親愛的(de)讀者朋友們,大(dà)家好!以(yǐ)下内容來(lái)自我們的(de)公衆号!今天讓我們一起探索數據中心中UPS電源的(de)基礎知識,深入了(le/liǎo)解它在(zài)保護電子(zǐ)設備、應對突發停電方面的(de)重要(yào / yāo)作用!
UPS的(de)定義
UPS,全稱爲(wéi / wèi)不(bù)間斷電源(Uninterruptible Power Supply),是(shì)一種電力保護設備,用于(yú)提供在(zài)電力中斷或電壓異常的(de)情況下,爲(wéi / wèi)關鍵設備提供可靠、穩定的(de)電源供應。
UPS較之(zhī)柴油發電機組,具有體積小、效率高、無噪聲振動、維護費用低、可靠性高等優點,但容量相對較小,主要(yào / yāo)用于(yú)數據中心、工業自動化控制中心等重要(yào / yāo)場所。
UPS的(de)組成
UPS目前分爲(wéi / wèi)在(zài)線式和(hé / huò)後備式等,UPS電源的(de)組成從基本的(de)應用原理上(shàng)講,UPS是(shì)一種含有儲能裝置,以(yǐ)逆變器爲(wéi / wèi)主要(yào / yāo)元件,穩壓穩頻輸出(chū)的(de)電源保護設備。主要(yào / yāo)由整流器、蓄電池、逆變器和(hé / huò)靜态開關等幾部分組成。
1、整流器
整流器是(shì)一個(gè)整流裝置,簡單的(de)說(shuō)就(jiù)是(shì)将交流(AC)轉化爲(wéi / wèi)直流(DC)的(de)裝置。它有兩個(gè)主要(yào / yāo)功能:第一,将交流電(AC)變成直流電(DC),經濾波後供給負載,或者供給逆變器;第二,給蓄電池提供充電電壓。因此,它同時(shí)又起到(dào)一個(gè)充電器的(de)作用;
2、蓄電池
蓄電池是(shì)UPS用來(lái)作爲(wéi / wèi)儲存電能的(de)裝置,它由若幹個(gè)電池串聯而(ér)成,其容量大(dà)小決定了(le/liǎo)其維持放電(供電)的(de)時(shí)間。其主要(yào / yāo)功能是(shì):
1.當市電正常時(shí),将電能轉換成化學能儲存在(zài)電池内部。
2.當市電故障時(shí),将化學能轉換成電能提供給逆變器或負載;
3、逆變器
通俗的(de)講,逆變器是(shì)一種将直流電(DC)轉化爲(wéi / wèi)交流電(AC)的(de)裝置。它由逆變橋、控制邏輯和(hé / huò)濾波電路組成;
4、靜态開關
靜态開關又稱靜止開關,它是(shì)一種無觸點開關,是(shì)用兩個(gè)可控矽(SCR)反向并聯組成的(de)一種交流開關,其閉合和(hé / huò)斷開由邏輯控制器控制。分爲(wéi / wèi)轉換型和(hé / huò)并機型兩種。轉換型開關主要(yào / yāo)用于(yú)兩路電源供電的(de)系統,其作用是(shì)實現從一路到(dào)另一路的(de)自動切換;并機型開關主要(yào / yāo)用于(yú)并聯逆變器與市電或多台逆變器。
UPS分哪些種類?
UPS按工作原理分成後備式、在(zài)線式與在(zài)線互動式三大(dà)類:
後備式UPS是(shì)我們最常用的(de),它具備了(le/liǎo)自動穩壓、斷電保護等UPS最基礎也(yě)最重要(yào / yāo)的(de)功能,雖然一般有10ms左右的(de)轉換時(shí)間,逆變輸出(chū)的(de)交流電是(shì)方波而(ér)非正弦波,但由于(yú)結構簡單而(ér)具有價格便宜,可靠性高等優點,因此廣泛應用于(yú)微機、外設、POS機等領域;在(zài)線式UPS結構較複雜,但性能完善,能解決所有電源問題,其顯著特點是(shì)能夠持續零中斷地(dì / de)輸出(chū)純淨正弦波交流電,能夠解決尖峰、浪湧、頻率漂移等全部的(de)電源問題;由于(yú)需要(yào / yāo)較大(dà)的(de)投資,通常應用在(zài)關鍵設備與網絡中心等對電力要(yào / yāo)求苛刻的(de)環境中;
模塊化UPS與傳統UPS相比有諸多優點,代表UPS的(de)發展方向之(zhī)一,安全系數已經遠遠超過傳統UPS;模塊化UPS每個(gè)模塊就(jiù)是(shì)一台獨立工作的(de)UPS,功率段齊全,高效率低幹擾,環保節能,安全系數高。
爲(wéi / wèi)什麽要(yào / yāo)配備UPS?
據IDC統計,數據中心硬件設備故障的(de)45%是(shì)由電源問題引起的(de);在(zài)中國(guó),大(dà)城市停電的(de)次數平均爲(wéi / wèi)0.5次/月,中等城市爲(wéi / wèi)2次/月,小城市或村鎮爲(wéi / wèi)4次/月,電網存在(zài)至少九種問題:斷電、雷擊尖峰、浪湧、頻率震蕩、電壓突變、電壓波動、頻率漂移、電壓跌落、脈沖幹擾;因此從改善電源質量的(de)角度來(lái)說(shuō)數據中心/數據機房配備UPS是(shì)十分必要(yào / yāo)的(de)。
UPS配備的(de)選擇
1、我應該配備什麽樣的(de)UPS?
根據設備的(de)情況、用電環境以(yǐ)及想達到(dào)的(de)電源保護目的(de),可以(yǐ)選擇适合的(de)UPS;例如對内置開關電源的(de)小功率設備一般可選用後備式UPS,在(zài)用電環境較惡劣的(de)地(dì / de)方應選用在(zài)線互動式或在(zài)線式UPS,而(ér)對不(bù)允許有間斷時(shí)間或時(shí)刻要(yào / yāo)求正弦波交流電的(de)設備,就(jiù)隻能選用在(zài)線式UPS。
2、我應該配備多大(dà)功率的(de)UPS?
首先要(yào / yāo)确定您的(de)設備是(shì)多大(dà)功率的(de),一般來(lái)講普通PC機或工控機的(de)功率在(zài)200W左右,服務器在(zài)300W與600W之(zhī)間,其他(tā)設備的(de)功率數值可以(yǐ)參考該設備的(de)說(shuō)明書。
其次應了(le/liǎo)解UPS的(de)額定功率有兩種表示方法:視在(zài)功率(單位VA)與實際輸出(chū)功率(單位W),由于(yú)無功功率的(de)存在(zài)所以(yǐ)造成了(le/liǎo)這(zhè)種差别,兩者的(de)換算關系爲(wéi / wèi):視在(zài)功率*功率因數=實際輸出(chū)功率後備式、在(zài)線互動式的(de)功率因數在(zài)0.5與0.7之(zhī)間,在(zài)線式的(de)功率因數一般是(shì)0.8。給設備配UPS時(shí)應以(yǐ)UPS的(de)實際輸出(chū)功率爲(wéi / wèi)匹配的(de)依據,有些經銷商有意或無意會混淆(VA)與(W)的(de)區别,這(zhè)點要(yào / yāo)提請用戶注意。
3、UPS備用時(shí)間的(de)長短是(shì)由什麽決定的(de)?
是(shì)由UPS的(de)儲能裝置決定的(de),現在(zài)的(de)UPS可選用鉛酸蓄電池、锂離子(zǐ)電池、鎳镉電池、鐵锂電池作爲(wéi / wèi)儲能裝置,電池容量的(de)大(dà)小由“安時(shí)數(AH)”這(zhè)個(gè)指标反映,其含義是(shì)按規定的(de)電流進行放電的(de)時(shí)間。相同電壓的(de)電池,安時(shí)數大(dà)的(de)容量大(dà);相同安時(shí)數的(de)電池,電壓高的(de)容量大(dà),通常以(yǐ)電壓和(hé / huò)安時(shí)數共同表示電池的(de)容量,如12V/7AH、12V/24AH、12V/65AH、12V/100AH。後備式UPS一般内置4AH或7AH的(de)電池,其備用時(shí)間是(shì)固定的(de);在(zài)線式與在(zài)線互動式UPS有内置7AH電池的(de)标準機型,也(yě)有外配大(dà)容量電池的(de)長效機型,用戶可以(yǐ)根據需要(yào / yāo)實現的(de)備用時(shí)間而(ér)确定配備多大(dà)容量的(de)電池。
蓄電池是(shì)UPS的(de)重要(yào / yāo)組成部分,占有很大(dà)的(de)價值比重,并且其質量的(de)好壞直接關系到(dào)UPS的(de)正常使用,所以(yǐ)應慎重選擇有質量保證的(de)正牌蓄電池。