АКБ.

‍