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不间断供电电源
阅读:557时间:2018-04-23 17:28:55

UPS是英文Uninterruptible Power Supply的缩写,是一种含有储能装置(常见的是蓄电池),以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源,它可以解决现有电力的断电、低电压、高电压、突波、杂讯等现象,使计算机系统运行更加安全可靠。现在已经被广泛应用计算机、交通、银行、证券、通信、医疗、工业控制等行业,并且正在迅速地走入家庭。

基本信息

  UPS接入市电。当市电输入正常时,UPS将市电稳压后供应给终端设备(相对于UPS而言,我们将这些终端设备称为负载)使用,此时的UPS就是一台交流市电稳压器,同时它还向自己的内置电池充电;当市电中断(例如停电)时, UPS 立即将内置电池的电能,通过逆变转换的方法向负载继续供应220V交流电,使负载维持正常工作并保护负载的软、硬件系统不受损坏。

种类

  UPS按工作原理分成后备式、在线式与在线互动式三大类:
  后备式UPS是我们最常用的,它具备了自动稳压、断电保护等UPS最基础也最重要的功能,虽然一般有10ms左右的转换时间,逆变输出的交流电是方波而非正弦波,但由于结构简单而具有价格便宜,可靠性高等优点,因此广泛应用于微机、外设、POS机等领域;
  在线式UPS结构较复杂,但性能完善,能解决所有电源问题,其显着特点是能够持续零中断地输出纯净正弦波交流电,能够解决尖峰、浪涌、频率漂移等全部的电源问题;由于需要较大的投资,通常应用在关键设备与网络中心等对电力要求苛刻的环境中;
  模块化UPS与传统UPS相比有诸多优点,代表UPS的发展方向之一,但目前还存在成本高,部分产品实际的可靠性并不如理论计算值高,但安全系数已经远远超过传统UPS;对模块化UPS的研究将有利于促进模块化的可靠性提高,从而提高模块化UPS在客户中的认可度,加快模块化UPS的发展。EAST(易事特)模块化UPS每个模块就是一台独立工作的UPS,功率段齐全可选,高效率低干扰,环保节能,安全系数高。

配备方式

  UPS的“集中式”与“分散式”配备方式有什么区别?
  如果需要配UPS的设备较多,您可以采用“集中式”或“分散式”两种配备方式:
  “集中式”,就是用一台较大功率的UPS负载所有设备,如果设备之间距离较远,还需要单独铺设电线,大型数据中心、控制中心常采用这种方式,虽然便于管理,但成本较高。
  “分散式”配备方式是现在比较流行的一种配备方式,就是根据设备的需要分别配备适合的UPS,譬如对一个局域网的电源保护,可以采取给服务器配备在线式UPS,各个节点分别配备后备式UPS的方案,这样配备的成本较低并且可靠性高。
  这两种供电方式的优缺点如下表:
  集中供电方式:便于管理、布线要求高、可靠性低、成本高。
  分散供电方式:不便管理、布线要求低、可靠性高、成本低。
  UPS的配备需要较专业的知识,请咨询专业人士,他们会为您设计合理的配备方案。

注意事项

  1)UPS的使用环境应注意通风良好,利于散热,并保持环境的清洁。
  2)切勿带感性负载,如点钞机、日光灯、空调等,以免造成损坏。
  3)UPS的输出负载控制在60%左右为最佳,可靠性最高。
  4)UPS带载过轻(如1000VA的UPS带100VA负载)有可能造成电池的深度放电,会降低电池的使用寿命,应尽量避免。
  5)适当的放电,有助于电池的激活,如长期不停市电,每隔三个月应人为断掉市电用UPS带负载放电一次,这样可以延长电池的使用寿命。
  6)对于多数小型UPS,上班再开UPS,开机时要避免带载启动,下班时应关闭UPS;对于网络机房的UPS,由于多数网络是24小时工作的,所以UPS也必须全天候运行。
  7)UPS放电后应及时充电,避免电池因过度自放电而损坏。

常见的电力问题

  常见的电力问题有哪些?又有什么不同的解决方式?
  有一种常见的误解,认为我们使用的市电,除了偶尔发生的断电事故,是连续而且稳定的,其实不然。市电系统作为公共电网,上面连接了成千上万各种各样的负载,其中一些较大的感性、容性、开关电源等负载不仅从电网中获得电能,还会反过来对电网本身造成影响,恶化电网的供电品质。另外意外的自然和人为事故,如地震、火灾、雷击、输变电系统短路等,都会危害电力的正常供应,从而影响负载的正常工作。根据电力专家的测试,电网中经常发生并且对电脑和精密仪器产生干扰或破坏的问题主要有以下几种:
  1、电涌(powersurges):指输出电压有效值高于额定值110%,而且持续时间达一个或数个周期,电涌主要是由于在电网上连接的大型电气设备关机时,电网因突然卸载而产生的高压。
  2、高压突波(highvoltagespikes):指峰值达6000V,持续时间从万分之一秒至二分之一周期(10ms)的电压,这主要是由于雷击、电弧放电、静态放电或大型电气设备的开关操作而产生。
  3、暂态过电压(switchingtransients):指峰值电压高达20000V,但持续时间界于百万分之一秒至万分之一秒的脉冲电压,其主要原因及可能造成的破坏类似于高压突波,只是在解决方法上会有区别。
  4、电压下陷(powersags):指市电电压有效值介于额定值的80%至85%之间的低压状态,并且持续时间达一个到数个周期,大型设备开机、大型电动机启动或大型电力变压器接入都可能造成这种问题。
  5、噪声干扰(electricallinenoise):指射频干扰(RFI)和电磁干扰(EFI)以及其它各种高频干扰,马达的运行、继电器的动作、马达控制器的工作、广播发射、微波辐射、以及电气风暴等,都会引起噪声干扰。
  6、频率飘移(frequencyvariation):系指市电频率的变化超过3Hz以上,这主要是由于应急发电机的不稳定运行,或由频率不稳定的电源供电所致。
  7、电压过低(brownout):指市电电压有效值低于额定值,并且持续较长时间,其产生原因包括:大型设备启动和应用、主电力线切换、启动大型电动机、线路过载等。
  8、市电中断(powerfai1):指市电中断并且持续至少两个周期到数小时的情况,其产生原因有:线路上的断路器跳闸、市电供应中断、电网故障等。
  针对以上各种电力问题,有几种不同解决方式,其效果:○代表有较佳保护△代表有限或视状况保护×代表没有保护

使用与维护

  在使用不间断电源系统的过程中,人们往往片面地认为蓄电池是免维护的而不加重视。然而有资料显示,因蓄电池故障而引起UPS主机故障或工作不正常的比例大约为1/3。由此可见,加强对UPS电池的正确使用与维护,对延长蓄电池的使用寿命,降低UPS系统故障率,有着越来越重要的意义。除了选配正规品牌蓄电池以外,应从以下几个方面入手正确地使用与维护蓄电池:
  保持适宜的环境温度
  影响蓄电池寿命的重要因素是环境温度,一般电池生产厂家要求的最佳环境温度是在20-25℃之间。虽然温度的升高对电池放电能力有所提高,但付出的代价却是电池的寿命大大缩短。据试验测定,环境温度一旦超过25℃,每升高10℃,电池的寿命就要缩短一半。目前UPS所用的蓄电池一般都是免维护的密封铅酸蓄电池,设计寿命普遍是5年,这在电池生产厂家要求的环境下才能达到。达不到规定的环境要求,其寿命的长短就有很大的差异。另外,环境温度的提高,会导致电池内部化学活性增强,从而产生大量的热能,又会反过来促使周围环境温度升高,这种恶性循环,会加速缩短电池的寿命。
  定期充电放电
  UPS电源中的浮充电压和放电电压,在出厂时均已调试到额定值,而放电电流的大小是随着负载的增大而增加的,使用中应合理调节负载,比如控制微机等电子设备的使用台数。一般情况下,负载不宜超过UPS额定负载的60%。在这个范围内,电池的放电电流就不会出现过度放电。
  UPS因长期与市电相连,在供电质量高、很少发生市电停电的使用环境中,蓄电池会长期处于浮充电状态,日久就会导致电池化学能与电能相互转化的活性降低,加速老化而缩短使用寿命。因此,一般每隔2-3个月应完全放电一次,放电时间可根据蓄电池的容量和负载大小确定。一次全负荷放电完毕后,按规定再充电8小时以上。
  利用通讯功能
  目前,绝大多数大、中型UPS都具备与微机通讯和程序控制等可操作性能。在微机上安装相应的软件,通过串/并口连接UPS,运行该程序,就可以利用微机与UPS进行通讯。一般具有信息查询、参数设置、定时设定、自动关机和报警等功能。通过信息查询,可以获取市电输入电压、UPS输出电压、负载利用率、电池容量利用率、机内温度和市电频率等信息;通过参数设置,可以设定UPS基本特性、电池可维持时间和电池用完告警等。通过这些智能化的操作,大大方便了UPS电源及其蓄电池的使用管理。

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