Методика расчета параметров системы резервного электропитания

При строении любой системы безопасности, будь то система ОПС, CCTV или СКУД, всегда необходимо тщательно подходить к немаловажному вопросу обеспечения гарантийного электропитания системы. К сожалению, очень часто проектные и монтажные организации относятся к этому достаточно формально, что связано, в первую очередь, с кажущейся незначительностью вопроса и с отсутствием достаточно объективной информации по техническим характеристикам используемых приборов и как следствие, объективных критериев для выбора.

В данном разделе указаны основные моменты, которые следует учитывать, принимая решения о выборе оборудования и корректном расчете электропитания.

Шаг 1.

Составьте список используемого оборудования (потребителей), разделив его на три категории:

Приборы, которые включены всегда, и не имеют своего штатного сетевого источника питания (датчики, камеры и т.п.)

Приборы, которые включены всегда, но имеют свой штатный источник питания (обычно это ППК, мониторы и т.п.)

Приборы, которые будут включаться периодически и кратковременно (сирены, узлы пожаротушения и т.п.)

Просуммируйте ток потребления приборов этих трех категорий.

Обозначим эти токи – I1,I2,I3.

Ток, который должен обеспечивать источник при наличии сети Ic=I1.

Ток, который должен обеспечивать источник при отключении сети от резервных батарей Ip=I1+I2.

Ток, который должен обеспечивать источник кратковременно (в зависимости от времени работы устройств третьего типа) Ik=I1+I2+I3.

Если у Вас довольно большая система, и ток Ic превосходит 2А, попытайтесь проанализировать, существует ли возможность разделить питания аппаратуры по группам. Применение нескольких источников питания часто бывает удобно с точки зрения монтажа, особенно на объектах, имеющих большую протяженность (нельзя забывать о потерях на соединительных проводах), и существенно повышает надежность всей системы в целом. Разница в цене нескольких маломощных источников и одного мощного обычно бывает незначительной. Разделение нагрузки на несколько источников также бывает целесообразно при необходимости обеспечить длительное время резервирования. Связано это с тем, что подавляющие количество источников рассчитано на работу с АКБ емкостью 7 или 11 Ач, а это означает, что ток 2А в течение 6 часов уже получить не удастся. В таком случае стоит разбить нагрузку на два источника с током 1А каждый и емкостью 7Ач. Стоимость обеспечения питания при этом вырастет несущественно. При разделении нагрузки на несколько групп указанные выше токи следует по возможности объединять потребителе с однотипными режимами потребления, прежде всего, выделять потребителей 2-й и 3-й группы. В этом случае их можно будет запитывать от недорогих резервных источников. Соответственно потребителей 1-й группы необходимо питать от более дорогих источников непрерывного питания.

Шаг II.

Следует определить, какое время резервирования Вам необходимо. Допустим, это время t, выраженное в часах. Тогда оптимальную емкость АКБ для обычных источников без преобразования напряжения батареи можно рассчитать по формуле:

А=1.3 x Ip x t.

Коэффициент 1.3 следует применять, так как реально в нормальных режимах АКБ способна отдавать примерно не более 70% емкости. Более того, подобное верно для АКБ хорошего качества. Если Вы используете дешевые «китайские» батареи, то стоит емкость увеличить еще примерно на 30%.

В случае использования источников с преобразованием напряжения АКБ, необходимо указанную емкость умножить на коэффициент преобразования и дополнительно увеличить на 30%, что бы компенсировать потери при преобразовании. Например, если Вы используете источник с одной батареей 12В, а на выходе получается 24В, 0.8А (т.е. коэффициент преобразования =2), то для обеспечения 4 часов работы Вам нужно иметь емкость АКБ:

А = 1.3 х 0.8А х 4ч х 2 х 1.3 = 10.8 Ач – для АКБ хорошего качества.

Для «китайской» АКБ рекомендуется иметь 10.8 + 30% = 14Ач.

Может показаться, сто это излишне завышенные коэффициенты, но не следует забывать, что мы говорим о сохранении работоспособности систем безопасности, а потому даже после всех расчетов не помешает для верности накинуть еще процентов 30%, ибо емкости аккумуляторов никогда не бывает много.

Кроме того, необходимо учесть, что при понижении окружающей температуры емкости батарей достаточно низко падает. Она может снизиться вдвое при температурах около минус 10 градусов. Т.е. это означает, сто если источник питания стоит в не отапливаемом помещении, то расчетную емкость надо умножить на 2, что получить нормальную работу зимой.

Шаг III.

Итак, Вам известны токи Ic, Ip, Ik и емкость АКБ А. Пора выбирать источник. В самом простом случае, а также, если Вы не можете разделить нагрузку по типам потребителей. Вы выбираете источник, который сможет обеспечить Ik – самый большой из токов.

Если система достаточного большая, и Вы хотите оптимизировать ее, то стоит применять два прибора – один бесперебойный, обеспечивающий ток Ic, и резервный источник питания, рассчитанный на ток (Ik – Ic).