UPS 不间断电源采购网
无论多么复杂的方案,相信我们都能解决好 !  
  http://www.ups114.net
  UPS电源资讯中心
 
 
UPS电源教学篇
2007-07-27
 

为什么要用 UPS ? 

有一个常见的错误概念,认为我们使用的市电,除了偶尔发生的断电事故,是连续而且恒定的,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,恶化电网或局部电网的供电品质,造成市电电压波形畸变或频率漂移。另外意外的自然和人为事故,如地震、雷击、输变电系统断路或短路,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(power surges):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、高压尖脉冲(high voltage spikes):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(switching transients):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尖脉冲,只是在解决方法上会有区别。
4、电压下陷(power sags):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、电线噪声(electrical line noise):系指射频干扰(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,都会引起线噪声干扰。
6、频率偏移(frequency variation):系指市电频率的变化超过3Hz以上。这主要由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、持续低电压(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。
8、市电中断(power fai1):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。

对于电脑来说,显示器及主机工作都需要正常的电力供应。尤其是内存,对电源的要求更高。它是一种依赖电能的存储设备,需要不断地刷新动作来保持存储内容。一旦断电,所保存的内容立即消失。如果非正常断电,导致内存中的信息来不及保存到硬盘等存储设备上,就会造成信息因完全丢失或变得不完整而失去价值,从而浪费大量的工作精力、时间、甚至造成巨大的经济损失。而UNIX这样的操作系统,如果不正常关机,内存中的系统信息没有回写到硬盘上,还可能造成系统崩溃,无法再次启动。此外,电脑中的硬盘,虽然应用的是磁存储介质,不会因断电而损失信息,但突然的电力故障会使正在进行读写工作的硬盘物理磁头损坏,或者系统文件在维护文件系统时,造成文件分配表错误,从而造成整个硬盘的报废。另外,现在的操作系统大都能设置虚拟内存,由于突然的断电,使系统来不及取消虚拟内存,从而造成硬盘中的“信息碎片”,不仅浪费了硬盘存储空间,还会导致机器运行缓慢。电脑电源是一种整流电源,过高的电压可能会造成整流器烧毁。而电压尖脉冲和暂态过电压以及电源杂讯等干扰都可能通过整流器进入主机板,影响机器的正常工作,甚至烧毁主机线路。总之,电力问题是计算机工作的重大威胁。但是随着计算机和网络应用的日益重要和广泛,安全可靠的电源已是网络设计和管理人员不得不认真面对的重要问题。“需要是社会发展的第一推动力”,在这种背景下,UPS(不间断电源)应运而生,并伴随电力电子技术的发展,不断推陈出新,在十数年间,不仅造就了一个崭新的产业,而且随着时间的推移更将有蓬勃的发展和灿烂的前景。

目前我国的电力状况? 
目前,我国仅有少数地区刚刚解决了电力紧张的问题,大部分地区和大城市还面临着电力供应紧张的迫切问题,供电质量更是不能得到保证。但即使是在早已实现电气化的美国和其它西方国家,电网的质量也远非可靠。由于电网本身的质量有问题与各种偶然因素的作用,电压浪涌,电磁噪声,持续电压偏高,持续低压等电网不良现象在发达国家也是常事,甚至还可能发生短时间停电。来自电网的不良 \ 因素还有,电源电压瞬时或长时间的下陷、浪涌和中断;电源频率的漂移和不稳;电源输入波形畸变;各种尖峰干扰和噪音 … 等。这一切对于高精度的敏感仪器和不能中断的设备来说是非常严重的。例如:计算机在工作时停电或者是有一个比较大的电压低落,就可能造成内存上的信息被冲掉及硬盘数据丢失的后果。在医院里,电子医疗设备如果因为停电而停止工作,对病人的影响是致命的。事实上,在造成数据丢失的各种因素中,电源故障以 45.3 %的 机率居首位,其它几种主要的因素分别是:暴风雨 9.4 %、火灾 8.2 %、硬软件故障 8.2 %、洪水6.7 %、地震 5.5 %。
不间断电源的效益是十分具体显著的。 IBM 美国总公司曾委托 Allen 一 segall 作过效益及成本评估, 证明 UPS 的长期成本是最低的,所有电脑系统均非为短时间考虑的,即是为长期的工作与目的,相信明智的选择是 “ 装设不间断电源 ” ,电脑安心,您也安心。
--------------------------------------------------------------------------------

UPS 是什么?它有哪些功能? 
UPS( Uninterruptible Power System ) ,即不间断电源,是一种含有储能装置,以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源。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提供不间断的电力供应。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 立即将机内电池的电能 , 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软、硬件不受损坏。
??? UPS 作为保护性的电源设备,它的性能参数具有重要意义,应是我们选购时的考虑重点。市电电压输入范围宽,则表明对市电的利用能力强(减少电池放电)。输出电压、频率范围小,则表明对市电调整能力强,输出稳定。波形畸变率用以衡量输出电压波形的稳定性 , 而电压稳定度则说明当 UPS 突然由零负载加到满负载时,输出电压的稳定性。
??? 还有 UPS 效率、功率因数、转换时间等都是表征 UPS 性能的重要参数,决定了对负载的保护能力和对市电的利用率。性能越好,保护能力也越强,总的来说,离线式 UPS 对负载的保护最差,在线互动式略优之,在线式则几乎可以解决所有的常见电力问题。当然成本也随着性能的增强而上升。因此用户在选购 UPS 时,应根据负载对电力的要求程度及负载的重要性不同 , 而选取不同类型的 UPS 。 
 
电池的使用和维护? 

1 .概述 :

蓄电池是 UPS 系统中的一个重要组成部分,它的优劣直接关系到整个 UPS 系统的可靠程度,然而蓄电池却又是整个 UPS 系统中平均无故障时间( MTBF )最短的一种器件。如果用户能够正确使用和维护,就能够延长其使用寿命,反之其使用寿命会大大缩短。蓄电池的种类一般可分为铅酸电池 、 铅酸电池免维护电池 及镍镉电池 等,它们各 自的特点如下 :

山特 UPS 考虑到负载条件、使用环境、使用寿命及成本等因素,一般选择 铅酸电池免维护电池 。山特 UPS 标准机机内电池均为松下铅酸免维护电池,长效型外置电池也推荐使用松下铅酸免维护电池或其他品牌优质免维护电池。用户千万不要因贪图便宜而选用劣质电池,因为这样会影响整个系统的可靠性,并可能因此造成更大的损失。

2 .蓄电池的检查
蓄电池都会有自放电现象( SELF-D1SCHARGE ),如果长期放置不用,会使能量损失掉 , 因此需定期进行充放电。工程人员可以通过测量电池开路电压来判断电池的好坏,以 12V 电池为例,若开路电压高于 12.5V ,则表示电池储能还有 80 %以上,若开路电压低于 12.5V ,则应该立刻进行补充充电,若开路电压低于 12V ,则表示电池存储电能不到 20 %,电池有不堪使用之虞。
  
免维护电池由于采用吸收式电解液系统,在正常使用时不会产生任何气体,但是如果用户使用不当,造成电池过充电,就会产生气体,此时电池内压就会增大 , 会将电池上的压力阀顶开,严重的会使电池鼓涨、变形、漏液甚至破裂,这些现象都可以从外观上判断出来 , 如发现上述情况应立即更换电池。 

3 .使用和保养
虽然免维护电池在使用时不需要人工进行专门的维护工作,但是在使用时还是有一定的要求,如果使用不当会影响电池的使用寿命。影响电池使用寿命的因素有以下几点:安装、温度、充放电电流、充电电压、放电深度和长期充电等。
1 )电池安装
电池应尽可能安装在清洁、阴凉、通风、干燥的地方,并要避免受到阳光、加热器或其他辐射热源的影响。电池应正立放置 , 不可倾斜角度。每个电池间端子连接要牢固。

2 )环境温度
环境温度对电池的影响较大,环境温度过高,会使电池过充电产生气体,环境温度过低,则会使电池充电不足,这都会响电池的使用寿命。因此一般要求环境温度在 25℃ 左右,山特 UPS 浮充电压值也是按此温度来设定的。

3 )充放电电流
电池充放电电流一般以 C 来表示, C 的实际值与电池容量有关。举例来讲,如果是 100AH 的电池: C = 100A 。松下铅酸免维护电池的最佳充电电流为 0.1C 左右,充电电流决不能大于 0.3C 。充电电流过大或过小都会影响电池的使用寿命。放电电流一般要求在 0.05~3C,UPS 在正常使用中都能满足此要求,但也要防止意外情况的发生,如电池短路。

4 )充电电压
由于 UPS 电池属于备用工作方式,市电正常情况下处于充电状态,只有停电时才会放电。为延长电池的使用寿命,山特 UPS 的充电器一般采用恒压限流的方式控制,电池充满后即转为浮充状态,每节浮充电压设置为 13.7V 左右。如果充电电压过高就会使电池过充电 , 反之会使电池充电不足。充电电压异常,可能是由电池配置错误引起,或因充电器故障造成 , 因此在安装电池时,一定要注意电池的规格和数量的正确性,不同规格、不同批号的电池不要混用。外加充电器不要使用劣质充电器,而且安装时要考虑散热问题。

5)放电深度
放电深度对电池使用寿命的影响也非常大,电池放电深度越深,其循环使用次数就越少,因此在使用时应避免深度放电。虽然山特UPS都有电池低电位保护功能,一般单节电池放电至10.5V左右时,UPS就会自动关机,但是如果UPS处于轻载放电或空载放电的情况下,也会造成电池的深度放电。

6)定期保养
电池在使用一定时间后应进行定期检查,如观察其外观是否异常、测量各电池的电压是否平均等;如果长期不停电,电池会一直处于充电状态这样会使电池的活性变差,因此即使不停电,UPS也需要定期进行放电试验以便电池保持活性。

放电试验一般可三个月进行一次,做法是UPS带载--最好在50%以上,然后断开市电,使UPS处于电池放电状态,放电持续时间视电池容量而言一般为几分钟至几十分钟,放电后恢复市电供电,继续对电池充电。