一、概述
1、UPS的定義
不間斷電源系統(tǒng)(UPS,Uninterruptible Power System)的定義,根據(jù)我國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 7260.3《不間斷電源設(shè)備(UPS) 第3部分:確定性能的方法和試驗要求》是指:由變流器、開關(guān)和儲能裝置(如蓄電池)組合構(gòu)成的,在輸入電源故障時,用以維持負(fù)載電力連續(xù)性的電源設(shè)備。
事實上,不間斷電源系統(tǒng)(UPS,Uninterruptible Power System)是特指交流不間斷電源系統(tǒng)。因為對于直流電源同樣有不間斷電源系統(tǒng),只是不用UPS來表示,所以,尤其是通信電源系統(tǒng),我們常用“UPS”,來專指交流不間斷電源系統(tǒng)。
2、UPS的作用
早通信電源系統(tǒng)中,設(shè)置交流不間斷電源系統(tǒng)(UPS)的目的,是為了提高和保障專門使用交流電源的通信設(shè)備的供電可靠性,在一旦交流市電故障(斷供或異常)時,以確保通信設(shè)備仍有交流用電,使得通信設(shè)備不因交流市電故障而影響正常工作。在通信系統(tǒng)中,通常使用交流供電的有:通信計費系統(tǒng)服務(wù)器及終端、網(wǎng)管監(jiān)控服務(wù)器及終端、數(shù)據(jù)通信機房服務(wù)器及終端、衛(wèi)星通信地球站的通信設(shè)備、IDC設(shè)備等等。
3、UPS的缺陷
實際上,交流不間斷電源系統(tǒng)(UPS)只是提高了使用交流電源的通信設(shè)備的供電可靠性,在UPS系統(tǒng)運行正常時,解決了一旦市電斷供或市電異常時,可以用備用電池所提供的直流電壓逆變?yōu)榻涣麟娫磥頌橥ㄐ旁O(shè)備供電。但是從下述的UPS系統(tǒng)的構(gòu)成可知,系統(tǒng)可能存在逆變失效或蓄電池容量不足等缺陷,使供電系統(tǒng)的可靠性受到極大的挑戰(zhàn)。為了避免這種影響,不得不從系統(tǒng)的類型和配置方式來解決(從下述的UPS的類型和配置方式可以看出),結(jié)果又帶來了使得UPS系統(tǒng)整體組成復(fù)雜多變,既增加了建設(shè)費用,又增加了維護量和維護難度。因此,現(xiàn)代通信電源系統(tǒng)中,出現(xiàn)了高壓直流供電系統(tǒng),大有其取代交流不間斷電源系統(tǒng)(UPS)的趨勢。
欲詳細(xì)了解高壓直流供電系統(tǒng)介紹的請進入。
二、UPS系統(tǒng)組成
交流不間斷電源系統(tǒng)(UPS)的輸入和輸出均為交流電,其基本組成方框圖如下圖2所示。
圖2:UPS的基本組成方框圖
各部分的主要功能簡述為:整流器將輸入交流電變成直流電。逆變器將直流電變成50Hz交流電(正弦波或方波)供給負(fù)載。對于蓄電池組,市電正常時處于浮充狀態(tài),由整流器給它補充充電,使之儲存的電量充足;當(dāng)市電異常(停電或超出允許變化范圍)時,蓄電池組向逆變器供電;市電恢復(fù)正常后整流器對它進行恒壓限流充電,然后自動轉(zhuǎn)為正常浮充狀態(tài)。蓄電池組用以保證市電異常后UPS不間斷地向負(fù)載供電至需要的備用時間。輸出轉(zhuǎn)換開關(guān),進行由逆變器向負(fù)載供電或由市電向負(fù)載供電的自動轉(zhuǎn)換。其結(jié)構(gòu)有帶觸點的開關(guān)(如繼電器或接觸器)和無觸點的開關(guān)(一般采用晶閘管即可控硅)兩類。后者沒有機械動作,因此通常稱為靜態(tài)開關(guān)。
三、UPS的分類
通信用交流不間斷電源系統(tǒng)(UPS)的分類方法通常有下述幾種:
1、根據(jù)UPS電路結(jié)構(gòu)配置的不同分類
根據(jù)UPS電路結(jié)構(gòu)配置的不同,按照國際電工委員會(IEC)標(biāo)準(zhǔn)IEC 62040-3《不間斷電源系統(tǒng)(UPS)-3部分:性能規(guī)定方法和測試要求》的規(guī)定,UPS分為三大類基本類型,即:冷備用UPS(也稱后備UPS)、雙變換UPS和互動UPS。這三種類型名稱的含義詳見下表3-1。
表3-1:雙變換UPS、互動UPS和冷備用UPS的含義
欲詳細(xì)了解這三大基本類型介紹的請進入。
2、根據(jù)UPS工作模式的不同分類
根據(jù)UPS工作模式的不同,依照我國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 1095《通信用交流不間斷電源(UPS)》的規(guī)定,其UPS的工作模式分為:正常工作模式(又包括在線式UPS、互動式UPS和后備式UPS)、電池逆變工作模式、旁路工作模式和ECO模式,其各含義詳見下表3-2。
表3-2:UPS工作模式不同分類的含義
3、根據(jù)UPS適用環(huán)境的不同分類
根據(jù)UPS適用環(huán)境的不同分類,依照我國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 1970.4-2009《通信局(站)電源系統(tǒng)維護技術(shù)要求 第4部分:不間斷電源(UPS)系統(tǒng)》的規(guī)定,其UPS的類型分為Ⅰ型(Type Ⅰ)和Ⅱ型(Type Ⅱ), 其含義詳見下表3-3。
表3-3:UPS的Ⅰ型和Ⅱ型的含義
四、UPS的性能分類代碼
在國際電工委員會標(biāo)準(zhǔn)IEC 62040-3中,基于UPS輸出電壓和輸出頻率與UPS輸入電源參數(shù)的關(guān)系,提出了UPS性能分類代碼。國際上符合該標(biāo)準(zhǔn)的UPS產(chǎn)品,將由廠家按規(guī)定進行性能分類代碼標(biāo)示。我國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 7260.3修改采用了IEC 62040-3,國產(chǎn)UPS也應(yīng)標(biāo)示UPS性能分類代碼,在進行UPS選型時,應(yīng)注意選用已標(biāo)示UPS性能分類代碼的產(chǎn)品。
欲詳細(xì)了解UPS性能分類代碼介紹的請進入。
五、UPS的配置要求
對于不間斷電源系統(tǒng)(UPS),為了適應(yīng)不同負(fù)載(即滿足不同用電設(shè)備的可靠性),GB/T 7260.3給出了UPS的多種配置類型。
欲詳細(xì)了解UPS各種配置類型的請進入。
在通信電源系統(tǒng)中,其UPS的配置要求,可以根據(jù)所供電對象的重要程度設(shè)置不同的類型,主要有:并聯(lián)冗余、獨立雙總線等模式。
欲詳細(xì)了解通信用UPS工程配置要求的請進入。
六、UPS設(shè)備的技術(shù)要求
通信用UPS的技術(shù)要求是由我國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 1095(常規(guī)UPS設(shè)備)和YD/T 2185(模塊化UPS設(shè)備)等標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)范的。
欲詳細(xì)了解UPS設(shè)備技術(shù)要求的請進入:YD/T 1095;YD/T 2185
七、UPS設(shè)備的維護技術(shù)要求
通信用UPS的維護技術(shù)要求是由我國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 1970.4《通信局(站)電源系統(tǒng)維護技術(shù)要求 第4部分:不間斷電源(UPS)系統(tǒng)》標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)范的。
欲詳細(xì)了解UPS設(shè)備維護技術(shù)要求的請進入。
欲進一步了解信息技術(shù)設(shè)備用UPS技術(shù)要求的請進入。