Трёхфазные онлайн-ИБП EAST: Transformerless (EA990 G4) против Transformer-based (EA890)

Разбираем, чем отличаются трёхфазные онлайн-ИБП без трансформатора и с выходным изолирующим трансформатором, как это влияет на КПД, гармоники, коэффициент мощности, устойчивость к пускам и требования к медицинским и промышленным нагрузкам. Даём рекомендации по выбору для ЦОД, больниц и производственных площадок.

Кратко о топологиях: online double conversion

Оба класса ИБП — и transformerless, и transformer-based — относятся к онлайн-топологии двойного преобразования (AC→DC→AC). Разница в том, что во втором случае на выходе установлен изолирующий трансформатор, обеспечивающий гальваническую развязку и ряд поведенческих особенностей при авариях и пусковых токах. В первом случае изоляция отсутствует, зато выше КПД и ниже масса/габариты.

EA990 G4 (40–200 кВА, 3:3) — трёхфазный transformerless-ИБП

• PF нагрузки = 1.0 (kW=kVA), входной PF до 0.99 с активной коррекцией; THDi ≤ 3% на входе.
• КПД до 96% в on-line, до 99% в ECO; широкие входные диапазоны и автоопределение частоты 50/60 Гц.
• Трёхуровневая силовая схема, двухъядерный DSP, нулевая задержка переключения (0 мс) при сбоях сети.
• Два ввода (основной + независимый байпас), параллельная работа до 4 систем.
• Гибкая батарейная корзина: 30–44 шт. (по умолчанию 32), холодный старт, ЗУ до 48 А.
• Повышенная живучесть: conformal coating, умное ШИМ-управление вентиляторами и допуск частичной деградации вентиляторов.
• Мониторинг/связь: RS-232/USB/RS-485/RJ-45/«сухие» контакты; опции SNMP, Wi-Fi, GPRS; 5″ сенсорная панель.

Характеристики по данным производителя (модельный ряд EA9940…EA99200, 40–200 кВА).

EA890 (10–120 кВА, 3:3) — трёхфазный transformer-based-ИБП

• Онлайн-топология с IGBT-инвертором и выходным изолирующим трансформатором (гальваническая развязка).
• PF нагрузки = 0.9, КПД в on-line до ≈93% (ECO ≥ 98%).
• Параллельная N+X до 6 модулей; совместимость с генератором; 7″ сенсорная панель.
• Повышенная стойкость к дисбалансу (100% unbalance), расширенные защитные алгоритмы.
• Применение: промышленность, коммерция, финансы, транспорт;

Сравнение: transformerless vs transformer-based (по EAST)

Нюансы выбора под нагрузку: медицина и промышленность

Медицинские применения

• Изоляция и помехоустойчивость. Для чувствительных систем (например, диагностические комплексы с высоким пусковым током, длинные трассы, множественные ступени защит) изолирующий трансформатор на выходе UPS повышает устойчивость схем к наводкам и помогает при токах КЗ/переходных процессах.
• Лаборатории, ИТ-медицина, мониторинг. Здесь часто важнее высокий КПД, низкие гармоники, компактность, поэтому transformerless (EA990 G4) рационален: PF до 0.99 на входе, THDi ≤3%, PF=1.0 на выходе, меньшие теплопотери.
• ECO-режим: экономит энергию, но работает в менее «жёстком» режиме защиты, допустим там, где качество питающей сети высокое и риск отказов минимален.

Промышленные нагрузки

• Пусковые токи и «тяжёлые» привода. Трансформаторные UPS традиционно лучше переносят несимметрии и пиковые токи, чем облегчённые по импедансу топологии, что важно для двигателей, приводов, сварки и тяжёлых нагрузок.
• Гармоники и обратные токи. Для сетей с выраженной нелинейностью и длинными линиями трансформатор на выходе повышает «робастность» распределения и селективность защит.
• Если приоритет — эффективность/плотность мощности. Для стойко-кабинетных ПНР, ЦОД-залов и «чистой» промышленной ИТ-инфры логичнее transformerless-класс (EA990 G4): выше КПД и ниже TCO.

ECO-режим: когда включать, а когда — нет

ECO повышает суммарный КПД системы (типично 98–99%), переводя питание на «обход» с быстрым возвратом в инвертор при сбое. Это снижает потери, но также и уровень «жёсткости» фильтрации помех и может добавить переходной процесс при переключении. Для критичных к качеству питания медицинских/промышленных участков ECO рекомендуется включать только после аудита сети.

Специфика проектирования и интеграции

• THDi/THDv: сниженные гармоники на входе (≤3%) уменьшают нагрев кабелей и трансформаторов, упрощают селективность УЗО/АВ и снижают требования к компенсаторам реактивной мощности.
• PF и «ход» по частоте: высокий входной PF (до 0.99) и авто-50/60 Гц упрощают параллельную работу с генераторами/ИБП и международные поставки.
• Батареи: гибкое число АКБ (30–44 шт.) позволяет «подстраивать» DC-звено под реальные условия (длина линий, температура, запас по ресурсу).
• Параллельность: EA990 G4 — до 4 блоков; EA890 — до 6 (N+X). Планируйте шкафы, байпасы, распределение по цепям и режимы 2N/N+1.
• Окружающая среда: конформное покрытие печатных узлов повышает устойчивость к пыли/влажности; учитывайте дерейтинг по высоте (>1000 м —1% на каждые 100 м).
• Коммуникации и BMS: RS-485/Modbus/«сухие» контакты, SNMP — встраивайте в верхний уровень диспетчеризации и регламенты эксплуатации.

Итог: как выбрать

Если ваши цели — максимальный КПД, компактность, низкие гармоники и высокая плотность мощности при типовых ИТ/медицинских нагрузках — EA990 G4 (transformerless) даст оптимальный TCO. Если нагрузки тяжёлые, сеть «жёсткая», требуются изоляция и повышенные токи КЗ — рассматривайте EA890 (transformer-based) или гибрид с внешним трансформатором. В обоих случаях проектируйте с учётом параллельности, селективности защит и требований к сервису.

Нужна спецификация под ваш объект?

TEVO — эксклюзивный партнёр EAST в Казахстане. Подберём конфигурацию, рассчитаем батарейные группы и схемы резервирования для ЦОД, больницы или производства. Тел.: +7 727 296-07-88 • s@tevo.com.kz