Ключевые отличия резервного электроснабжения в жилом и коммерческом секторе

Информация может быть не достоверна

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[1], ПУЭ[2], ПТЭЭП[3] обязывают обеспечивать в многоквартирных домах первую категорию надёжности электроснабжения для следующих типов оборудования:

Ø  пожарной сигнализации и установки автоматического пожаротушения;

Ø  диспетчерского и ситуационного центров;

Ø  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 зданий[4], 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 (АКБ[5], 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 АВР[6], 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 ДГУ[7] 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:

Ø  телекоммуникационные аппараты, отвечающие за передачу данных между ЦОД и абонентами;

Ø  оборудование, обеспечивающее обработку и хранение информации;

Ø  пожарная сигнализация и системы пожаротушения;

Ø  кондиционирование серверных;

Ø  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

Пресс-служба Группы компаний IEK