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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就是一台交流式电稳压器,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,通过逆变器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。
UPS不间断电源含有储能设备,以整流器和逆变器为首要组成部分,为变电站内监控系统、自动化仪表、远方通讯系统等设备供给恒压恒频的不间断电源。主要应用于计算机网络体系、电力电子设备体系、压力变送器等设备,为设备供应安稳、不间断的电力供应。
UPS根据新标准IEC(国际电工委员会)按其结构和运行原理分为以下3类:
(1)被动后备式UPS电源
指逆变器并联连接在市电与负载之间仅简单地作为备用电源使用。此种UPS电源,在市电正常时,负载完全而且是直接地市电供电,逆变器不做任何电能变换,蓄电池由独立的充电器供电;当市电不正常时,负载完全由逆变器提供电能。
被动后备式UPS具有结构简单、价格最廉等优点,运用于某些非重要的负载使用,如家用计算机等。但市电断电时,继电器将逆变器切换至负载,切换时间较长,一般需几个毫秒的间断,所以稍微重要的计算机设备不应选用被动后备式UPS电源。
(2)在线互动式UPS电源
指逆变器并联连接在市电与负载之间,起后备电源作用,同时逆变器作为充电器给蓄电池充电。通过逆变器的可逆运行方式,与市电相互作用,因此被称为互动式。此种UPS电源,在市电正常时,负载由经改良后的市电供电,同时逆变器作为充电器给蓄电池充电,此时逆变器起AC/DC变换器的作用;而当市电故障时,负载完全由逆变器供电,此时,逆变器起DC/AC变换器的作用。
在线互动式UPS具有结构较简单、实施方便、且易于并联、便于维护和维修、效率高、运行费用低、整机可靠性高等优点,性能满足某些负载要求,特别适用于网络中某些计算机设备采用分布式供电的系统。此种电源缺点是稳压性能不高,尤其动态响应速度低,其次抗干扰能力不强,电路会产生谐波干扰和调制干扰。
(3)双变换式UPS电源
指逆变器串联连接在交流输入与负载之间,电源通过逆变器连续地向负载供电。此种UPS电源其供电方式如下:市电正常时,市电经过整流器、逆变器向负载供电;市电不正常时,由蓄电器经逆变器向负载供电。
双变换式UPS是UPS电源的主流产品,具有性能好、电压稳定度与频率稳定度高、功能强、具有热备份连接和并联冗余联结的功能等优点,其不足之处是当容量少于10kVA以下,其整机效率不高,一般在85%左右。
UPS电源的安装应注意以下几点:
(1)UPS 应该放置在市电输入插座附近,以便紧急情况时拔掉市电输入插头,切断电源。
(2)放置 UPS 电源的区域需有足够通风,远离水,可燃气体和腐蚀剂。
(3)不宜侧放,应保持前面板下面端进风孔、后盖板风扇出风孔和箱体侧面进风风孔通畅。
(4)UPS 周围环境温度宜保持在 0℃—40℃之间。
(5)机器若是在低温下拆装使用,可能会有水滴凝结现象,一定要等待机器内外完全干燥后才可安装使用,否则有电击危险。
(6)负载与UPS电源连接时,要先关闭负载,再接线,然后再逐个打开负载。
(7)不管输入电源线是否插入市电插座,UPS电源输出都可能带电,关闭UPS电源并不代表机内的部件不带电。如果要使UPS无输出,须先关掉开关,再取消市电供应。
(8)如连接发电机,需严格按照以下步骤进行接入:开启发电机,等到发电机运行稳定之后将发电机输出电源接到UPS电源,输入端(此时要确定UPS为空载),然后按开机程序启动UPS电源,当UPS电源开启后,再逐个连入负载(建议以UPS 两倍容量来选择发电机容量)。
(9)使用UPS电源时,应严格遵守厂家的产品说明书的有关规定,保证UPS所接市电的火线、零线顺序符合要求。
(10)配备UPS的主要目的是防止由于突然停电而导致计算机丢失信息和破坏硬盘,但有些设备工作时是并不害怕突然停电的(如打印机等)。为了节省UPS的能源,打印机可以考虑不必经过UPS而直接接入市电。如果是网络系统,可考虑UPS只供电给主机(或者服务器)及其有关部分。这样可保证UPS既能够用到最重要的设备上,又能节省。
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