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UPS不間斷電源產(chǎn)品基礎(chǔ)知識-科華UPS電源
不間斷電源系統(tǒng)由五部分組成：
主路、旁路、電池等電源輸入電路，進(jìn)行AC/DC變換的整流器，進(jìn)行DC/AC變換的逆變器，逆變和旁路輸出切換電路以及蓄能電池。
整流器----其基本工作是系統(tǒng)的穩(wěn)壓功能。整流器件采用可控硅或高頻開關(guān)整流器，本身具有可根據(jù)外電的變化控制輸出幅度的功能，從而當(dāng)外電發(fā)生變化時，輸出幅度基本不變的整流電壓。
電源輸入電路----儲能電池主要負(fù)責(zé)系統(tǒng)的凈化功能，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。
逆變器----主要負(fù)責(zé)頻率的穩(wěn)定工作，頻率穩(wěn)定度取決于變換器的振蕩頻率的穩(wěn)定程度。為方便UPS電源系統(tǒng)的日常操作與維護(hù)，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)工作開關(guān)，主機(jī)自檢故障后的自動旁路開關(guān)，檢修旁路開關(guān)等開關(guān)控制。
在電網(wǎng)電壓工作正常時，給負(fù)載供電，而且同時給儲能電池充電;當(dāng)突發(fā)停電時，UPS電源開始工作，由儲能電池供給負(fù)載所需電源，維持正常的生產(chǎn);當(dāng)由于生產(chǎn)需要，負(fù)載嚴(yán)重過載時，由電網(wǎng)電壓經(jīng)整流直接給負(fù)載供電。
不間斷電源的工作原理：
UPS是針對中國電網(wǎng)環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、醫(yī)療系統(tǒng)等對電源的可靠性要求，克服中、大型計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集中供電所造成的供電電網(wǎng)環(huán)境日益惡劣的問題。UPS的工作過成如下所示：
當(dāng)市電正常380V時，直流主回路有直流電壓，供給DC-AC交流逆變器，輸出穩(wěn)定的220V或380V交流電壓，同時市電經(jīng)整流后對電池充電。
當(dāng)任何時候市電欠壓或突然掉電，電池能量即將耗盡時，不間斷電源發(fā)出聲光報警。不間斷電源還有過載保護(hù)功能，當(dāng)發(fā)生超載(150%負(fù)載)時，跳到旁路狀態(tài)，并在負(fù)載正常時自動返回。當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重超載(超過200%額定負(fù)載)時，不間斷電源立即停止逆變器 輸出并跳到旁路狀態(tài)，此時前面輸入空氣開關(guān)也可能跳閘。消除故障后，只要合上開關(guān)，重新開機(jī)即開始恢復(fù)工作。
1、線纜的傳輸阻抗
由于線纜存在阻抗（主要表現(xiàn)為電阻），當(dāng)電流在線纜中流動時，就在線纜中長生壓降。線纜的電阻表達(dá)為：R=ρ×L/S
ρ：電纜的材質(zhì)導(dǎo)電率（Ω.m）；S：截面（m2）；長度L：（m）。
以銅、鋁為例，對于同一根導(dǎo)線，長10m，截面10mm2=10-5m2
采用銅質(zhì)材料時，電阻R=1.7×10-8×10、10-5=1.7×10-2（Ω）=0.017（Ω）
采用鋁質(zhì)材料時，電阻R=2.9×10-8×10、10-5=2.9×10-2（Ω）=0.029（Ω）
2、線纜溫度限制
線纜溫升是因?yàn)榫�纜存在著阻抗，它的電阻成分直接消耗功率，如果線纜的電阻為R，流過的電纜為I，則損耗為：P=I2R
對于不同的電流波形，線纜損耗的結(jié)果也不一樣。
線纜中流過電流時，由于電阻功耗而產(chǎn)生溫升，電阻率ρ不僅和導(dǎo)體的材料有關(guān)，還和導(dǎo)體的溫度有關(guān)。在溫度變化不大的范圍內(nèi)，幾乎所有金屬的電阻率隨溫度作線性變化，其變化規(guī)律為：ρ=ρ o(1+aT）。
T：式中是攝氏溫度；ρ o:0℃時的電阻率；a:是電阻率溫度系數(shù)。
造成線纜溫升過高的原因是：
①線纜選擇截面小，線纜中電流密度過高。
②線纜布局密度高，散熱條件差。
③線纜中電流諧波成分大。
在不同溫度下，電阻率隨溫度改變而改變，線纜的電阻隨著溫度的升高而變大，一個簡單的極端的例子是：一個220V/100W電燈燈絲的電阻，未通電時只有40歐姆左右，通電時是484歐姆。
線纜溫升過高的不良后果是，會提高局部環(huán)境溫升，影響電路的工作穩(wěn)定性，嚴(yán)重時，過高的線纜溫升會破壞線纜絕緣性能，直接引起設(shè)備故障，甚至造成火災(zāi)。
3、傳輸電壓降限制
線纜傳輸對供電系統(tǒng)功能最直接的影響是傳輸壓降。負(fù)載設(shè)備對輸入電壓范圍和穩(wěn)定凈度都是有嚴(yán)格要求的，電流在傳輸過程中，由于存在著線纜傳輸壓降，可能使最終的電壓值超過負(fù)載允許的輸入電壓范圍，從而影響設(shè)備的工作狀態(tài)。例如UPS輸出電壓的穩(wěn)定凈度是±1%，而UPS輸出端到IT設(shè)備的距離很長，如果線纜傳輸壓降>5%，那么輸送給IT設(shè)備的實(shí)際下限電壓就是-6%。即使IT設(shè)備仍可正常運(yùn)行，卻也工作在非最佳狀態(tài)，如果IT設(shè)備輸入電壓允許的范圍是額定電壓的±5%，就會因輸入電壓超限而報警設(shè)置宕機(jī)。
科華電源電池在0℃~30℃環(huán)境溫度下放電,科華電池的內(nèi)阻隨溫度升高而降低,反之電池溫度降低時,電池的內(nèi)阻逐漸增大,科華電池內(nèi)阻與溫度呈直線變化關(guān)系.所以電池放電工作溫度在0℃~30℃范圍電解液的導(dǎo)電性好,同時電解液中氫離子和硫酸根離子向活性物質(zhì)擴(kuò)散速度也較高,不僅僅改善了濃差極化影響,又使電極反應(yīng)速度提高,進(jìn)一步改善了電化學(xué)極化的影響,所以過科華蓄電池放電量增多.
科華電源電池當(dāng)環(huán)境溫度降至0℃以下,溫度每降低10℃,內(nèi)阻約增大11.UPS應(yīng)用中的“防雷”誤區(qū)
誤區(qū)之一：“防雷器”只是防雷用戶在UPS實(shí)際應(yīng)用中，經(jīng)常會遇到這種情況：明明是晴空萬里，感覺不到任何雷電的現(xiàn)象，科華UPS內(nèi)置的“防雷器”卻損壞了。用戶說是UPS機(jī)器質(zhì)量有問題，可UPS本身卻仍然可以繼續(xù)正常工作。如果附近沒有重型的動力設(shè)備，要想用“操作過電壓”來說服用戶，恐怕也不太容易。事實(shí)上，國外對此類普通低壓配電線路上的各種電壓浪涌情況，也有不少統(tǒng)計(jì)和報道。例如美國的一則統(tǒng)計(jì)表明：在10000小時內(nèi)，在線間發(fā)生的各種電壓值浪涌的次數(shù)，超出原工作電壓一倍以上的浪涌電壓次數(shù)達(dá)到800余次，其中超過1000V的就有300余次。 誤區(qū)之二：廉價“防雷器”也防雷
不少用戶出于對相關(guān)規(guī)定的考慮，要求UPS在較低價格的條件下，也要配置“防雷器”，個別廠家為了“滿足”用戶要求，隨便裝個小壓敏電阻也稱作“有防雷”。事實(shí)上，一般小通流容量的壓敏電阻只能具備一定的過電壓防護(hù)作用，如果確實(shí)需要防雷，就必須考慮足夠的通流容量器件及相關(guān)的成本。
2.UPS的過電壓防護(hù)需求
UPS作為供電系統(tǒng)，必然存在來自多個方面的線路連接，包括市電交流輸入、UPS交流輸出、通信接口等。嚴(yán)格來說，這三個端口都應(yīng)設(shè)置過電壓防護(hù)�？迫AUPS電池的過電壓防護(hù)包含兩重的意義：一方面，來自外部的各種浪涌或電壓尖峰對UPS構(gòu)成一定影響，需要進(jìn)行防護(hù)；另一方面，這些浪涌或電壓尖峰有可能透過UPS影響到負(fù)載，必要時也需要進(jìn)行防護(hù)。
3.小容量UPS的科華電源過電壓防護(hù)特征
配置大型UPS的數(shù)據(jù)中心或控制中心，其所在的建筑物或機(jī)房一般都具備比較完善的整體防雷系統(tǒng)科華電池，到達(dá)廈門科華UPS端的過電壓殘值不高；而小UPS的使用環(huán)境則比較差，除了防雷，還要考慮對周邊電網(wǎng)上的操作過電壓的浪涌沖擊防護(hù)。另一方面，大型UPS成本空間較多，防護(hù)方案容易實(shí)現(xiàn)；而小UPS則成本捉襟見肘，所能采用的防護(hù)手段和器件有限。5%左右,因?yàn)榱蛩崛芤赫扯茸兇?所以增大了硫酸溶液比電阻,而加重了電極極化影響.蓄電池容量會明顯減小。
