2011年1月7日 星期五

UPS不斷電系統的工作原理與保養

不斷電系統 (UPS) 依工作方式分為在線式離線式、在線互動式三種

在線式

在線式不斷電系統(On-Line UPS)的運作模式為「市電和用電設備是隔離的,市電不會直接供電給用電設備」,而是到了UPS就被轉換成直流電,再兵分兩路,一路為電池充電,另一路則轉回交流電,供電給用電設備,市電供電品質不穩或停電時,電池從充電轉為供電,直到市電恢復正常才轉回充電,「UPS在用電的整個過程是全程介入的」。其優點是輸出的波型和市電一樣是正弦波,而且純淨無雜訊,不受市電不穩定的影響,可供電給「電感負載」,例如電風扇,只要在UPS輸出功率足夠的前題下,可以供電給任何使用市電的設備。

離線式

Standby UPS Diagram.png
離線式不斷電系統(Off-Line UPS),它只是「備援」性質的UPS,市電直接供電給用電設備也為電池充電(Normal Mode),一旦市電供電品質不穩或停電了,市電的迴路會自動切斷,電池的直流電會被轉換成交流電接手供電的任務(Battery Mode),直到市電恢復正常,「UPS只有在市電停電了才會介入供電」,不過從直流電轉換的交流電是方波,只限於供電給電容型負載,如電腦和監視器。

線上交錯式

Line-Interactive UPS Diagram.png
線上交錯式又稱為線上互動式或在線互動式(Line-Interactive UPS),基本運作方式和離線式一樣,不同之處在於線上交錯式雖不像在線式全程介入供電,但隨時都在監視市電的供電狀況,本身具備升壓和減壓補償電路,在市電的供電狀況不理想時,即時校正,減少不必要的「Battery Mode」切換,延長電池壽命

保養及維護 UPS

在使用不斷電系統系統的過程中,人們往往片面地認為蓄電池是免維護的而不加重視。然而有資料顯示,因蓄電池故障而引起UPS主機故障或工作不正常的比例大約為1/3。由此可見,加強對UPS電池的正確使用與維護,對延長蓄電池的使用壽命,降低UPS系統故障率,有著越來越重要的意義。除了選配正規品牌蓄電池以外,應從以下幾個方面入手正確地使用與維護蓄電池:
一、保持適宜的環境溫度
影響蓄電池壽命的重要因素是環境溫度,一般電池生產廠家要求的最佳環境溫度是在20-25℃之間。雖然溫度的升高對電池放電能力有所提高,但付出的代價卻是電池的壽命大大縮短。據試驗測定,環境溫度一旦超過25℃,每升高10℃,電池的壽命就要縮短一半。目前UPS 所用的蓄電池一般都是免維護的密封鉛酸蓄電池,設計壽命普遍是5年,這在電池生產廠家要求的環境下才能達到。達不到規定的環境要求,其壽命的長短就有很大的差異。另外,環境溫度的提高,會導致電池內部化學活性增強,從而產生大量的熱能,又會反過來促使周圍環境溫度升高,這種惡性循環,會加速縮短電池的壽命。
二、定期充電放電
UPS電源中的浮充電壓和放電電壓,在出廠時均已調試到額定值,而放電電流的大小是隨著負載的增大而增加的,使用中應合理調節負載,比如控制微機等電子設備的使用台數。一般情況下,負載不宜超過UPS額定負載的60%。在這個範圍內,電池的放電電流就不會出現過度放電。
UPS因長期與市電相連,在供電質量高、很少發生市電停電的使用環境中,蓄電池會長期處於浮充電狀態,日久就會導致電池化學能與電能相互轉化的活性降低,加速老化而縮短使用壽命。因此,一般每隔2-3個月應完全放電一次,放電時間可根據蓄電池的容量和負載大小確定。一次全負荷放電完畢後,按規定再充電8小時以上。
三、利用通訊功能
目前,絕大多數大、中型UPS都具備與微機通訊和程序控制等可操作性能。在微機上安裝相應的軟體,通過串/並口連接 UPS,運行該程序,就可以利用微機與UPS進行通訊。一般具有信息查詢、參數設置、定時設定、自動關機和報警等功能。通過信息查詢,可以獲取市電輸入電壓、UPS輸出電壓、負載利用率、電池容量利用率、機內溫度和市電頻率等信息;通過參數設置,可以設定UPS基本特性、電池可維持時間和電池用完告警等。通過這些智能化的操作,大大方便了UPS電源及其蓄電池的使用管理。

文章來源: http://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E4%B8%8D%E9%97%B4%E6%96%AD%E7%94%B5%E6%BA%90

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