Источник бесперебойного питания Powercom VRT-2000XL

Сергей Асмаков

Общие сведения

Комплект поставки

Установка и подключение

Замена батарей

Управление и сигнализация

Управление с ПК

Тесты

Заключение

 

Устройства защиты электропитания — важный элемент сетевой инфраструктуры любого предприятия или организации. В этой публикации мы расскажем о модели Powercom VRT-2000XL. Данный ИБП типа онлайн предназначен для защиты электропитания ПК, серверов и сетевого оборудования.

Общие сведения

Модель VRT-2000XL входит в линейку источников бесперебойного питания (ИБП) Vanguard RM, выпускаемых компанией Powercom (PCM). Эти устройства предназначены для защиты ПК, рабочих станций, серверов, групп компьютеров, сетевых коммутаторов и другого вычислительного и телекоммуникационного оборудования, для стабильной работы которого необходимо электропитание высокого качества. Номинальная мощность данного ИБП составляет 2000 В•А/1800 Вт. Помимо рассматриваемой модели в линейке Vanguard RM также представлены устройства VRT-1000XL (1000 В•А/900 Вт), VRT-1500XL (1500 В•А/1350 Вт) и VRT-3000XL (3000 В•А/2700 Вт).

Модели линейки Vanguard RM (и, в частности, Powercom VRT-2000XL) относятся к источникам бесперебойного питания типа онлайн (online). Это означает, что в процессе работы выполняется преобразование получаемого из электросети переменного тока сначала в постоянный, а затем обратно в переменный заданного напряжения и частоты. Если отклонение величины напряжения в сети превышает допустимые пределы, ИБП переключается на питание от батарей, преобразуя получаемый от них постоянный ток в переменный. Такая схема обладает высокой надежностью и обеспечивает отсутствие каких-либо переходных процессов (таких как кратковременные провалы, изменение формы и т.д.) сетевого напряжения как при переходе на питание от батарей, так и при переключении обратно на питание от электросети. Именно поэтому ИБП типа онлайн применяют для защиты серверов, сетевых коммутаторов и т.п. оборудования, которое функционирует в круглосуточном режиме.

Блок-схема ИБП Powercom VRT-2000XL

Блок-схема ИБП Powercom VRT-2000XL

Принципиальным недостатком таких ИБП является более низкий (по сравнению с моделями типа offline) кпд вследствие неизбежных потерь при двойном преобразовании энергии, которое осуществляется при питании не только от батарей, но и от электросети. Именно поэтому во многих ныне выпускаемых ИБП типа онлайн предусмотрена энергосберегающая функция, автоматически переключающая устройство в обходной режим (bypass) при соответствии параметров внешнего электропитания заданному в настройках диапазону значений.

Комплект поставки

Модель Powercom VRT-2000XL поставляется в большой коробке из гофрокартона. ИБП упакован в полиэтиленовый пакет и надежно защищен от невзгод транспортировки прокладками из картона и вставками из мягкого вспененного материала. 

В комплект поставки помимо ИБП входят два набора съемных креплений, пара силовых кабелей (один для подключения к электросети, другой — для подсоединения защищаемого устройства), интерфейсные кабели RS-232 и USB (Type A — Type B), руководство пользователя, гарантийный талон, а также компакт-диск с программным обеспечением.

Установка и подключение

Модели линейки Vanguard RM выполнены в металлических корпусах, рассчитанных на установку как отдельно, так и в стандартную стойку. Размеры Powercom VRT-2000XL — 428х635х84 мм; вес — 29 кг.

Внешний вид ИБП Powercom VRT-2000XL

Внешний вид ИБП Powercom VRT-2000XL

Для установки в 19-дюймовую стойку к корпусу ИБП необходимо прикрепить два металлических угловых кронштейна из комплекта поставки. Каждый из них прикручивается четырьмя винтами. Помимо отверстий для крепления к штангам стойки на кронштейнах предусмотрены С-образные ручки для удобства установки и изъятия устройства. Высота корпуса ИБП соответствует стандартному размеру 2U.

Крепление кронштейна к корпусу ИБП для установки в стойку

Крепление кронштейна к корпусу ИБП для установки в стойку

ИБП с установленными кронштейнами для крепления в стойке

ИБП с установленными кронштейнами для крепления в стойке

При эксплуатации вне стойки ИБП можно установить как в горизонтальном, так и в вертикальном положении. В последнем случае необходимо прикрепить к одной из длинных боковин корпуса две пары пластиковых опор из комплекта поставки. При установке в вертикальном положении аккумуляторные батареи располагаются в нижней части корпуса, что повышает устойчивость всей конструкции. Учитывая габариты данной модели, установка в вертикальном положении позволит сэкономить немало места.

Установка штатных подставок для установки корпуса в вертикальном положении

Установка штатных подставок для установки корпуса в вертикальном положении

Корпус ИБП в вертикальном положении

Корпус ИБП в вертикальном положении

Подключение ИБП к электросети осуществляется при помощи стандартного силового кабеля, который подсоединяется к розетке IEC320 C14 на задней панели корпуса. Непосредственно под ней расположен механический выключатель питания.

Задняя панель ИБП Powercom VRT-2000XL

Задняя панель ИБП Powercom VRT-2000XL

Для подсоединения защищаемых устройств на задней панели ИБП установлены восемь розеток IEC320 C13. Они разделены на две группы (по четыре розетки в каждой).

Данная модель оборудована восемью розетками для подключения защищаемых устройств

Данная модель оборудована восемью розетками для подключения защищаемых устройств

Для увеличения времени работы от батарей в модели Powercom VRT-2000XL предусмотрена возможность подключения одного или двух дополнительных внешних блоков аккумуляторных батарей. Они соединяются с ИБП через специальный разъем на задней панели.

Мониторинг различных параметров и управление настройками осуществляется с ПК при помощи специального ПО. Для обмена данными с ПК можно задействовать последовательный порт RS-232 либо интерфейс USB. Использовать оба подключения одновременно нельзя, при этом соединение по USB имеет приоритет перед RS-232. Для подключения интерфейсных кабелей на задней панели корпуса ИБП имеются 9-контактный разъем порта RS-232 и розетка USB Type B.

При необходимости ИБП можно оснастить приобретаемой дополнительно платой сетевого интерфейса (SNMP). Данная опция позволяет осуществлять управление ИБП с удаленного рабочего места через локальную сеть. Закрытый заглушкой слот для установки платы SNMP находится с правой стороны задней панели.

Справа от вентиляторов на задней панели расположен разъем порта RS-232 и перемычка аварийного отключения (EPO)

Справа от вентиляторов на задней панели расположен разъем порта RS-232 и перемычка аварийного отключения (EPO)

Рядом с разъемом интерфейса RS-232 расположена колодка светло-зеленого цвета с перемычкой аварийного отключения питания (Emergency power off function, EPO).

На корпусе имеется наклейка с кратким описанием назначения всех разъемов, расположенных на задней панели

На корпусе имеется наклейка с кратким описанием назначения всех разъемов, расположенных на задней панели

Для удобства сверху на корпусе ИБП есть наклейка с кратким описанием назначения всех разъемов, расположенных на задней панели. 

Замена батарей

Одной из особенностей моделей линейки Vanguard RM является возможность «горячей» замены аккумуляторных батарей. Для выполнения этой операции не требуется изымать ИБП из стойки и прерывать питание подключенной к выходам нагрузки. Необходимо лишь вручную переключить ИБП в обходной режим.

Отсек для размещения аккумуляторных батарей находится в правой части корпуса (при горизонтальном расположении). Для доступа внутрь необходимо сначала снять правую часть передней панели, которая крепится на защелках. Открутив винт, удерживающий металлическую заглушку, можно извлечь контейнер с батареями из корпуса. Благодаря тому, что подсоединение блока батарей осуществляется через два 4-контактных разъема, размещенных на дальней стенке контейнера, нет необходимости предварительно отключать какие-либо кабели. Это значительно упрощает процедуру замены и позволяет провести ее максимально быстро.

Для извлечения контейнера с аккумуляторными батареями из корпуса ИБП необходимо снять правую часть передней панели и открутить винт, удерживающий металлическую заглушку

Для извлечения контейнера с аккумуляторными батареями из корпуса ИБП необходимо снять правую часть передней панели и открутить винт, удерживающий металлическую заглушку

Аккумуляторные батареи размещены в закрытом металлическом контейнере. Доступ внутрь обеспечивает крышка, которая крепится на трех винтах.

Контейнер с аккумуляторными батареями подключается к ИБП посредством двух 4-контактных разъемов

Контейнер с аккумуляторными батареями подключается к ИБП посредством двух 4-контактных разъемов

Разъемы для подключения контейнера с аккумуляторными батареями на дальней стенке отсека в корпусе ИБП

Разъемы для подключения контейнера с аккумуляторными батареями на дальней стенке отсека в корпусе ИБП

Установка блока батарей производится в обратном порядке. Необходимо закрепить крышку контейнера, установить его внутрь корпуса, закрутить фиксирующий винт и защелкнуть снятую часть передней панели.

Предоставленный для испытаний экземпляр ИБП Powercom VRT-2000XL укомплектован 12-вольтовыми свинцово-кислотными аккумуляторными батареями Yuasa NPW36-12

Предоставленный для испытаний экземпляр ИБП Powercom VRT-2000XL укомплектован 12-вольтовыми свинцово-кислотными аккумуляторными батареями Yuasa NPW36-12

Расположение аккумуляторных батарей в контейнере

Расположение аккумуляторных батарей в контейнере

Предоставленный для испытаний экземпляр ИБП Powercom VRT-2000XL был укомплектован 12-вольтовыми свинцово-кислотными аккумуляторными батареями Yuasa NPW36-12 емкостью 7 А·ч. В контейнере размещены шесть батарей, объединенные в две группы (по три в каждой). Батареи в каждой из групп соединены последовательно и подключаются к ИБП через отдельный разъем.

Управление и сигнализация

Для контроля основных параметров, а также изменения настроек ИБП оборудован встроенной панелью управления. На ней имеется небольшой монохромный ЖК-дисплей с подсветкой, три кнопки и пять световых индикаторов.

Вид панели управления ИБП при работе в режиме онлайн

Вид панели управления ИБП при работе в обходном режиме

Вид панели управления ИБП при работе в режиме онлайн (сверху) и обходном (bypass)

На экран дисплея можно выводить текущие значения различных параметров — в частности, напряжения и частоты на входе и выходе, мощности подключенной нагрузки (в процентах от номинальной) и т.д. Световые индикаторы сигнализируют о включении питания, режиме работы ИБП (онлайн или обходной), переходе на питание от батарей, а также возникновении неисправностей. Наряду со световой предусмотрена и звуковая сигнализация, которую можно отключить.

Настройка ИБП осуществляется через одноуровневое меню. Одна из кнопок панели управления служит для перелистывания его пунктов, другая — для изменения значения выбранного параметра.

Теперь вкратце рассмотрим основные возможности ИБП Powercom VRT-2000XL.

Значение напряжения на выходе можно выбрать из трех значений — 220, 230 или 240 В (по умолчанию установлено 230 В).

Розетки для подключения защищаемых устройств разделены на две группы (по 4 в каждой), которые соответствуют вертикальному и горизонтальному ряду на задней панели. Настройки ИБП позволяют включать и отключать подачу электропитания на розетки каждой из групп по отдельности.

Любую из групп можно назначить основной. Соответственно, другая группа при этом автоматически становится дополнительной. При работе на батареях и снижении уровня заряда до определенного уровня сначала будут отключены розетки дополнительной группы, и лишь затем — основной.

Как и во многих современных моделях подобного класса, в Powercom VRT-2000XL предусмотрена энергосберегающая функция, которая называется «режим высокой эффективности». При его активации ИБП автоматически переключается в обходной режим в том случае, когда параметры внешнего электропитания соответствуют заданным критериям. Допуски максимальных отклонений напряжения в сети можно выбрать в настройках из трех фиксированных вариантов (±10%; +10…–15% либо +15…–20%). Аналогичным образом осуществляется выбор максимальных допусков отклонения частоты в электросети от номинального значения (±2, ±5 либо ±7%). Режим высокой эффективности позволяет снизить непроизводительные затраты электроэнергии в условиях, когда частота и напряжение в электросети не имеют значительных отклонений от нормы.

В случае необходимости переключить ИБП в обходной режим можно и вручную. Это требуется для выполнения некоторых операций — в частности, замены аккумуляторных батарей.

Управление с ПК

Хотя модель Powercom VRT-2000XL оборудована встроенной панелью управления, во многих случаях удобнее контролировать работу ИБП и менять те или иные настройки при помощи специального ПО, запускаемого на компьютере. Мы воспользовались утилитой UPSMON Plus 2.91, установив ее с прилагаемого компакт-диска. ПК функционировал под управлением ОС Windows 7, а соединение с ИБП осуществлялось по USB.

В главном окне утилиты UPSMON Plus отображаются значения основных параметров: напряжения на входе и выходе, частоты в электросети, а также степень загрузки, уровень заряда батарей и температура внутри корпуса ИБП. Для максимальной наглядности значения параметров, которые лежат в допустимых пределах, подсвечиваются зеленым. Изменение цвета на желтый или красный сигнализирует о выходе за пределы заданных допусков для соответствующего параметра.

Вид главного окна утилиты UPSMON Plus 2.91 при работе ИБП от сети

Вид главного окна утилиты UPSMON Plus 2.91 при работе ИБП от батарей

Вид главного окна утилиты UPSMON Plus 2.91 при работе ИБП от сети (сверху) и от батарей

Помимо настроек, доступных в меню панели управления ИБП, утилита UPSMON Plus предоставляет в распоряжение пользователя ряд дополнительных функций.

Окно управления настройками групп выходных розеток

Окно управления настройками групп выходных розеток

В частности, предусмотрена возможность автоматически отправлять сообщения о событиях выбранных типов (отключении и восстановлении внешнего электропитания, завершения работы ПК и др.) по электронной почте и/или на пейджер.

Окно настройки параметров автоматической отправки уведомлений

Окно настройки параметров автоматической отправки уведомлений

Также имеется функция выполнения определенных действий (теста ИБП, включения и выключения групп) по заранее составленному расписанию.

Окно настройки действий, выполняемых по расписанию

Окно настройки действий, выполняемых по расписанию

Окно настройки действий, выполняемых по расписанию

В процессе работы утилита ведет журнал событий, а также фиксирует значения основных параметров через равные промежутки времени (затем их можно просмотреть в виде графика).

Окно просмотра журнала событий

Окно просмотра журнала событий

Динамику изменения значений основных параметров можно просмотреть в виде графика

Динамику изменения значений основных параметров можно просмотреть в виде графика

Также отметим, что в модели Powercom VRT-2000XL реализована поддержка стандарта Smart Battery. Благодаря этому при подключении ИБП по интерфейсу USB к компьютеру, работающему под управлением ОС Windows XP, Vista, 7 и более новых версий, можно управлять базовыми функциями, не устанавливая специальное ПО. Кроме того, обеспечивается корректное завершение работы приложений и ОС при получении соответствующей команды от ИБП.

Тесты

Перед выполнением измерений мы установили в настройках ИБП выходное напряжение 220 В. К выходу Powercom VRT-2000XL была подключена нагрузка (ПК и монитор), потребляющая 20% номинальной мощности данной модели.

Как показали испытания, ИБП переключается на батареи при понижении входного напряжения до 118 В. Восстановление штатной работы с питанием от электросети происходило при повышении входного напряжения до 190 В.

Полученный результат вполне соответствует параметрам, заявленным в спецификации данной модели. Согласно этим данным, переключение на работу от батарей при 25-процентной нагрузке должно происходить при понижении напряжения сети до 120 В.

Для оценки формы напряжения на выходе ИБП был задействован цифровой осциллограф BORDO-421, выпускаемый научно-производственной компанией «АУРИС», и ПО Oscilloscope версии 2.0.7.74. С целью снижения влияния внешних помех осциллограф был подключен к ноутбуку, работающему от батарей. На вход одного из каналов осциллографа через делитель подавалось напряжение с выхода ИБП. Вручную переключив ИБП в обходной режим, мы получили осциллограмму напряжения в электросети:

Осциллограмма напряжения в электросети

Осциллограмма напряжения в электросети

Как видно на приведенном графике, из-за большого количества подключенной к электросети разнородной нагрузки форма кривой имеет заметные отличия от правильной синусоиды.

Переключив ИБП режим онлайн, мы получили осциллограмму напряжения, генерируемого встроенным инвертором:

Осциллограмма напряжения на выходе ИБП при работе в режиме онлайн

Осциллограмма напряжения на выходе ИБП при работе в режиме онлайн

Очевидно, что данная кривая гораздо ближе к идеальной синусоиде. Таким образом, можно констатировать, что при работе в режиме онлайн данный ИБП генерирует напряжение правильной синусоидальной формы, обеспечивая бесперебойную и стабильную работу защищаемого оборудования вне зависимости от искажений формы напряжения в электросети.

Подпись

Сравнение осциллограмм напряжения на выходе ИБП при работе в режиме онлайн (малиновая линия) и в обходном режиме (зеленая линия)

Для измерения времени автономной работы мы полностью зарядили батареи ИБП и подключили к его выходу нагрузку (настольный ПК и монитор), мощность которой составила 25% от номинальной для данной модели. С момента отключения напряжения в электросети ИБП перешел на питание от батарей и проработал 3 мин 10 с, после чего подача питания на подсоединенную к выходу нагрузку была прекращена. 

Полученный результат оказался значительно ниже заявленного. Согласно спецификации, данная модель должна обеспечить работу от батарей в течение 3…5 минут при питании нагрузки, потребляющей 90% от номинальной мощности. Возможно, что столь значительное расхождение объясняется снижением ресурса одной или нескольких аккумуляторных батарей, установленных в протестированном экземпляре.

Как уже было упомянуто выше, в данной модели предусмотрен режим высокой эффективности. Активировав его и выбрав в настройках диапазон допусков пункт «+10…–15%», мы измерили значения напряжения, при которых происходит переключение ИБП из режима онлайн в обходной и обратно.

Для этого мы плавно изменяли входное напряжение с 220 до 250 В, потом понижали до 150 В, а затем вновь повышали до исходного значения. Как показали измерения, ИБП переключился из обходного режима в онлайн при повышении входного напряжения до 245 В и вновь перешел в обходной режим при 230 В. При снижении напряжения на входе до 190 В произошло переключение в режим онлайн. И, наконец, при повышении до 210 В был включен обходной режим.

Как показали результаты измерений, отклонения реальных значений напряжения переключения в режим онлайн отличаются от заявленных в спецификации весьма незначительно (не более чем на 2%).

Заключение

Подведем итоги. Как мы убедились в ходе испытаний, модель Powercom VRT-2000XL способна справиться с защитой электропитания самого разного оборудования — в том числе ПК, серверов, коммутаторов, периферийных устройств и др.

При работе в режиме онлайн ИБП обеспечивает подачу на выход переменного тока правильной синусоидальной формы с заданным напряжением. Благодаря наличию восьми розеток к ИБП можно подключать оборудование различной мощности и распределять защищаемые устройства по двум группам.

Режим высокой эффективности, реализованный в данной модели, обеспечивает снижение непроизводительного расхода электроэнергии при отсутствии значительных отклонений внешнего электропитания от номинальных значений.

Нельзя не отметить и продуманную конструкцию. Корпус Powercom VRT-2000XL можно установить как в стандартную стойку, так и отдельно (горизонтально либо вертикально). Все необходимые для этого приспособления входят в комплект поставки.

Владелец ИБП имеет возможность увеличить время работы защищаемого оборудования путем приобретения и подключения одного или двух дополнительных блоков аккумуляторных батарей.

Одним из важных достоинств модели Powercom VRT-2000XL является возможность «горячей» замены аккумуляторных батарей. Благодаря продуманной конструкции эта операция не требует большого количества времени и специальных навыков.

Возможность подключения непосредственно к ПК через интерфейс RS-232 или USB в сочетании с поддержкой стандарта Smart Battery позволяет расширить возможности по управлению настройками ИБП при помощи как штатных средств ОС, а так и специального ПО.

Исходя из результатов испытаний и собственных впечатлений, мы можем рекомендовать модель Powercom VRT-2000XL для защиты электропитания серверов и коммуникационного оборудования, установленного в стандартных 19-дюймовых стойках или отдельно в специальных помещениях или шкафах.

Мощность и функциональные возможности данного ИБП теоретически позволяют применять его и для защиты мощных рабочих станций или небольших групп компьютеров. Однако вследствие довольно высокого уровня шума, создаваемого постоянно работающими вентиляторами системы охлаждения, размещение этого ИБП в непосредственной близости от рабочих мест крайне нежелательно. Даже при низкой нагрузке эта модель генерирует больше шума, чем несколько работающих системных блоков. Активация «тихого режима» в настройках ИБП не помогла решить эту проблему. При работе в серверной стойке это несущественно, поскольку в данном случае ИБП будет далеко не единственным и не самым мощным источником шума.

 

Редакция выражает благодарность компании Powercom за предоставленный на тестирование ИБП Powercom VRT-2000XL.