Как типичные проблемы электроснабжения влияют на компьютерную технику?
Рассмотрим, как перепады напряжения и другие характерные для отечественной энергосистемы проблемы влияют на компьютерную технику.
| Проблема | Причина и место возникновения | Влияние на компьютерную технику |
| Кратковременное падение (провал) напряжения | Серьёзные провалы напряжения обычно возникают при перегрузках сети, вызываемых включением мощной нагрузки или пиковым потреблением. Жильцы городских квартир сталкиваются с этой проблемой реже, чем владельцы частных домов, где одновременно могут включаться несколько электроприборов, характеризующихся большой потребляемой мощностью: насосная станция, электронагреватель, деревообрабатывающий станок и т.д. Знакома названная проблема и людям, живущим рядом с крупными предприятиями. Для них кратковременное снижение сетевого напряжения – следствие запуска расположенного по соседству мощного промышленного оборудования. | Просадка напряжения ниже допустимой для БП границы приводит к его отключению, и, соответственно, к отключению изделия, в состав которого данный БП входит. В случае компьютера или сервера это чревато аварийным завершением рабочего сеанса, что может повлечь потерю всех несохраненных данных в открытых документах и запущенных программах. |
| Кратковременный скачок (всплеск) напряжения | Явление обратное падению напряжения. Чаще всего возникает при отключении от сети мощных потребителей и длится от долей секунды до нескольких секунд. Разнообразные сетевые аварии также находятся и в списке причин, приводящих к скачкам напряжения. Они соседствуют с перекосом фаз, коротким замыканием, ударом молнии (как в линию электропередач, так и вблизи здания). | Скачок напряжения выше допустимой границы БП ещё более опасен. Он не только вызывает гарантированное отключение, но и часто становится причиной поломок. Может пострадать как сам БП (обычно выгорают его предохранители или варистор), так и следующие за ним по цепи модули, например, материнская плата. |
| Пониженное или повышенное сетевое напряжение | Одна из наиболее распространённых проблем, имеющая множество причин – от несоблюдения поставщиками норм, устанавливающих качество электроэнергии, до одновременного включения большого количества потребителей. Колебание напряжения могут произойти в абсолютно любой энергосистеме, будь то сеть городского квартала с современной многоквартирной застройкой или сеть загородного коттеджного поселка.
| Отклонения сетевого напряжения, превышающие 10% от номинального значения и встречающиеся как в городских квартирах, так и в частных домах, ведут к нестабильному функционированию компьютера и сокращению срока его эксплуатации. Стоит отметить, что даже небольшие, не проявляющиеся зрительно сетевые колебания негативно влияют на электронные компоненты современной компьютерной техники, снижая её долговечность, производительность и быстродействие. |
Никто не застрахован от сетевых скачков или провалов. Даже если сеть стабильна, современна и не перегружена, то негативное воздействие со стороны окружающей среды (ураган, ледяной дождь, гроза) или человеческий фактор (вандализм, ошибка монтёра) могут привести к резкому отклонению её параметров от нормы.
Вызванное скачком или провалом напряжения незапланированное выключение компьютерной техники с большой долей вероятности приведёт к возникновению сбоя в связанных с ней процессах или системах. Данный факт указывает на важность эффективной защиты от сетевых перепадов для управляющих ЭВМ, используемых в промышленном секторе и на различных объектах инфраструктуры.
Не менее актуальна подобная защита и для домашних или офисных компьютеров. Дело в том, что их гарантия не распространяется на повреждения, полученные вследствие воздействия некачественного напряжения. Ремонт осуществляется исключительно за счет владельца! Конечно, ущерб можно взыскать с энергоснабжающей организации, но данный процесс не прост и обычно подразумевает длительную судебную тяжбу с негарантированным исходом.
Некоторые пользователи считают, что для ноутбуков не требуется защита от сетевых перепадов. Однако это не так. Ноутбук имеет такой же блок питания, который используется в персональных компьютерах. Поэтому, если напряжение выйдет за его рабочий диапазон, ноутбук может точно также от этого пострадать, как и стационарный компьютер. Особенно стабилизатор напряжения потребуется, если напряжение повышается более 240 В или в сети происходят резкие его скачки.
Когда компьютерной технике требуется защита от перепадов напряжения?
Ответ прост: в случае выхода фактического сетевого напряжения из диапазона допустимого для импульсного блока питания.
У каждого блока питания свой допустимый диапазон по входному переменному напряжению. Для его уточнения обратитесь к технической документации на блок или снабжённое блоком устройство. Если говорить об усреднённых значениях, то в качестве них можно принять – 140-240 В.
Стабилизатор напряжения или ИБП: что лучше для защиты компьютера от перепадов напряжения?
Стабилизатор напряжения является одним из наиболее действенных средств защиты от проблем с качеством сетевого напряжения. Его основное назначение заключается не в аварийном обесточивании цепи, а в коррекции протекающего по ней напряжения. Именно это и отличает данный прибор от реле контроля напряжения и ряда других устройств, также призванных бороться с негативными последствиями сетевых скачков и провалов.
В момент сетевого отклонения работа стабилизатора направлена не на отключение нагрузки, а на оперативное приведение питающего её напряжения к безопасной величине, а иногда и форме.
Отметим, что компьютерную технику часто применяют в связке с источником бесперебойного питания (ИБП), первичное назначение которого – обеспечение автономной работы подключенного оборудования при полном обрыве или значительном ухудшении качества внешнего электропитания. Функционал многих «бесперебойников» позволяет им нейтрализовать широкий диапазон сетевых перепадов без перехода на аккумуляторы, причём не хуже значительной части стабилизаторов, а иногда и лучше (последнее в большей мере касается ИБП онлайн типа). Но многие – это не все! Для применения с компьютерами, серверами часто выбирают бюджетные офлайн ИБП. Следует понимать, что максимально упрощённая схема данных устройств не позволяет им корректировать входное напряжение. Возможен только переход на аккумуляторы, осуществляемый при выходе сетевых параметров из допустимого для устройства диапазона (он может быть уже, чем аналогичный диапазон современного компьютерного БП).
Использование офлайн ИБП в условиях нестабильной сети – не лучшее решение, так как постоянные переключения в автономный режим быстро израсходуют рабочий ресурс его батарей. Иногда владельцу для того, чтобы хоть как-то сократить их число приходится защищать с помощью стабилизатора сам «бесперебойник».
Современный ИБП, бесспорно, обеспечит функционирование компьютерной техники при отсутствии входного напряжения на промежуток времени, продолжительность которого зависит от ёмкости используемых аккумуляторов. Однако аварии с полным отключением электропитания в энергосистеме встречаются не часто, особенно в городах и на крупных промышленных предприятиях. Скачки напряжения до смертельных для большинства компьютерных БП 250-260 В являются проблемой более распространённой, но её решение можно доверить качественному стабилизатору.
Использование стабилизатора для защиты компьютерной техники от сетевых перепадов – рационально и экономически обоснованно. Даже если стоимость прибора совпадает или немногим больше стоимости одинакового или близкого по мощности «бесперебойника», то его дальнейшая эксплуатация не подразумевает трат, связанных с периодической заменой аккумуляторных батарей.
Схожую со стабилизатором цену обычно имеют только самые простые офлайн ИБП китайского производства. «Бесперебойники» более высокого класса стоят дороже равноценного по мощности стабилизатора!
Для ситуаций, в которых первостепенную важность имеет именно автономное электропитание компьютерной техники, необходим исключительно ИБП. Рекомендуем обратить внимание на модели онлайн типа!
Инструкция по подбору стабилизатора напряжения для компьютера
Чтобы правильно выбрать модель стабилизатора для защиты персонального компьютера и периферийных устройств (монитора, принтера, сканера и др.), потребуется выполнить следующие действия и следовать указанным в таблице рекомендациям.
| Действие | Описание | Рекомендации по подбору стабилизатора |
| Узнать, какое качество напряжения в сети | Для точного определения, в каком диапазоне изменяется сетевое напряжение, потребуется выполнить его замеры в течение нескольких дней и в разное время суток. В этом может помочь мультиметр или вольтметр. Если специализированного устройства нет, то можно визуально определить, есть ли в сети скачки напряжения. Например, при колебаниях яркости освещения, самопроизвольном изменении выходной мощности техники, внезапному её отключению, перегрузке или «уходе в ошибку», можно с уверенностью сказать, что в сети происходят перепады напряжения. | Диапазон входного напряжения стабилизатора должен быть шире, чем возможные сетевые отклонения. Если их измерить не удалось, то лучше выбрать устройство, которое имеет наиболее широкий диапазон входного напряжения. Кроме того, если в сети бывают резкие перепады и скачки напряжения, важно подобрать стабилизатор, который способен быстро реагировать на данные отклонения, иначе он не будет успевать корректировать поступающий сигнал и на нагрузку пройдет некачественное напряжение. Внимание! Искаженная форма входного напряжения никак не влияет на работу персонального компьютера. Однако при подключении такого оборудования, как, например, роутер, при искаженной синусоиде вероятны кратковременные обрывы передачи сигнала. Поэтому в этом случае необходимо, чтобы стабилизатор мог корректировать форму напряжения. |
| Рассчитать суммарную потребляемую мощность подключаемой нагрузки | Чтобы правильно рассчитать этот показатель, требуется сложить вместе потребляемую мощность каждого подключаемого устройства. | Выходная мощность стабилизатора должна быть больше суммарной потребляемой мощности подключаемого компьютерного оборудования примерно на 20-30%. |
| Определиться с местом и способом установки стабилизатора | Стабилизатор напряжения должен устанавливаться в сухих, непыльных и хорошо проветриваемых помещениях. Во время его работы не должно создаваться препятствий его системе охлаждения, иначе устройство будет постоянно перегреваться и уходить в защиту, что чревато отключением нагрузки. Поэтому необходимо заранее продумать, где будет установлен прибор. | Сегодня в магазинах можно найти несколько типов стабилизаторов напряжения по способу установки: навесной или настенный, напольный и стоечный. Для компьютерной техники в основном приобретают напольный вариант, устанавливая его рядом с системным блоком ПК на полу или на столе, или стоечный, если есть телекоммуникационный шкаф или стойка. Также стоит обратить внимание на компактность корпуса стабилизатора напряжения. Например, электромеханические модели часто являются громоздкими, из-за чего не всегда бывает удобно их разместить рядом с компьютерной техникой. Кроме того, при определении места установки стабилизатора немаловажно учесть такой показатель, как уровень издаваемого им шума. Некоторые типы устройств во время своей работы издают характерный звук, который может вызвать дискомфорт у пользователей. Поэтому их устанавливают только в коридорах или технических помещениях. |
| Выбрать тип стабилизатора | Чтобы правильно рассчитать этот показатель, требуется сложить вместе потребляемую мощность каждого подключаемого устройства. | Выходная мощность стабилизатора должна быть больше суммарной потребляемой мощности подключаемого компьютерного оборудования примерно на 20-30%. |
| Определиться с местом и способом установки стабилизатора | От типа стабилизатора будет зависит качество выходного напряжения и эффективная работа компьютерного оборудования. | После того, как вы выясните качество сетевого напряжения, рассчитаете суммарную мощности нагрузки, определите место её размещения и соберете требования к техническим параметрам и функционалу стабилизатора (диапазону стабилизации, скорости реакции на скачки напряжения, возможности корректировать форму сигнала, выходной мощности, способу установки и уровню шума) можно переходить к выбору его типа и конкретной модели. Об этом подробнее в следующих разделах. |
Какой тип стабилизаторов оптимален для защиты компьютера?
В настоящее время на массовом рынке можно найти стабилизаторы четырёх разновидностей: электромеханические, релейные, электронные и инверторные – между собой они отличаются электрической схемой, базовым принципом работы и, что наиболее важно, рабочими характеристиками .
Сравнение основных технических характеристик разных типов стабилизаторов представлено в таблице ниже.
| Тип стабилизатора | Тип регулирования | Время реакции, мс | Диапазон входного напряжения, В | Точность стабилизации выходного напряжения, % | Коррекция искажений сети | Коррекция входного коэффициента мощности | Выходное напряжение при резких перепадах входного, В | Автономное питание нагрузки, мс |
| Инверторный | непрерывное | 0 | 90-310 | 2 | есть | есть | 220/230 (без изменения) | 200 |
| Релейный | дискретное | 10-20 | 120-276 | от 5 до 10 | нет | нет | до 330 | - |
| Тиристорный, симисторный | дискретное | 5-20 | 120-276 | от 5 до 10 | нет | нет | до 330 | - |
| Электромеханический | плавное | >100 | 130-276 | 2-3 | нет | нет | до 330 | - |
Диапазон стабилизируемых сетевых отклонений у большинства релейных и электронных моделей уже, чем границы напряжения, допустимого для БП современной компьютерной техники. Что, соответственно, приведёт к её отключениям при не самых критичных колебаниях и значительно усложнит эксплуатацию компьютера или сервера в сетях с частыми перепадами напряжения.
У электромеханических стабилизаторов входной диапазон шире, однако свойственная их схеме пониженная скорость срабатывания приводит к трансляции части входного отклонения на выход устройства.
В случае резкого сетевого скачка даже непродолжительное воздействие повышенного напряжения может вызвать выгорание размещённых в БП предохранителей.
Инверторные стабилизаторы наиболее сбалансированы. Они одновременно обладают:
- широким диапазоном стабилизируемого напряжения (превышает допустимый диапазон компьютерного БП);
- максимальным быстродействием – уникальная скорость срабатывания (0 мс) обеспечивает мгновенную стабилизацию сетевого отклонения;
- способностью питать подключенную нагрузку при пропадании внешней сети (время поддержки до 200 мс);
- высоким качеством выходного напряжения – максимально приближено к номинальному (± 2%) и всегда сохраняет форму идеальной синусоиды.
Отметим, что последнее позволяет использовать стабилизатор, изначально приобретённый для изделия с импульсным БП, с другим более чувствительным к входному напряжению оборудованием, например, газовым котлом или холодильником.
Именно инверторные стабилизаторы обеспечат и компьютерную технику, и прочую нагрузку самой эффективной и надёжной защитой от перепадов сетевого напряжения.
Стабилизаторы напряжения для компьютера от бренда «Штиль»
ГК «Штиль», российский разработчик и производитель инверторных стабилизаторов напряжения, предлагает широкий модельный ряд устройств нового поколения, которые успешно применяются для защиты как одного персонального компьютера, так и группы компьютерного оборудования. К данным моделям относятся:
- настенные стабилизаторы с выходной мощность 0,35-3,5 кВА;
- напольные/стоечные стабилизаторы серии RT с выходной мощностью 1-3,5 кВА.
