UPS基础知识.doc

基础知识为什么要用httpwwwupsinfocomcnupsjichuzhishiasp11httpwwwupsinfocomcnupsjichuzhishiasp22有哪些功能的分类httpwwwupsinfocomcnupsjichuzhishiasp33httpwwwupsinfocomcnupsjichuzhishiasp44的供电方式与容量选择httpwwwupsinfocomcnupsjichuzhishiasp55蓄电池放电时间的确定httpwwwupsinfocomcnupsjichuzhishiasp66的安装httpwwwupsinfocomcnupsjichuzhishiasp77的使用httpwwwupsinfocomcnupsjichuzhishiasp88蓄电池的使用与维护为什么要用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连续着成千上万个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获取电能还会反过来对电网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或人为事故如地雷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椐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造成损坏的问题主要有以下几种电涌指输出电压有效值高于额定值并且持续时间为一个至数个周期电涌主要是由于在电网上连接的大型电器设备关机时电网因突然卸载而产生的高压冲击高压尖脉冲指峰值达持续时间从至的电压这主要由于雷击电弧放电静态放电或大型电器设备的开关操作而产生暂态过电压指峰值电压高达但持续时间介于至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电压下陷指市电电压有效值低于额定值的至之间的低压状态并且持续时间为一个至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以造成这种情况电线噪声是指射频干扰和电磁干扰以及其他各种高频干扰电动机的运行继电器的动作电动机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电线噪声干扰频率偏移是指市电频率的变化超过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持续电压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起动及应主电力线切换起动大型电动机线路过载等市电中断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短路器跳闸市电供应中断电网故障等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的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的存储设备上就会造成信息完全丢失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对于这样的操作系统如果不是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的硬盘虽然是磁存介质不会因断电而损失信息但突然的电力系统故障会使正在读写工作的硬盘物理磁头损坏或者系统在维护文件系统时造成文件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设置虚拟内存由于突然断电使系统来不及取消虚拟内存中的内容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中的电源是一种整流电源过高的电压可能造成整流器烧毁而且电压尖脉冲和暂态过电压以及电源杂波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源问题对于计算机工作的影响很大因此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在这种背景应运而生并伴随着电力电子技术的发展不断推陈出新在十几年间不仅造就了一个崭新产业而且随着时间的推移必将有更蓬勃的发展和更为灿烂的前景有哪些功能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电源设备主要用于给计算机计算机网络系统或其它电力电子提供不间断的电力供应当市电输入正常时将市电稳压后供给负载使用此时的就是一台稳压器同时它还向机内电池充电当发生市电中断等情况时立即将机内电池的电能通过逆变器转换的方法向负载供应交流电使负载维持正常工作并保护负载软硬件不受损坏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适应市电电压的变化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变化小则表明对市电的调整能力强输出稳定波形畸变率用以衡量输出电压的谐波含量而电压稳定度则说明当突然由空载加到满载时输出古电压的稳定程度还有效率功率因数转换时间等都是表示性能的重要参数决定对负载的保护能力和对市电的利用率性能越好保护能力越强总的来说后备式对负载的保护能力较差在线互动略优在线式则几乎可以解决所有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时应根据负载对电力的不同要求及负载不同的重要性选取不同类型的不但直接用于计算机凡配有计算机的设备如医学上的供应站的仪表等雷达站军事通讯系统程控电话系统外科手术室等均使用代替发电机作后备电源的分类从其发展历史来说经历了两个阶段旋转式和静态变换式旋转式系统庞大操作不便而且效率低噪声大电力品质不高由于当时技术条件的限制迫使人们不得不采用这种简单的解决方案随着电脑网络医疗器械和精密仪器的不断涌现和大量使用旋转式已难以满足要求因此随着电力电子技术的发展静态变换式应运而生了这是我们目前常见的类型从技术上讲静态式分为三类后备式在线互动式和在线式一般来说主要有两种工作状态分别工作于不同的市电环境当市电正常时指可以接受认可的电压幅值频率和波形比负载接受的范围大由市电通过给负载供电对市电进行滤波稳压和稳频处理后提供给负载更加稳定洁净的电源同时通过充电器把电能转变为化学能储存在电池中侦测到市电异常时切换到电池供电通过逆变器把化学能转变为交流电能供给负载以保证对负载的不间断电力供应这种还有一种旁路工作状态他在刚开机或机器故障时可以把输入交流电源经高频滤波后直接输出保证对负载的供电在线式和后备式从工作原理分可以分为后备式和在线式两种从备用时间则可分为标准型和长效型两种从原理方面看在线式同后备式的主要区别在于后备式在有市电时仅对市电进行稳压逆变器不工作处于等待状态当市电异常时迅速切换到逆变状态将电池中电能逆变成交流电对负载继续供电因此后备式在由市电转为逆变时会有一段转换时间一般小于而在线式开机后逆变器始终处于工作状态因此在市电异常转为电池放电是没有转换时间即零中断在线互动式除了以上两种类型时外还有一种称为在线互动式所谓在线互动式是指在输入市电正常时的逆变器处于反向工作即整流工作状态给电池组充电在市电异常时逆变器立刻转为逆变工作状态将电池组电能转换为交流电输出因此在线互动式也有转换时间同后备式相比在线互动式的保护功能较强逆变器输出电压波形较好一般为正弦波而其最大的优点是具有较强的软件功能可以方便地上网进行的远程控制和智能化管理准型和长效型从备用时间分分为标准型和长效型两种一般来说标准型机内带有电池组在停电后可以维持较短时间的供电一般不超过长效型机内不带电池但增加了充电器用户可以根据自身需要配接多组电池以延长供电时间厂商在设计时会加大充电器容量或加装并联的充电器的供电方式与容量选择的供电方式的供电方式分为集中供电方式和分散供电方式两种集中供电方式是指由一台或并机向整个线路中各个负载装置集中供电分散供电方式是指用多台对多路负载装置分散供电这两种供电方式有各自的优缺点如表所示表不同供电方式的优缺点比较集中供电方式便于管理布线要求高可靠性低成本高分散供电方式不便管理布线要求低可靠性高成本低的容量选择与负载的关系并非所有的电器设备都需要使用同样也并非适用所有的电器设备用户在选择时主要应考虑负载大小负载装置的特性负载装置的重要程度以及不良电力对负载的影响程度负载装置的特性交流负载的供电方式一般分为单相和三相两种小功率负载功率从几百到一般采用单相供电方式选用单相输出的而大功率的负载功率从几十到多采用三相供电方式因此需选用三相输出的负载类型一般分为电阻性电感性电容性等性负载与内含整流电路的非线性负载又称整流性负载电脑及其外围设备多为非线性负载适用于电阻性负载及带容性的整流性负载非线性负载起动时都有冲击电流电脑等整流性负载在正常运行时其峰值因数为即电流的峰值为其有效值的倍因此在选用时应考虑到这一特性应给留一定的余量对于某些功率因数较低的感性负载如空调机等因其起动电流相当大可达其额定值的倍并且频繁起动因此一般中小型不适用除非留有足够的余量负载大小与容量计算一般电器负载都会给其额定功率或额定电流及功率因数等参数但由于不同类型的负载差异较大故总功率不能简单的相加而应该求其相量和好在一般情况下用户负载大多为电脑设备其输入功率因数在之间因此可以将各个负载的额定功率累加求出总功率而个别其它类型的负载如打印机等可以按起动电流大小将其额定功率乘以一个系数再计算进去根据负载总容量容量一般可以按以下公式选择容量负载总容量即负载总容量应为额定容量的以下选择主要考虑到负载起动时的冲击电流以及用户今后扩容的需要蓄电池放电时间的确定市电停电后是依靠电池储能供电给负载的标准型本身机内自带电池在停电后一般可以继续供电几分钟至几十分钟而长效型配有外置电池组可以满足用户长时间停电时继续供电的需要一般长效型满载配置时间可达数小时以上一般长效型备用时间主要受电池成成本安装空间大小以及电池回充时间等因素的限制一般在电力环境较差停电较为频繁的地区采用与发电机配合供电的方式当停电时先由电池供电一段时间如停电时间较长可以起动备用发电机对继续供电当市电恢复时再切换到市电供电电池供电时意主要受负载大小电池容量环境温度电池放电截止电压等因数影响一般计算机电池供电时间可以先计算出电池放电电流然后根据电池放电曲线查处放电时间电池放电电流可以按以下经验公式计算放电电流容量功率因数电池放电平均电压效率如果计算实际负载下的电池放电时间只需将容量换为实际负载容量即可的安装安装质量好坏直接影响到系统日后的长远运行尤其是大中型因此大中型从规划到安装过程中都应该规范一般来件在安装是主要考虑以下几个因素电网情况主要包括电网电压波动范围停电频率等用以确定备用时间的配置如有必要可以在的前级增设其他保护措施使用环境温度湿度落尘周围环境要保持清洁这样可以减少有害灰尘对内部线路的腐蚀结构长延时配置时电池可能较重此时应考虑地板承重空间大小应保证进行维护时工程人员有一定的施展空间接地情况在电脑系统中为了确保电脑系统稳定可靠的工作防止寄生电容藕合干扰保护设备及人身安全因此必须有良好的接地系统在接地系统中以接地电阻来表示接地好坏一般接地电阻应小于配电要求以山特为例可以参照表数据表用开关熔断器及配线数据开关容量熔断器容量可不装电池配线电池配线输入配线输出配线相相相专用线专用线应用正常的开机顺序由于一般负载在启动瞬间存在冲击电流而内部功率器件都有一定的安全工作区范围尽管我们在选用器件时都有一定的余量但是过大的冲击电流还是会缩短元器件的使用寿命甚至造成元器件损坏因此在使用时应尽量减少冲击电流带来的损坏一般在旁路工作时抗冲击能力较强可以利用这一特点在开机时采用以下步骤先送市电给使其处于旁路工作再逐个接通负载先接通冲击电流较大的负载再接通冲击电流较小的负载然后接通的输出开关使其处于逆变工作状态开机时千万不能将所有的负载同时接通也不可带载开机关机顺序关机顺序如下先逐个断开负载再断开的输出开关使处于旁路工作而充电器继续对电池充电如果不需要工作则可将完全关闭后再将输入市电断开即可后备式的使用后备式一般在有市电状态下没有负载检测功能只靠输入保险丝保护如用户使用时不注意这一点在有市电时很容易带载过大虽然在市电状态下还可能继续工作但一旦市电异常转为逆变工作时就会因过载保护而关机严重时会造成损坏以上情况都会造成输出中断给用户带来一定损失因此在使用后备式时应特别注意不要带载过量长效型的使用长效型由于采用外接电池组以延长供电时间外接电池的好坏直接影响到的放电时间因此在使用长效型时应特别注意电池的使用和保养由于长效系型外接电池与主机是分开的相互间是由导线连接一般正常使用时不会有什么问题但是用户在装机或移机时就要重新连线在连线时应注意以下几个问题电池连接时电压极性要正确电池与主机之间的连线先不要连接等在市电输入并产生充电电压后再连接即先上市电再接电池蓄电池的使用与维护蓄电池的类型及其优缺点蓄电池是系统中的一个重要组成部分它的优劣直接关系到整个系统的可靠程度然而蓄电池却又是整个系统中平均无故障时间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显著缩短蓄电池的种类一般分为铅酸电池铅酸免维护电池及镍镉电池等他们各自的特点如表所示表不同种类蓄电池的优缺点比较种类概述优缺点铅酸电池一般型电池也称为汽车用电池需加水维护期望寿命年充放电时会产生氢气安置地点须设置排风管以免造成危险电解液呈酸性会腐蚀金属需经常加水维护价格低廉铅酸免维护电池新型电池无需加水期望寿命一般为年密封式充电时不会产生任何有害气体摆设容易不需考虑安置地点通风问题免保养免维护放电率高特性稳定价格较高镍镉电池高级电池用于特殊场合及特殊设备上需加水期望寿命年水为介质充放电不会产生有害气体失水率低但需要固定时间加水及保养放电特性最佳可放置于任何恶劣环境价格极高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免维护蓄电池电池用户千万不要贪图便宜而选用劣质电池因为这样做会影响整个系统的可靠性并可能因此造成更大的损失蓄电池的检查蓄电池都有自放电现象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技术人员可以通过测量电池开路电压来判断电池的好坏以电池为例若开路电压高于则表示电池储能还有以上若开路电压低于则表示电池储能不到电池已处于弹尽粮绝的地步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此时电池内压就会增大会将电池上方的压力阀顶开严重的会使电池鼓胀变形漏夜甚至破裂这些现象都可以从外观上判断出来如果发现上述情况应立即更换电池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的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立正放置不可倾斜角度每个电池之间端子的连接要牢固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产生气体环境温度过低则会使电池充电不足着都会影响电池的使用寿命因此一般要求环境温度在左右充电电流电池充电电流一般以电池容量的倍数来表示举例来讲如果电池容量充电电流为则为铅酸免维护电池的最佳充电电流为左右充电电流决不能大于充电电流过大或过小都会影响电池的使用寿命充电电压由于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充电器一般采用恒压限流方式电池充满后即转为浮充状态额定电压为的电池浮充电压设置为左右如果充电电压过高会使用电池充电反之会使电池充电不足充电电压异常可能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电池的规格和数量必需正确不同规格不同批号的电池不要混用外加充电器不要使用质量低劣的而且安装时要考虑散热问题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一般都有电池低电压保护功能一般单节电池放电至左右时就会自动关机但是如果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在正常使用中要防止意外情况的发生例如电池短路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也需要定期进行放电试验以便使电池保持活性放电试验一般可三个月进行一次做法是带载最好在以上然后断开市电使处于电池放电状态放电持续时间视电池容量而定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