Непрерывный характер технологических процессов в инфокоммуникациях и необходимость сохранения и защиты информации обусловливают требования к надежности функционирования технических средств СБЭ. Поскольку надежность работы оборудования компьютерных сетей и комплексов связи неразрывно связана с электроснабжением, требуется принятие специальных мер по обеспечению надежности работы СБЭ.

Надежность системы — совокупное понятие, включающее возможность про­должения работы системы в целом даже при возникновении неисправностей (отка­зов) ее элементов, локализацию места отказа элемента системы и восстановление исходной работоспособности путем замены или дублирования отказавшего элемен­та. Достижение требуемых показателей надежности обеспечивается применением соответствующих технических средств, организационными мероприятиями и опе­ративными действиями обслуживающего персонала

В СБЭ отказоустойчивость достигается за счет применения двухуровневой схе­мы электроснабжения и избыточности комплекса ИБП (принцип N+1).

Продолжение работы системы в целом, даже при возникновении неисправно­стей (отказов) ее элементов, достигается резервированием ее важнейших элемен­тов, в нашем случае ИБП. Мощные трехфазные ИБП должны функционировать в параллельном комплексе.

Целью объединения нескольких ИБП в параллельный комплекс является обес­печение работы комплекса в целом при отказе одного из ИБП.

Количество ИБП рассчитывается таким образом, чтобы в случае выхода из строя одного из источников оставшиеся в работе могли обеспечивать питание нагрузки (принцип RPA — Redundant Parallel Architecture — избыточная параллельная архитектура).

Рис. 3.29. Параллельный комплекс ИБП

Возможны два варианта построения параллельного комплекса:

- по централизованной схеме (с выделением статического переключателя об­ходной цепи байпаса в виде объединительного блока);

- по децентрализованной (модульной) схеме — без объединительного блока.

Централизованная схема требует установки объединительного блока, рассчи­танного на суммарную выходную мощность комплекса. Модульная структура позволяет при необходимости нарастить комплекс, добавляя новые ИБП к уже установленным. В современных параллельных комплексах ИБП применяют­ся модульные схемы.

Управление централизованной и модульной структурой производится по прин­ципу распределенной логики, т.е. без центрального управляющего звена. Таким об­разом, микропроцессорные блоки синхронизации работы параллельного комплекса в каждом ИБП полностью равноправны, и отключение либо выход из строя одного из ИБП не приводит к потере работоспособности комплекса в целом. Такая схема позволяет также производить техническое обслуживание и ремонт любого ИБП не только без отключения нагрузки, но и с сохранением бесперебойного электроснаб­жения. Более предпочтительна модульная параллельная структура без объедини­тельного блока с резервированием шины управления.

Наряду с параллельной схемой СБЭ существует последовательная схема. В та­ких системах резервирование ИБП достигается за счет включения на вход байпаса резервного ИБП. Резерв находится во включенном состоянии, но нагрузки не несет и не участвует в работе при переходе основных ИБП в автономный режим. На рис. 3.30 приведена последовательная схема СБЭ с резервированием по линии байпаса.

Такое решение может быть продиктовано архитектурными особенностями объ­ектов, когда в старом здании недостаточно места для размещения параллельной централизованной системы бесперебойного питания. ИБП, непосредственно рабо­тающие на нагрузку, распределяются по зданию (в общем случае — по этажам) в небольших, специально приспособленных помещениях.

Рис.3.30. Последовательная схема СБЭ с резервированием по линии байпаса

На рис. 3.31 изображена традиционная схема последовательного «горячего ре­зервирования». Такие схемы исторически были первыми на пути создания отказо­устойчивых систем, но после появления систем RPA отошли на второй план по причине наличия ряда недостатков, которые отсутствуют в параллельных системах.

Рис 3.31. Схема последовательного «горячего резервирования»

При проектировании предпочтение следует отдавать параллельным и двухуров­невым (избыточным) схемам СБЭ. Второй уровень СБЭ относится к ответственным рабочим станциям, файл-серверам, активному сетевому и телекоммуникационному оборудованию. При сосредоточенном размещении этого оборудования его электро­снабжение обеспечивается с применением выделенного ИБП средней мощности (до 40 кВА) в сочетании с простыми резервными ИБП типа off-line. Такое решение в сочетании с дополнительными техническими средствами, позволяющими осущест­влять резервирование ИБП второго уровня, представляет собой отказоустойчивую систему бесперебойного питания. В качестве наиболее прогрессивного решения по созданию отказоустойчивых систем следует рекомендовать СБЭ с применением ис­точников бесперебойного питания класса энергетического массива.

Помимо применения параллельных комплексов ИБП и энергетических масси­вов в настоящее время начинают применять схемные решения, заимствованные из «большой» энергетики и позволяющие осуществлять электроснабжение нагрузок группы А от двух независимых ИБП. Устройства, позволяющие реализовать эту схему, получили название «избыточный переключатель» (redundant switch). Уст­ройство имеет сравнительно небольшую мощность и позволяет питать сервер или комплект сетевого оборудования. Рекомендуется подключать ИБП, работающие на избыточный переключатель, к различным групповым линиям, желательно от раз­ных секций главного распределительного щита (ГРЩ). На рис. 3.32 показан пример подключения избыточного переключателя.

Рис. 3.32. Пример подключения избыточного переключателя:

а) к одной линии; б) к двум линиям

(источник: АРС)

Разумеется, такое схемное решение применяется для особо критичных нагрузок из группы А. В большинстве случаев эти технические средства информатизации и телекоммуникаций оборудуются двумя независимыми блоками питания, и необхо­димость использования избыточного переключателя отпадает. Для питания таких потребителей следует выполнить групповую сеть таким образом, чтобы обеспечить питание от различных секций ГРЩ, причем по крайней мере одна из линий должна иметь питание от СБЭ.

Модульные системы постоянного тока также позволяют создавать отказо­устойчивые системы электроснабжения. Применяя инверторы, можно создавать системы бесперебойного электроснабжения средств коммуникаций, использую­щих питание переменного тока, web-узлов и центров обработки. Существует мнение о целесообразности перевода питания средств информатизации на пита­ние от постоянного тока. Действительно, существует ряд предпосылок для таких преобразований:

- большое время автономной работы систем постоянного тока (несколько часов);

- необходимость совместной работы потребителей, питающихся переменным и постоянным током, исходя из условий обработки и передачи информации;

- сложившееся применение инверторов в системах постоянного тока;

- необходимость снижения эксплуатационных затрат.

Отказ питания от инверторов части оборудования в системах постоянного тока потребует перевода вторичных источников питания этого оборудования на элек­троснабжение от постоянного тока. Это повысит совокупную надежность системы, снизит затраты. Однако сложившийся парк оборудования и технология его произ­водства не могут быть изменены в одночасье. Не является универсальным и сам принцип электроснабжения на постоянном токе. Например, для зданий в целом он вряд ли применим, поскольку требования нормативных документов в строительст­ве не разработаны для распределенных систем постоянного тока. Не изучены во­просы электромагнитной совместимости, электробезопасности, нет электрообору­дования для систем, распределенных в масштабах зданий. В настоящее время об­ласть применения систем постоянного тока остается прежней — средства связи и телекоммуникаций.