Вт и ВА в выборе ИБП

Источники бесперебойного питания (ИБП) часто интегрируются в электросети, чтобы свести к минимуму риск внезапного сбоя или отключения электроэнергии. Система ИБП обычно используется для защиты компьютеров, телекоммуникационного оборудования, центров обработки данных и других критически важных электрических устройств, которые могут быть повреждены или потеряны данные в результате неожиданного отключения электроэнергии. Выбор наилучшей системы ИБП для ваших нужд должен начинаться с понимания технических терминов, используемых в системах ИБП, в частности, вольт-ампер (ВА) и ватт (Вт). После изучения мощности в Вт и ВА выбор системы для удовлетворения ваших потребностей станет простым.

Многие люди не понимают различия между Вт и ВА для расчета нагрузки (ИБП). Некоторые производители ИБП усугубляют эту путаницу, не различая эти параметры, а в некоторых случаях ошибочно приравнивая их друг к другу.

В приведенном ниже материале мы рассмотрим разницу между двумя этими величинами электрических измерений, особенно в том, что касается систем ИБП.

Что такое ВА?

ВА — это единица измерения «кажущейся» электрической мощности, рассчитанная путем умножения напряжения (вольт) на силу тока (ампер). Чтобы понять ВА, мы должны определить напряжение и силу тока по отдельности.
Вольты представляют собой скорость, с которой электроны проходят определенную точку внутри замкнутой цепи.
Ампер дополняет вольт и измеряет количество (а не скорость) электронов, присутствующих в электрической цепи.
Таким образом, ВА рассчитываются по количеству электронов, присутствующих в электрической цепи, и по скорости, с которой электроны движутся внутри цепи. ВА измеряют «полную» электрическую мощность: мощность, которая будет использоваться, когда пройдет ток.

Что такое Вт?

Хотя это совсем другой термин, Вт считается так же, как и ВА (U x I = P). Взаимозаменяемы ли тогда ВА и Вт применимо к ИБП? Хотя это могло бы упростить ситуацию, но ответ — нет. Вт и ВА рассчитываясь по одной формуле показывают разные величины.
ВА измеряют полную потребляемую мощность, а Вт измеряют активную (полезную) мощность, генерируемую в электрической цепи.

Номинальные значения ВА и Вт для некоторых типов электрических нагрузок, не имеющих реактивной мощности, таких как лампы накаливания или электронагреватели, равны. Однако для более сложного оборудования номинальные значения Вт и ВА могут значительно отличаться. При этом номинальная мощность ВА всегда равна или чаще превышает номинальную мощность в ваттах. Реальная мощность Вт, получаемая из полной мощности ВА, уменьшается на реактивное сопротивление. Соотношение ВА и Вт или отношение кВА и кВт известно как коэффициент мощности (cosφ).
Чтобы перевести Вт в ВА, достаточно разделить Вт на коэффициент мощности.

ВА = Вт/cosφ

Коэффициент мощности может быть связан с входом и выходом ИБП. Входной коэффициент мощности относится к нагрузке, обеспечиваемой ИБП от основного источника питания. Большинство современных систем ИБП имеют коэффициент входной мощности около 1,0 или выше 0,9. Чем выше это значение, тем точнее входные требования ИБП соответствуют формам напряжения и тока источника питания. Это приведет к более эффективному преобразованию энергии, меньшему выделению тепла и меньшим потерям энергии. Коэффициент выходной мощности в основном учитывается при определении нагрузки источника бесперебойного питания. Например, ИБП мощностью 10кВА имеет коэффициент выходной мощности 0,8 или 0,9, что указывает на то, что он может обеспечить нагрузку 8 или 9 кВт. При коэффициенте выходной мощности 1,0 система ИБП может обеспечивать мощность 10 кВт.

Большинство крупных промышленных ИБП изготавливаются с коэффициентом мощности 0,9. Большинство новейших импульсных источников питания обеспечивают коррекцию коэффициента мощности (PFC) в диапазоне от 0,95 до 0,98 для ИБП. Многие системы ИБП спроектированы с коэффициентом мощности 1,0, что означает, что номинальные значения кВА и кВт одинаковы (100 кВА = 100 кВт).

В случае многих резервных импульсных источников питания с конденсатором на входе мощностью менее 2 кВА, как правило, коэффициент мощности составляет менее 1,0 и даже 0,6 для самых маленьких резервных систем. Компании-производители ИБП могут предложить ИБП мощностью 300 Вт, способные обеспечить 500 ВА реальной мощности, когда ВА или кВА в ИБП используются для определения максимальной нагрузочной способности системы.

Система ИБП рассчитана на определенную максимальную активную мощность кВт и определенную максимальную полную мощность кВА.

Следующее относится к конструкции ИБП:
- сумма активной мощности Вт всех подключенных устройств должна быть меньше максимальной активной мощности ИБП,
- сумма полной мощности ВА всех подключенных устройств должна быть меньше максимальной полной мощности ИБП.
Примечание: оба условия обязательно должны быть соблюдены для беспроблемной эксплуатации!