Ключевые отличия резервного электроснабжения в жилом и коммерческом секторе!

Ключевые отличия резервного электроснабжения в жилом и коммерческом секторе!  

Ключевые отличия резервного электроснабжения в жилом и коммерческом секторе!

Тонкости подхода к бесперебойному питанию на примерах типового жилого комплекса и центра обработки данных.

Проект строительства любого объекта, от многоквартирного дома до административного здания, предусматривает резервирование электроснабжения. Однако принципы выбора схемы, силовой и коммутационной составляющей для организации бесперебойного питания сооружений существенно различаются. Основополагающим для жилищного строительства является соблюдение нормативных требований в области обеспечения безопасности людей. Для информационных центров на первый план выходит обеспечение высочайшего уровня надёжности и отказоустойчивости, от которого зависит репутация провайдера и размер арендных ставок. 

Жилой комплекс: резервирование питания для защиты людей 

Строительные нормы и правила, ПУЭ2, ПТЭЭП3 обязывают обеспечивать в многоквартирных домах первую категорию надёжности электроснабжения для следующих типов оборудования:  

  • пожарной сигнализации и установки автоматического пожаротушения; 
  • диспетчерского и ситуационного центров; 
  • лифтов и аварийного освещения. 

Данным типам приёмников необходима организация поставки электричества от двух независимых источников питания с высокой степенью надёжности и отказоустойчивости на случай природных и техногенных катастроф. «Нормативы, в том числе касающиеся строительства многоквартирных домов, периодически изменяются, дополняются – например, с марта 2017 года введён в действие новый свод правил проектирования и монтажа жилых зданий4, конкретизирующий требования к бесперебойному питанию, – рассказывает Сергей Николаевич Жидков, генеральный директор ООО «Моспроект-Инжиниринг». – Но общие принципы остаются неизменными: резервирование электроснабжения в жилых комплексах, как правило, достигается подключением к двум близлежащим трансформаторным подстанциям. Когда такой возможности нет, применяются генераторные установки на дизельном, бензиновом или газовом топливе». Аккумуляторные батареи (АКБ5, химические источники тока) в жилых домах используются крайне редко, в основном в элитных малоэтажных комплексах для сетевого оборудования и аналогичных потребителей с невысокой нагрузкой. 

Перевод на резервное электроснабжение осуществляет автоматика, исключающая одновременную подачу питания от разных источников. Для переключения вводов при питании от двух подстанций монтируется отдельный щит АВР6, который устанавливается либо централизованно на вводах в здание, либо у электроприёмников первой категории. Конкретное место выбирается на стадии проектирования в зависимости от расположения, условий эксплуатации и способов прокладки питающих линий до удалённых потребителей. В генератор систему автоматического ввода резерва нередко встраивают при изготовлении. 

Однако любой ДГУ7 необходимо от 10 до 80 секунд для выхода на номинальный режим работы. Даже такой небольшой перерыв в электроснабжении недопустим для пожарной сигнализации. Поэтому оперативное оповещение о возгорании обеспечивается локальной аккумуляторной батареей. Ёмкость блока определяют из расчёта потребностей поддержания работы сигнализации в течение трёх часов в условиях пожара и до суток в нормальном режиме.  

«В момент отключения напряжения в сети АВР должен обеспечить корректное переключение питания ответственных потребителей с основного ввода на аккумуляторную батарею, а после запуска генератора – перевод на него. Нередко схемные решения подбираются по месту и под конкретные условия, но для типовых случаев могут использоваться устройства заводской сборки», – поясняет Рамиль Минибаев, специалист по работе с проектами Группы компаний IEK, одного из крупнейших производителей и поставщиков электротехники и светотехники. 

Как для щитов автоматического ввода резерва, смонтированных под заказ, так и для серийных блоков важнейшими параметрами являются отказоустойчивость и скорость переключения. Быстродействие АВР в цепях резервного электропитания определяется временем срабатывания реле и мотор-приводов (не более 0,1 с), а также контакторов (замыкание/размыкание происходит за 0,012–0,035/0,004–0,020 с). 

В АВР для жилых домов часто устанавливают реле контроля фаз с задержкой времени срабатывания, такое как ORF-05 IEK®. Оно необходимо, чтобы при кратковременном отключении главного ввода (на 0,1–10 секунд) предотвратить необоснованный запуск резервных установок.  

Надёжность работы всей системы резервного электроснабжения зависит от характеристик входящих в неё составных частей: генераторов, АКБ и коммутирующих устройств. «Так, у серийных АВР, нередко применяемых в строящихся жилых комплексах, отказоустойчивость подтверждена протоколом испытаний, составленным непосредственно на заводе после изготовления каждой партии продукции, – рассказывает Дмитрий Горшков, технико-коммерческий инженер ГК IEK. – Их механическая износостойкость составляет 2500–8500 циклов, электрическая – 1500–2500 циклов, каждый из которых предусматривает переключение на резервный источник питания и возврат к основному вводу». Однако такой показатель, как степень надёжности, в целом для электроснабжения ЖК не рассчитывается – его вводят для ответственных объектов уровня центра обработки данных (ЦОД). 

Центр обработки данных: резерв для кибербезопасности 

Если в жилом комплексе бесперебойное электроснабжение влияет на безопасность людей, то от непрерывного питания центра обработки данных зависит работа компаний, разместивших в нём или арендующих ИТ-оборудование. В их числе банки, операторы сотовой связи, провайдеры, интернет-порталы и другие организации, которым важно поддерживать репутацию в глазах потребителей и партнёров. Блэкаут для них – серьёзный финансовый риск. Превышение определённого времени простоя за год может привести к снижению уровня надёжности ЦОД, обвалу арендных ставок и потере доверия партнёров.  

Поэтому первую категорию надёжности электроснабжения в центрах обработки данных и подобных им объектах присваивают для значительно более широкого, в сравнении с жилыми комплексами, спектра оборудования. К нему, как правило, относятся: 

  • телекоммуникационные аппараты, отвечающие за передачу данных между ЦОД и абонентами; 
  • оборудование, обеспечивающее обработку и хранение информации; 
  • пожарная сигнализация и системы пожаротушения; 
  • кондиционирование серверных;  
  • системы охраны и контроля доступа, в том числе электронные пропуска, сканеры отпечатка пальца и сетчатки глаза, механизмы распознавания голоса, позволяющие обезопасить личные данные граждан, коммерческие тайны и др.  

Вся инженерная инфраструктура, отвечающая за штатное функционирование основных систем центра обработки данных, должна работать в режиме 24/7. Поэтому требования к резервированию в части скорости переключения значительно более строгие, чем для любого ЖК.  

«Для обеспечения бесперебойного питания на момент запуска и выхода на полную мощность генераторной установки (до трёх минут) в ЦОД используются химические источники тока, порой занимающие до трети от его общей площади», –  комментирует Сергей Николаевич Жидков («Моспроект-Инжиниринг»). Такой масштаб объясняется многократным дублированием: аккумуляторная батарея должна обеспечить работу оборудования в течение длительного времени на случай неисправности основного генератора и запуска резервного.  

Скорость действия АВР, установленного в ЦОД, ожидаемо выше, чем в жилом комплексе. Достигается это в том числе за счёт применения микропроцессорных устройств вместо классических компонентов. «Так, время переключения выходного контакта программируемого логического реле ONI серии PLR-S составляет всего 15 мс при коммутационных возможностях до 10А против 100 мс у обычного реле контроля фаз, – отмечает Евгений Архипов, менеджер по продукту ГК IEK. – Востребованы в ЦОД и такие возможности программируемого реле, как построение гибкой системы с большим количеством контролируемых параметров, их оперативный мониторинг и удалённое изменение посредством цифрового протокола Modbus RTU». 

Большое значение придаётся отказоустойчивости применяемого в ЦОД оборудования. «Средний срок службы контактора в составе АВР – десять лет, и отработать он должен при перебое в энергоснабжении в штатном порядке даже через пять лет простоя, как и любое другое реле, аппарат защиты. Поэтому производители уделяют особое внимание качеству материалов, из которых собираются компоненты системы автоматического ввода резерва: пластиковые части должны сохранять первоначальную форму, узлы из резины оставаться эластичными, а контактные группы – подвижными», – комментирует мастер по сборке электрощитового оборудования Мурад Теймуров.  

Сравнение организации резервного электроснабжения в ЖК и ЦОД 

Параметры сравнения 

Типовой жилой комплекс  

Типовой центр обработки данных  

Стоимость решений 

Несколько миллионов рублей 

Десятки, сотни миллионов рублей 

Время реакции 

Может варьироваться от 0,1 до 600 секунд 

Моментальная 

Отказоустойчивость 

Высокая 

Максимальная, достигает 99,982 % (Tier 4) 

Категория 

Первая 

Особая для серверов и обслуживающих их систем (охлаждение, контроль доступа, сетевое оборудование и др.). 

Время запуска ДГУ 

10–80 секунд на запуск (плюс время на прогрев)  

10–80 секунд. В это время всё оборудование запитано от АКБ 

Профилактика 

Ежегодная 

Регулярная 

Масштабирование 

Сильно ограничено ввиду редкой необходимости 

Изначально предусмотрено и легко реализуется ввиду частой необходимости 

Модернизация 

Происходит редко, в основном при сильном износе оборудования 

Происходит каждые пять – семь лет ввиду морального устаревания вычислительных мощностей 

Предусмотрен ли втычный монтаж, обеспечивающий простоту замены вышедшего из строя оборудования? 

Обычно нет 

Обязателен. В крупных ЦОД необходимо использовать системы, позволяющие заменять отдельные элементы без отключения от питающей сети 

Применение АКБ 

Выборочно, для наиболее важных потребителей 

Обязательно для всех потребителей 

Тип применяемых ИБП 

Линейно-интерактивные. Спецификация Voltage Independent (VI), средней мощностью 5000 ВА, с временем перехода на батареи 2–6 мс 

С двойным преобразованием. Спецификация Voltage and Frequency Independent (VFI), средней мощностью 1000 кВА, задержка перехода на батареи отсутствует 

Дублирование ДГУ 

Обычно нет 

Обязательно, до трёх ДГУ 

Мониторинг параметров электроэнергии 

Упрощённый 

Подробный мониторинг, которым занимается специальная служба 

Питание систем кондиционирования 

Обычно не предусмотрено ввиду высокой стоимости реализации 

Является одной из приоритетных задач, так как до 50 % причин отказа и потери данных вызваны проблемами в системах кондиционирования 

Срок службы 

Не менее пяти лет 

Не менее 10 лет 

 Пресс-служба Группы компаний IEK, https://www.iek.ru/  



Стройсектор - как обойти подводные камни при закупке электрооборудования?

Контроль за строительством Белорусской АЭС усиливается!

«Золото» из ОАЭ привезла российская команда юниоров-электромонтажников!

Яндекс.Метрика