王麗娟

UPS電源主要由整流器、逆變器和蓄電池等組成,按其工作方式一般可分三類:后備式、在線式和在線互動(dòng)式。UPS電源具有良好的穩(wěn)壓功能。當(dāng)市電電網(wǎng)瞬間斷電或停電時(shí),UPS電源能自動(dòng)將蓄電池儲(chǔ)存的直流電逆變?yōu)榻涣麟娎^續(xù)向負(fù)載供電。

后備式UPS電源在市電正常供電時(shí),市電通過交流旁路通道直接向負(fù)載供電,此時(shí)主機(jī)上的逆變器不工作,只有在市電停電時(shí),才由蓄電池供電,經(jīng)逆變器驅(qū)動(dòng)負(fù)載。這種UPS供給的電源,沒有抑制和隔離電網(wǎng)中的各種噪聲和干擾,輸出電壓不是穩(wěn)壓穩(wěn)頻的,因而不宜用在精密負(fù)載及電網(wǎng)較差的地區(qū),但在電網(wǎng)質(zhì)量較高的地區(qū)還是可以用這種UPS,它的特點(diǎn)為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本較低,轉(zhuǎn)換時(shí)間較長(zhǎng)。

在線式UPS電源。在市電正常時(shí),它首先將交流變成直流電,然后進(jìn)行脈寬調(diào)制、濾波,再將直流電重新變成交流電源向負(fù)載供電,并同時(shí)給蓄電池充電,一旦市電中斷,立即改為蓄電池逆變器對(duì)負(fù)載供電,以保證負(fù)載連續(xù)不斷地穩(wěn)定工作,其切換時(shí)間為零秒。因此,在線式UPS電源輸出的是與市電網(wǎng)完全隔離的純凈的正弦波電源,大大改善了供電的質(zhì)量,保護(hù)了負(fù)載安全,有效的工作。

在線互動(dòng)式UPS電源是一種界于后備式和在線式之間工作方式的UPS電源。當(dāng)市電在規(guī)定電壓范圍內(nèi)時(shí),不作調(diào)節(jié)直接輸出至用電設(shè)備,如同一臺(tái)后備式UPS;不使用蓄電池供電。這種UPS轉(zhuǎn)換時(shí)間非常短,交流輸出電壓穩(wěn)定性好,但穩(wěn)頻特性不理想,也被視為后備式UPS的一種變形產(chǎn)品。

各種品牌的UPS電源一般都是以視在功率為其額定容量,單位是VA(伏安)。而有線電視機(jī)房設(shè)備的總功率一般是以有功功率標(biāo)注,其單位是W(瓦)。因此,在計(jì)算時(shí)要反UPS電源標(biāo)注容量換成有功功率:有功功率=視在功率×功率因數(shù)。UPS電源輸出功率因數(shù)一般為0.8。

UPS電源容量要根據(jù)設(shè)備負(fù)載情況確定,合理的UPS電源負(fù)載應(yīng)當(dāng)是其額定功率的25%～80%。有時(shí),為給將來擴(kuò)容留有余地,選用容量大一點(diǎn)的UPS電源,但當(dāng)負(fù)載是不就小于額定有功功率的25%,如果負(fù)載太小,電池不能充份放電,對(duì)電池維護(hù)不利。因此,選用UPS電源還有一定的余量,運(yùn)行也比較安全可靠,不會(huì)浪費(fèi)資金。如果將來需要大規(guī)模增加負(fù)載,可以選用并機(jī)UPS電源。

蓄電池容量選擇要根據(jù)電池實(shí)際放電電流和所要求的備用時(shí)間來決定。選擇蓄電池的容量,先計(jì)算出要求放電電流的電流值,然后根據(jù)蓄電池生產(chǎn)廠家提供的放電特性曲線和用戶要求的備用時(shí)間進(jìn)行選擇。

蓄電池最大放電電流值按下式計(jì)算:I最大=P×cos a/(n×N×E)

式中:I最大——蓄電池最大放電電流值;P——UPS額定輸出功率;Cos a——UPS負(fù)載功率因數(shù);n——UPS逆變器效率;N——蓄電池組的N——蓄電池組的12V單體電池個(gè)數(shù);E——放電時(shí)單體蓄電池的臨界放電電壓(12V蓄電池的臨界放電電壓取10V)。

放電電流計(jì)算。由于在放電過程中,蓄電池的放電電流是變化的,蓄電池剛放電時(shí)的電流值明顯小于I最大,根據(jù)蓄電池的放電狀態(tài),一般取0.75作為校正因數(shù).蓄電池實(shí)際所需的放電電流I=0.75I最大。

蓄電池容量計(jì)算.計(jì)算出蓄電池實(shí)際所需的放電電流值后,再根據(jù)所要求的備用時(shí)間按照蓄電池生產(chǎn)廠家所提供的蓄電池放電特性曲線找出要求蓄電池放電速率,按下式計(jì)算出要求配置的蓄電池容量:C(AH)=蓄電池實(shí)際所需放電電流(A)/蓄電池放電速率(I/H)。計(jì)算出蓄電池的容量后,再根據(jù)電源的直流電壓確定蓄電池的型號(hào)和連接方式,最后確定電池的個(gè)數(shù)和電池柜的尺寸及數(shù)量。

合理選擇配線是很重要的,線徑太細(xì),電流太大,容易發(fā)熱而引起火災(zāi);線徑太粗,則造成浪費(fèi).根據(jù)金屬導(dǎo)線的電氣特性,一般多股銅芯線容量為6A/mm,鋁線容量為4A/mm。

在購(gòu)買UPS電源時(shí),應(yīng)主要考慮下列因素:輸入電壓范圍、輸出電壓范圍、輸出頻率范圍、旁路逆變零切換以及抗突波、干擾、諧波失真的能力,另外,售后服務(wù)也很重要。大量實(shí)踐證明,如果UPS輸出端的零線對(duì)地線報(bào)“干擾”電位過高,會(huì)導(dǎo)致計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通訊的誤碼率增高,如果使用高頻機(jī)型,由于高頻輻射,它會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)造成影響,因此選型時(shí)應(yīng)考慮這此問題。

UPS電源應(yīng)可能安裝在清潔、陰涼、通風(fēng)、干燥的地方,要定期對(duì)電池進(jìn)行檢查、測(cè)量,并做好記錄。要避免大電流充放電,不經(jīng)常停電時(shí),每隔3個(gè)月對(duì)UPS進(jìn)行一次人為的放電,延長(zhǎng)電池的使用壽命。每年入夏后,為防止雷擊,應(yīng)在輸入配電柜內(nèi)加裝避雷器,在UPS之前安裝諧波濾波器;UPS的輸出配電柜內(nèi)部統(tǒng)一接地,有效地防止雷擊。為廣播電視安全優(yōu)質(zhì)、不間斷播出提供有力保障?！?/p>

(編輯/永安)