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      1. UPS不間斷電源

         

        UPS(Uninterruptible Power System/Uninterruptible Power Supply),即不間斷電源,是將蓄電池(多為鉛酸免維護蓄電池)與主機相連接,通過主機逆變器等模塊電路將直流電轉換成市電的系統設備。主要用于給單臺計算機、計算機網絡系統或其它電力電子設備如電磁閥、壓力變送器等提供穩定、不間斷的電力供應。當市電輸入正常時,UPS 將市電穩壓后供應給負載使用,此時的UPS就是一臺交流式電穩壓器,同時它還向機內電池充電;當市電中斷(事故停電)時, UPS 立即將電池的直流電能,通過逆變器切換轉換的方法向負載繼續供應220V交流電,使負載維持正常工作并保護負載軟、硬件不受損壞。UPS 設備通常對電壓過高或電壓過低都能提供保護。

        主要特點

        UPS是針對中國電網環境和網絡監控及網絡系統、醫療系統等對電源的可靠性要求,克服中、大型計算機網絡系統集中供電所造成的供電電網環境日益惡劣的問題,以全新的數字技術研制出的第三代工頻純在線式智能型UPS。直流電源,是維持電路中形成穩恒電流的裝置。如干電池、蓄電池、直流發電機等。
        UPS和直流電源是企業重要的供電保障設備,傳統的維護管理包括:①日常巡檢外觀,定期更換電池、濾波電容、風機等易損件,大修時做電池活化等;②改造或采用換代設備,使用高級工具測試電池性能。這種管理方式企業投入成本高,維護人員工作量大,不易實時掌握設備運行狀態和關鍵數據,設備事故預防能力低。實施在線維護管理可避免傳統方式的不足之處,獲得良好效益。
        UPS的中文意思為“不間斷電源”,是英語“Uninterruptible Power System/Uninterruptible Power Supply”的縮寫,它可以保障計算機系統在停電之后繼續工作一段時間以使用戶能夠緊急存盤,使用戶不致因停電而影響工作或丟失數據。

        組成

        UPS電源系統由五部分組成:主路、旁路、電池等電源輸入電路,進行AC/DC變換的整流器(REC),進行DC/AC變換的逆變器(INV),逆變和旁路輸出切換電路以及蓄能電池。其系統的穩壓功能通常是由整流器完成的,整流器件采用可控硅或高頻開關整流器,本身具有可根據外電的變化控制輸出幅度的功能,從而當外電發生變化時(該變化應滿足系統要求),輸出幅度基本不變的整流電壓。凈化功能由儲能電池來完成,由于整流器對瞬時脈沖干擾不能消除,整流后的電壓仍存在干擾脈沖。儲能電池除可存儲直流直能的功能外,對整流器來說就像接了一只大容器電容器,其等效電容量的大小,與儲能電池容量大小成正比。由于電容兩端的電壓是不能突變的,即利用了電容器對脈沖的平滑特性消除了脈沖干擾,起到了凈化功能,也稱對干擾的屏蔽。頻率的穩定則由變換器來完成,頻率穩定度取決于變換器的振蕩頻率的穩定程度。為方便UPS電源系統的日常操作與維護,設計了系統工作開關,主機自檢故障后的自動旁路開關,檢修旁路開關等開關控制。
        在電網電壓工作正常時,給負載供電如圖1-1所示,而且,同時給儲能電池充電;當突發停電時,UPS電源開始工作,由儲能電池供給負載所需電源,維持正常的生產(如粗黑→所示);當由于生產需要,負載嚴重過載時,由電網電壓經整流直接給負載供電(如虛線所示)。

        工作過程

        當市電正常為380/220VAC時,直流主回路有直流電壓,供給DC-AC交流逆變器,輸出穩定的220V或380V交流電壓,同時市電經整流后對電池充電。當任何時候市電欠壓或突然掉電,則由電池組通過隔離二極管開關向直流回路饋送電能。從電網供電到電池供電沒有切換時間。當電池能量即將耗盡時,不間斷電源發出聲光報警,并在電池放電下限點停止逆變器工作,長鳴告警。不間斷電源還有過載保護功能,當發生超載(150%負載)時,跳到旁路狀態,并在負載正常時自動返回。當發生嚴重超載(超過200%額定負載)時,不間斷電源立即停止逆變器輸出并跳到旁路狀態,此時前面輸入空氣開關也可能跳閘。消除故障后,只要合上開關,重新開機即開始恢復工作。

        常用詞匯

        避雷器:用來吸收雷擊波的器件,工作原理是,雷擊產生瞬間高電壓進入電路,引起避雷器導通吸收雷擊電流,將電路電壓箝位在安全范圍之內??勺鰹楸芾灼骷脑卸喾N,如壓敏電阻、放電管等。 注:雷擊電壓是大氣與大地之間的高壓放電,因此,避雷器要有良好的接地才能起作用。
        保險絲:一種過熱熔斷型的小型器件,超載或負載短路時引起電流過大會燒斷保險絲,保護電子設備不受過電流的傷害,也可避免電子設備因內部故障所引起的嚴重傷害。因此,每個保險絲上皆有額定規格,當電流超過額定規格時保險絲將會熔斷。
        變壓器:利用電磁感應原理,由鐵芯和線圈構成,可分為一次側線圈與二次側線圈兩個部分,一次側輸入電壓,二次側就有感應電壓輸出,從而進行電能傳遞。二次側可提供多種電壓輸出,有升壓,降壓功能,因此變壓器在電路中可以滿足多種不同電壓的電力需求。
        穩壓精度:指輸出端電壓的相對變化量,為一百分數,越小越好。當輸入電壓或負載發生變化時,UPS的輸出電壓也會升高或降低,變化越小說明穩壓精度越高。
        不間斷電源(UPS[Uninterruptible Power System (or Supply)]):是由電池組、逆變器和其他電路組成,能在電網停電時提供交流電力的電源設備。
        ups不間斷電源設備:ups不間斷電源設備,指不會因短暫停電中斷、可以一直供應高品質電源、有效保護精密儀器的電源設備。全名Uninterruptible Power System。亦有穩定電壓的作用,類似于穩壓器。

        異常情況

        使用不間斷電源是為了應對電網可能出現的以下情況:
        停電(電網停止工作,無電壓輸出)
        壓降(亦稱下陷,電壓10%以上,時間持續數秒)
        持續欠壓
        持續過壓
        線噪(因線路屏蔽差而引入的射頻或電磁干擾)
        頻率漂移(發電機不穩定造成的電網頻率偏差)
        開關瞬態(亦稱暫態,由電氣設備開關或放電造成的電壓偏差,有時可高達20000伏,但是持續時間極短,僅數納秒)
        諧波(電網中由非線性特性的電氣設備產生的對交流電正弦波形的干擾)

        注意事項

        1)UPS的使用環境應注意通風良好,利于散熱,并保持環境的清潔。
        2)切勿帶感性負載,如點鈔機、日光燈、空調等,以免造成損壞。
        3)UPS的輸出負載控制在60%左右為最佳,可靠性最高。
        4)UPS帶載過輕(如1000VA的UPS帶100VA負載)有可能造成電池的深度放電,會降低電池的使用壽命,應盡量避免。
        5)適當的放電,有助于電池的激活,如長期不停市電,每隔三個月應人為斷掉市電用UPS帶負載放電一次,這樣可以延長電池的使用壽命。
        6)對于多數小型UPS,上班再開UPS,開機時要避免帶載啟動,下班時應關閉UPS;對于網絡機房的UPS,由于多數網絡是24小時工作的,所以UPS也必須全天候運行。
        7)UPS放電后應及時充電,避免電池因過度自放電而損壞。

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