Когда офисные ИБП уже не справляются: как перейти на промышленный класс
Во многих компаниях системы гарантированного электропитания начинались с небольших «офисных» ИБП под серверную, пару рабочих станций и сеть. Со временем к этим же устройствам подключались шкафы автоматики, технологическое оборудование, системы безопасности, а объект фактически переходил в разряд промышленного или инфраструктурного. В какой-то момент становится заметно, что привычные решения перестают соответствовать уровню рисков.
Где заканчиваются возможности офисных ИБП
Офисный ИБП изначально создаётся под другие условия эксплуатации. Обычно это:
-
сравнительно небольшая мощность;
-
работа в комфортных температурных условиях;
-
отсутствие серьёзной пыли, вибраций и агрессивной среды;
-
ориентир на IT-нагрузки, а не на технологические процессы.
В промышленной или инфраструктурной среде эти ограничения быстро проявляются. ИБП постоянно работают близко к пределу мощности, чаще уходят в аварийный режим при кратковременных просадках, чувствительны к температуре и запылённости. Нередко возникает конфликт по времени автономии: серверной достаточно нескольких минут до корректного завершения работы, а технологический процесс требует десятков минут или часов для безопасной остановки.
Ещё один фактор — избыточная фрагментация. Когда на объекте много разрозненных офисных ИБП, усложняется обслуживание, не получается централизованно мониторить состояние и прогнозировать ресурс батарей, растёт вероятность «тихих отказов».
Чем промышленный класс отличается по сути
Промышленная система гарантированного электропитания решает ту же базовую задачу — обеспечить питание при нарушениях внешней сети, — но строится с учётом других исходных данных.
Обычно это:
-
расчёт и резервирование с учётом критичности нагрузок и сценариев отказов;
-
исполнение с повышенной степенью защиты (шкафы, степень IP, механическая прочность, возможность установки на улице или в тяжёлых цехах);
-
работа в расширенном температурном диапазоне, устойчивость к вибрациям;
-
использование промышленных АКБ с заданным ресурсом и специально подобранными режимами зарядки;
-
интеграция с системами диспетчеризации, АСУ ТП и PCS, передача телеметрии и сигналов;
-
возможность регламентного обслуживания без длительной остановки объекта.
По сути речь идёт не о «более большом ИБП», а о целостной системе гарантированного электропитания, которая включена в общую архитектуру объекта и учитывает требования надзорных органов, отраслевых стандартов и внутренней политики по безопасности.
Признаки того, что офисные решения уже не подходят
Переход на промышленный класс редко происходит «по желанию». Чаще его подталкивают конкретные сигналы, которые фиксируют службы эксплуатации и главные энергетики. Среди типичных индикаторов:
-
рост числа аварийных отключений технологического оборудования при кратковременных сбоях сети;
-
регулярные перегрузки ИБП, работа на пределе мощности или пониженный ресурс батарей;
-
невозможность обеспечить требуемую автономию для критичных систем;
-
появление требований по сейсмостойкости, пожарной безопасности, работе в особых климатических условиях;
-
усложнение архитектуры объекта (новые цеха, узлы автоматики, серверные), при котором «лоскутный» парк офисных ИБП перестаёт быть управляемым.
Если такие симптомы становятся системными, логично рассматривать переход от набора локальных устройств к промышленной системе гарантированного электропитания.
Как структурировать переход на промышленный класс
Переход можно описать как последовательность шагов, каждый из которых уменьшает уровень неопределённости и помогает избежать ошибок.
1. Инвентаризация нагрузок и сценариев отказа.
На этом этапе фиксируются все потребители, которые сейчас питаются через ИБП или должны быть защищены в перспективе. Для каждой группы определяются:
-
допустимое время перерыва питания;
-
последствия отключения для безопасности людей, оборудования и процесса;
-
требования регуляторов и внутренних стандартов.
Получается карта критичности, на основе которой формируется структура будущей системы.
2. Формирование технических требований.
Далее уточняются:
-
суммарная и пиковая мощность;
-
требуемая автономия по группам нагрузок;
-
условия окружающей среды (температура, пыль, вибрация, возможные агрессивные среды);
-
требования по резервированию (N+1, «горячий» резерв, обходные линии);
-
интерфейсы для интеграции с существующими системами управления и мониторинга.
Здесь важно учитывать перспективу развития объекта: запуск новых линий, модернизацию автоматики, изменение профиля нагрузок.
3. Выбор архитектуры системы.
На основе требований отрабатываются варианты: централизованная система для всего объекта, несколько укрупнённых узлов по зонам, сочетание постоянного и переменного тока, структура щитов, ЗВУ, инверторов и АКБ. При этом оцениваются:
-
удобство эксплуатации;
-
последствия отказа отдельных элементов;
-
возможности поэтапного ввода в эксплуатацию.
4. Проектирование и внедрение.
Содержит разработку проектной документации, согласование решений, монтаж оборудования, проведение испытаний, проверку взаимодействия с другими системами. На этом же этапе прорабатываются регламенты обслуживания и аварийных действий.
5. Эксплуатация и постепенная оптимизация.
Даже правильно спроектированная система требует регулярного анализа данных: статистики срабатываний, состояния батарей, качества входного питания. На основе этих данных уточняются регламенты, по возможности оптимизируется конфигурация и планируются модернизации.
Роль открытых технических материалов
Для многих предприятий переход с офисных ИБП на промышленный класс — это не только вопрос закупки оборудования, но и задачка по изменению подходов к проектированию и эксплуатации энергосистем. В этом помогают отраслевые стандарты, рекомендации профессиональных ассоциаций и материалы компаний, специализирующихся на системах гарантированного электропитания.
Часть типовых требований, схем и подходов к выбору параметров промышленного ИБП в открытом доступе описана в технических обзорах и примерах реализованных объектов; на сайте вольтаг.рф размещены материалы, которые могут быть использованы в качестве одной из отправных точек для такой проработки.
