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不间断电源 (UPS) 应急备用电源

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简要描述

 

     不间断电源 (UPS) 


            锐益动力UPS系列产品能够为您的家庭或企业中的高性能计算机系统、路由器/调制解调器、外部存储设备、游戏机和其它电子设备提供有保障的电力保护。这些UPS能够在停电期间给电子设备提供冗余的备用电池并稳定不安全的电压。他们还提供断电保护以防止破坏性的浪涌和尖峰,并允许使用管理软件,从而可以让您发挥UPS的最大功效。该UPS系列的高级功能包括自动电压调节(AVR)、液晶显示器、智能插座,能够减少电力使用的节能功能、网络的可管理性、看门狗、或可配置的插座。连同Back-UPS Pro系列的标准功能,对于保护您的数据并使您的系统保持可用来说它们是完美的选择。


UPS(Uninterruptible Power System/Uninterruptible Power Supply),即不间断电源,是将蓄电池(多为铅酸免维护蓄电池)与主机相连接,通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备。主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备如电磁阀、压力变送器等提供稳定、不间断的电力供应。当市电输入正常时,UPS 将市电稳压后供应给负载使用,此时的UPS就是一台交流市电稳压器,同时它还向机内电池充电;当市电中断(事故停电)时, UPS 立即将电池的直流电能,通过逆变零切换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软、硬件不受损坏。UPS 设备通常对电压过高或电压过低都能提供保护。


工作过程

当市电正常380Vac时,直流主回路有直流电压,供给DC-AC交流逆变器,输

不间断电源工作原理框图1-2

不间断电源工作原理框图1-2

出稳定的220V或380Vac交流电压,同时市电经整流后对电池充电。当任何时候市电欠压或突然掉电,则由电池组通过隔离二极管开关向直流回路馈送电能。从电网供电到电池供电没有切换时间。当电池能量即将耗尽时,不间断电源发出声光报警,并在电池放电下限点停止逆变器工作,长鸣告警。不间断电源还有过载保护功能,当发生超载(150%负载)时,跳到旁路状态,并在负载正常时自动返回。当发生严重超载(超过200%额定负载)时,不间断电源立即停止逆变器输出并跳到旁路状态,此时前面输入空气开关也可能跳闸。消除故障后,只要合上开关,重新开机即开始恢复工作。


ups分类

UPS按工作原理分成后备式、在线式与在线互动式三大类。
其中,我们最常用的是后备式UPS,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,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。
后备式UPS电源又分为后备式正弦波输出UPS电源和后备式方波输出UPS电源。
后备式正弦波输出UPS电源:单机输出可做到0.25KW~2KW,当市电在170V~264V间变化时,向用户提供经调压器处理的市电;当市电超出170V~264V范围时,才由UPS提供高质量的正弦波电源。
后备式方波输出UPS电源:与后备式正弦波输出UPS电源不同的只是为用户提供50Hz方波电源。
在线式UPS结构较复杂,但性能完善,能解决所有电源问题,如四通PS系列,其显著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。
在线互动式UPS,同后备式相比较,在线互动式具有滤波功能,抗市电干扰能力很强,转换时间小于4ms,逆变输出为模拟正弦波,所以能配备服务器、路由器等网络设备,或者用在电力环境较恶劣的地区。

应用

不间断电源现已广泛应用于:矿山、航天工业通讯、国防、医院、计算机业务终端、网络服务器、网络设备、数据存储设备、UPS不间断电源、应急照明系统、铁路航运交通电厂变电站核电站、消防安全报警系统、无线通讯系统、程控交换机、移动通讯、太阳能储存能量转换设备、控制设备及其紧急保护系统、个人计算机等领域。

采购要点

一、稳定性
  因为UPS是起保障作用的,因此它自身的稳定性更为重中之重。所以,当用户选购UPS产品的时候,不管是中小型企业用户还是其他,首先必须考虑UPS产品的质量,产品的质量是用户选用产品的第一要则,通过质量可以决定你会选择什么品牌的产品,因为我们说品牌之所以称为品牌,是因为它被很多人验证过、认可了,这是第一。
二、后备时间
  后备时间是很多用户在购买UPS产品的时候会关注比较多的一个指标。从学术角度讲,UPS就是停电后继续为用户供电,首先这是一个物理学,停电供电只是它的功能之一,功能之二则是保证用户能够有一个干净的电源,保护用户的设备
三、确定UPS的类型
  根据负载对输出稳定度、切换时间、输出波形要求来确定是选择在线式、在线互动式、后备式以及正弦波、方波等类型的UPS。
在线式UPS的输出稳定度、瞬间响应能力比另外两种强,对非线性负载的适应能力也较强。对一些较精密的设备、较重要的设备要采用在线式UPS。在一些市电波动范围比较大的地区,避免使用互动式和后备式。如果要使用发电机配短延时UPS,推荐用在线式UPS。
四、服务能力
每个用户的网络特点、电力环境都不相同,电源保护要求也随之变化。用户在使用UPS时可能遇到种种问题也不尽相同,用户希望自己购置的是完全适合实际需求的产品和服务,而且关心设备投资的周期、长期回报率及投资风险。而现实是,绝大多数用户缺乏这方面的专业人员,所以,优质的服务体系和主动的服务态度也成为用户选购UPS时必须考虑的一个重要因素。
五、附件功能

  为了提高系统的可靠性,建议采用UPS热备份系统,可以系统串联热备份或并联热备份。小容量的UPS(1 ~2KVA)还可以选用冗余开关。可以选用远程监控面板,实现在远端监视和控制UPS工作。可以选用监控软件,实现计算机和UPS之间的智能化管理。可以选用网络适配器,实现UPS的网络化管理(基于SNMP)。在某些多雨多雷地区,可以配用防雷器。还要考虑是否能够对网络的使用和对外设进行保护。因为外设越来越来齐全(如打印机扫描仪),这部分设备也同样需要保护。是否具备电缆线浪涌保护和数据浪涌保护?在无人值班时能否进行自动的系统关机?另外,因为用户商用的桌面的UPS多放在自己的身边,所以在产品的设计风格、制造工艺方面也是需要考虑的。


购买须知

在购买电池后备系统时,需要知道这些设备的以下信息:
UPS电池供电的时间长短
UPS在使用待机电源时是否向服务器提供警告系统
UPS是否包含可以消除输入的瞬态噪声的电源调节功能
电池的寿命和它的性能如何随时间而降低
在电池不再能够提供后备功率时设备是否发出警告
何时需要替换电池
一般情况下还需要了解要挂接UPS的设备的电源要求。对服务器装置而言,这可能包括CPU(和其他附加的设备)、监视器、外部路由器、集中器单元和布线中心,设备的背面提供了有关这些设备的电源要求,设备上的标牌列出了各单元使用的功率。UPS具有一个VA (伏安)额定值,即线路电压与电流(安培)的乘积。用户首先需要将要挂接到UPS上的设备的各个功率要求加起来,再去购买可以处理这么大负荷的UPS。先从要挂接的每种设备背面了解电流额定值,并将它与电压(通常为120/220V)相乘;然后,将所有设备的值加起来,再去选择一个处理能力比该负荷高出20%的UPS。
挂接到文件服务器的UPS通常需要一个附加电缆,用于在UPS使用后备电源时警告文件服务器,服务器于是将进行关机程序。请记住查问UPS供应商,确保用户的操作系统可以使用此功能。
某些供应商已经为他们的电源保护设备开发出某些高级功能。American Power Conversion的Smart-UPS系列通过一种称为PowerChute的软件控制程序为网络管理员提供诊断信息。该软件安装在服务器上并通过电缆与UPS通信,这样,管理员可以跟踪电源质量、UPS工作温度、线路频率、UPS输出电压、最大和最小线路功率、电池功率强度、线路电压和UPS负荷。
UPS电源蓄电池好坏判别方法如下
蓄电池的好坏判断有专用的蓄电池测量仪,但是一般的用户很少有这种仪器,都只有一只万用表.下面几点维修中判断蓄电池好坏的几点总结,以供参考。
1、从外观判断:观察外观有无变形、凸出、漏液、破裂炸开、烧焦、螺丝连接处有无氧化物渗出等。
2、 带载测量:若外观无异常,UPS工作于电池模式下,带一定量的负载,若放电时间明显短于正常放电时间,充电8小时以后,乃不能恢复正常的备用时间,判定电池老化。
3、 用万用表测量:
A 、电池放电模式下测量:测量电池组中各个电池端电压,若其中一个或多个电池端电压显明高于或低于标称电压(标称电压12V/节),判断电池老化。
B 、 市电模式下测量:电池组中各个电池端的充电电压,若其中一个或多个电池的充电电压显明高于或低于其他电压,判定电池老化。
C、 测电池组的总电压:电池组总电压明显低于标称值(以C1K电池组标称值是36V为例),充电8小时后乃不能恢复到正常值,即使恢复到正常值,放电时间达不到正常放电时间,判定电池老化。
D、电池开机测量:UPS不开机,也不要接市电,先用万用表测量电池组总电压,以C1K为例,此时电压可能在36V-40V之间,属于正常值,表笔不要离开,一直盯住万用表的指示,然后接开机键,若此时电池总电压马上降至30V以下乃至十几伏,UPS马上自动关机,关机后电压立即恢复到原有值。判定电池老化。
UPS为何要同交流稳压电源搭配使用?
因为中国电网存在的问题是:电网突然停电或来电时电压不稳,忽高忽低,高电压涌流,瞬态脉冲电压过高频率误差太大,单用UPS只能解决掉电,而影响存盘使资料丢失,而无法对电波的杂质进行过滤。

针对以上,常用解决的方法是:对电压忽高忽低,电流增加或减弱,相位不正确及电网中的杂质只能用净化稳压电源来解决。由于电网突然掉电或瞬态干扰和频率误差较大将影响系统信息的传导和重要资料被删除,需要UPS来解决。因而UPS电源要同净化稳压器一起搭配使用,才能解决电源的质量问题,才能符合计算机的要求。

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