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蓄電池是UPS系統中的一個重要組成部分

2020/3/14 17:19:31點擊:
從原理上來說,UPS是一種集數字和模擬電路,自動控制逆變器與免維護貯能裝置于一體的電力電子設備;

從功能上來說,UPS可以在市電出現異常時,有效地凈化市電;還可以在市電突然中斷時持續一定時間給電腦等設備供電,使你能有充裕的時間應付;

從用途上來說,隨著信息化社會的來臨,UPS廣泛地應用于從信息采集、傳送、處理、儲存到應用的各個環節,其重要性是隨著信息應用重要性的日益提高而增加的。

1.UPS分哪些種類


UPS按工作原理分成后備式、在線式與在線互動式三大類;

其中,我們最常用的是后備式UPS,如四通HO系列與SD系列,它具備了自動穩壓、斷電保護等UPS最基礎也最重要的功能,雖然一般有10ms左右的轉換時間,逆變輸出的交流電是方波而非正弦波,但由于結構簡單而具有價格便宜,可靠性高等優點,因此廣泛應用于微機、外設、POS機等領域;

在線式UPS結構較復雜,但性能完善,能解決所有電源問題,如四通PS系列,其顯著特點是能夠持續零中斷地輸出純凈正弦波交流電,能夠解決尖峰、浪涌、頻率漂移等全部的電源問題;由于需要較大的投資,通常應用在關鍵設備與網絡中心等對電力要求苛刻的環境中;

另外四通、APC等廠商還提供在線互動式UPS,同后備式相比較,在線互動式具有濾波功能,抗市電干擾能力很強,轉換時間小于4ms,逆變輸出為模擬正弦波,所以能配備服務器、路由器等網絡設備,或者用在電力環境較惡劣的地區;尤其四通MD系列的UPS,價格又遠低于在線式,是應該向用戶大力推薦的一種更好的選擇。

2.為什么要配備UPS


據IDC統計,全部電腦故障的45%是由電源問題引起的;在中國,大城市停電的次數平均為0.5次/月,中等城市為2次/月,小城市或村鎮為4次/月,電網存在至少九種問題:斷電、雷擊尖峰、浪涌、頻率震蕩、電壓突變、電壓波動、頻率漂移、電壓跌落、脈沖干擾;因此從改善電源質量的角度來說給電腦配備一臺UPS是十分必要的。

另外,精密的網絡設備和通信設備是不允許電力有間斷的,以服務器為核心的網絡中心要配備UPS是不言而喻的,即使是一臺普通電腦,其使用三個月以后的數據文件等軟件價值就已經超過了硬件價值,因此為防止數據丟失而配備UPS也是十分必須的。

3.我應該配備什么樣的UPS


根據設備的情況、用電環境以及想達到的電源保護目的,可以選擇適合的UPS;例如對內置開關電源的小功率設備一般可選用后備式UPS,在用電環境較惡劣的地方應選用在線互動式或在線式UPS,而對不允許有間斷時間或時刻要求正弦波交流電的設備,就只能選用在線式UPS。

4.我應該配備多大功率的UPS


首先要確定您的設備是多大功率的,一般來講普通PC機或工控機的功率在200W左右,蘋果機在300W左右,服務器在300W與600W之間,其他設備的功率數值可以參考該設備的說明書。

其次應了解UPS的額定功率有兩種表示方法:視在功率(單位VA)與實際輸出功率(單位W),由于無功功率的存在所以造成了這種差別,兩者的換算關系為:視在功率*功率因數=實際輸出功率

后備式、在線互動式的功率因數在0.5與0.7之間,在線式的功率因數一般是0.8。

給設備配UPS時應以UPS的實際輸出功率為匹配的依據,有些經銷商有意或無意會混淆(VA)與(W)的區別,這點要提請用戶注意。

5.UPS的"集中式"與"分散式"配備方式有什么區別


如果需要配UPS的設備較多,您可以采用"集中式"或"分散式"兩種配備方式;所謂"集中式",就是用一臺較大功率的UPS負載所有設備,如果設備之間距離較遠,還需要單獨鋪設電線,大型數據中心、控制中心常采用這種方式,雖然便于管理,但成本較高。

"分散式"配備方式是現在比較流行的一種配備方式,就是根據設備的需要分別配備適合的UPS,譬如對一個局域網的電源保護,可以采取給服務器配備在線式UPS,各個節點分別配備后備式UPS的方案,這樣配備的成本較低并且可靠性高。

6.為什么UPS一定要買名牌


UPS產品的功能在于保障,對用戶而言UPS常常是保護設備與數據安全的最后防線,相比其他產品"可靠性與品質"對UPS具有更重要的意義,而惟有長期建立起來的名牌產品才能有這樣的實力。

中國目前的UPS市場十分繁榮,國際知名的品牌基本上都已進入中國,如來自歐洲的梅蘭日蘭,來自美國的愛克賽、APC等,洋品牌在技術上有一定優勢,同時價格也較為昂貴,其主要市場份額集中在中大功率UPS市場(10KVA以上);上世紀九十年代以來,國內一些優秀品牌在UPS市場異軍突起,憑借在技術上的不斷追求與本土化的生產服務優勢,取得了令人矚目的成績,已經成為中小功率UPS市場的主力軍;作為唯一推出自有品牌UPS的著名IT廠商,四通UPS便是其中的杰出代表。

國內國外的名牌產品都是您可以信賴的選擇,區別在于性能價格比的差異,但如同其他產品一樣,UPS市場也是良莠不齊,存在許多魚目混珠的假冒偽劣產品,一般都打著山特的旗號,是廣東、江浙等地的地下工廠生產的仿冒品,這些UPS的特點是偷工減料質次價低,品質與服務毫無保障,僅憑低價吸引用戶,理智的用戶應拒絕低價的誘惑,把品牌當成選擇UPS的首要因素。

7.UPS備用時間的長短是由什么決定的


是由UPS的儲能裝置決定的,現在的UPS一般都用全密封的免維護鉛酸蓄電池作為儲能裝置,電池容量的大小由"安時數(AH)"這個指標反映,其含義是按規定的電流進行放電的時間。相同電壓的電池,安時數大的容量大;相同安時數的電池,電壓高的容量大,通常以電壓和安時數共同表示電池的容量,如12V/7AH、12V/24AH、12V/65AH、12V/100AH。

后備式UPS一般內置4AH或7AH的電池,其備用時間是固定的;在線式與在線互動式UPS有內置7AH電池的標準機型,也有外配大容量電池的長效機型,用戶可以根據需要實現的備用時間而確定配備多大容量的電池。

蓄電池是UPS的重要組成部分,占有很大的價值比重,并且其質量的好壞直接關系到UPS的正常使用,所以應慎重選擇有質量保證的正牌蓄電池。

8.使用UPS有哪些注意事項


1)UPS的使用環境應注意通風良好,利于散熱,并保持環境的清潔。

2)切勿帶感性負載,如點鈔機、日光燈、空調等,以免造成損壞。

3)UPS的輸出負載控制在60%左右為最佳,可靠性最高。

4)UPS帶載過輕(如1000VA的UPS帶100VA負載)有可能造成電池的深度放電,會降低電池的使用壽命,應盡量避免。

5)適當的放電,有助于電池的激活,如長期不停市電,每隔三個月應人為斷掉市電用UPS帶負載放電一次,這樣可以延長電池的使用壽命。

6)對于多數小型UPS,上班再開UPS,開機時要避免帶載啟動,下班時應關閉UPS;對于網絡機房的UPS,由于多數網絡是24小時工作的,所以UPS也必須全天候運行。

7)UPS放電后應及時充電,避免電池因過度自放電而損壞。

9.蓄電池的容量是什么含義


一般用20小時放電率(C10)的安時數代表電池額定容量的大小,即在25℃下以恒定電流放電20小時至終止電壓(1.75V/單格),該電流的20倍即為電池的容量,一般用AH數表示。例如,12V/100AH的電池是指該電池能夠以5A(0.05C)的電流恒定放電至終止電壓10.5V,可連續放電20小時。另外要注意,電池放電時間與放電電流不是線性關系,如100AH電池以100A的電流放電支持不了1個小時,只有數十分鐘;而以1A的電流放電,則會超出100小時(不推薦如此方式放電)。

10.標準型UPS是否可以直接外接電池作長效型UPS使用


不適合,由于標準型UPS設計的充電電流較小,另外受散熱條件的限制,如作長效型UPS使用,一方面達不到使用目的,另一方面也容易對UPS、電池的使用造成不良影響,甚至于損壞。

11.如何延長不間斷電源系統的供電時間


延長不間斷電源系統的供電時間有兩種方法:

1.外接大容量電池組:可根據所需供電時間外接相應容量的電池組,但須注意此種方法會造成電池組充電時間的相對增加,另外也會增加占地面積與維護成本,故需認真評估。

2.選購容量較大的不間斷電源系統:此方法不僅可減少維護成本,若遇到負載設備擴充,較大容量的不斷電系統仍可立即運作。

12.常見的電力問題有哪些?又有什么不同的解決方式


有一種常見的誤解,認為我們使用的市電,除了偶爾發生的斷電事故,是連續而且穩定的,其實不然。市電系統作為公共電網,上面連接了成千上萬各種各樣的負載,其中一些較大的感性、容性、開關電源等負載不僅從電網中獲得電能,還會反過來對電網本身造成影響,惡化電網的供電品質。另外意外的自然和人為事故,如地震、火災、雷擊、輸變電系統短路等,都會危害電力的正常供應,從而影響負載的正常工作。根據電力專家的測試,電網中經常發生并且對電腦和精密儀器產生干擾或破壞的問題主要有以下幾種:

1、電涌(powersurges):指輸出電壓有效值高于額定值110%,而且持續時間達一個或數個周期,電涌主要是由于在電網上連接的大型電氣設備關機時,電網因突然卸載而產生的高壓。

2、高壓突波(highvoltagespikes):指峰值達6000V,持續時間從萬分之一秒至二分之一周期(10ms)的電壓,這主要是由于雷擊、電弧放電、靜態放電或大型電氣設備的開關操作而產生。

3、暫態過電壓(switchingtransients):指峰值電壓高達20000V,但持續時間界于百萬分之一秒至萬分之一秒的脈沖電壓,其主要原因及可能造成的破壞類似于高壓突波,只是在解決方法上會有區別。

4、電壓下陷(powersags):指市電電壓有效值介于額定值的80%至85%之間的低壓狀態,并且持續時間達一個到數個周期,大型設備開機、大型電動機啟動或大型電力變壓器接入都可能造成這種問題。

5、噪聲干擾(electricallinenoise):指射頻干擾(RFI)和電磁干擾(EFI)以及其它各種高頻干擾,馬達的運行、繼電器的動作、馬達控制器的工作、廣播發射、微波輻射、以及電氣風暴等,都會引起噪聲干擾。

6、頻率飄移(frequencyvariation):系指市電頻率的變化超過3Hz以上,這主要是由于應急發電機的不穩定運行,或由頻率不穩定的電源供電所致。

7、電壓過低(brownout):指市電電壓有效值低于額定值,并且持續較長時間,其產生原因包括:大型設備啟動和應用、主電力線切換、啟動大型電動機、線路過載等。

8、市電中斷(powerfai1):指市電中斷并且持續至少兩個周期到數小時的情況,其產生原因有:線路上的斷路器跳閘、市電供應中斷、電網故障等。

13.UPS蓄電池的正確使用與維護


在使用不間斷電源系統的過程中,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臺數。一般情況下,負載不宜超過UPS額定負載的60%。在這個范圍內,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,蓄電池會長期處于浮充電狀態,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后,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件,通過串/并口連接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。

四、及時更換廢/壞電池。目前大中型UPS電源配備的蓄電池數量,從3只到80只不等,甚至更多。這些單個的電池通過電路連接構成電池組,以滿足UPS直流供電的需要。在UPS連續不斷的運行使用中,因性能和質量上的差別,個別電池性能下降、儲電容量達不到要求而損壞是難免的。當電池組中某個/些電池出現損壞時,維護人員應當對每只電池進行檢查測試,排除損壞的電池。更換新的電池時,應該力求購買同廠家同型號的電池,禁止防酸電池和密封電池、不同規格的電池混合使用。
分分快3