UPS系统

　　不间断电源（UPS）系统是一种含有储能装置、以逆变器为主要元件、稳压稳频输出的电源保护设备。在计算机和网络系统应用中，主要起两个作用：一是应急使用，防止电网突然断电而影响正常工作，给计算机系统造成损害；二是消除市电网上的电涌、瞬间高电压、瞬间低电压、暂态过电压、电线噪声和频率偏移等“电源污染”，改善电源质量，为计算机系统提供高质量的电源。

　　1UPS的分类

　　（1）后备式（off line）UPS 过去，后备式UPS使用较为普遍。在市电正常供电时，市电经UPS分路直接输出或经变压器耦合输出，逆变器并不工作。此时，UPS相当于一台稳压性能较差、无交流稳压功能的稳压器，仅对市电电压幅度波动有所改善，对电网上出现的频率不稳、波形畸变等“电污染” 不作任何调整。当市电异常或中断时，UPS切换为蓄电池供电状态，电池直流电经逆变器逆变为220V的稳定交流电输出。后备式UPS电源的逆变器总是处于后备供电状态，它具有利用率高、噪者低、价格便宜等特点，但供电质量较差。

　　（2）在线式（on line）UPS 目前，在线式UPS使用得较为普遍。无论市电正常与否，在线式UPS电源的逆变器始终处于工作状态。逆变器具有稳压和调压作用，因此在线式UPS能对电网供电起到“净化”作用，同时具有过载保护功能和较强的抗干扰能力，供电质量稳定可靠，但其价格较贵。

　　（3）在线互动式（line interactive）UPS 在线互动式UPS是基于在线式UPS发展起来的一种新技术，其电池、逆变器和输出始终处于连通状态。在市电供电状态下，逆变器反相工作，为蓄电池充电；市电异常时，转换开关断开，由蓄电池提供输出。该UPS的逆变器和输出总是处于连通状态，对电源起到滤波及削波作用，具有优越的电源保护功能。在线互动式UPS具有稳压精密、运行稳定、智能化和安全保护等特点。

　　2 UPS的使用 科学合理地使用UPS，使UPS处于良好的工作状态，可延长其使用寿命，降低运行故障率。

　　（1）市电电压的波动范围应符合UPS输入电压变化范围的要求。如市电电压波动较大，应在UPS前极增加其它保护措施（如稳压器等）。

　　（2）为防止寄生电容耦合干扰，保护设备及人身安全，UPS必须接地，且接地电阻不大于4Ω。

　　（3）UPS的工作环境应保持清洁，以避免有害灰尘对UPS内部器件的腐蚀。工作时，环境温度要求为O℃～40℃，湿度为1O％～90％。

　　（4）UPS电源在初次使用或久放一段时间后再用时，必须先接入市电，利用UPS自身的充电电路，对UPS蓄电池进行浮充电，充电时间一般在10小时以上（大型UPS需要的充电时间更长）。待蓄电池电压达到饱和后，方可投入正常使用。

　　（5）UPS开机步骤必须正确。UPS内部的功率元件都有一定的额定工作电流，冲击电流过大，会使功率元件寿命缩短甚至烧毁。因此，开机时，应先开启UPS的市电开关，再逐一打开负载。先开冲击电流大的负载（如显示器、打印机等），再开冲击电流小的负载，最后开启UPS前面板开关，使UPS处于逆变工作状态。开机时，决不能将所有负载同时开启，更不能带载开机。

　　（6）UPS关机顺序必须正确。关机时，先逐个关闭负载，再关闭UPS前面板开关，最后关闭UPS市电开关，不能带载关机。 （7）注意后备式UPS的使用。在市电工作状态下，UPS通过旁路供电，逆变器不工作， UPS仅靠电源保险丝保护设备。如果UPS过载运行，当市电异常而转变为蓄电油供电时，由于逆变器的过载保护功能，UPS会因过载而中断输出，从而造成不必要的损失。因此，要尽量避免后备式UPS过载运行。

　　（8）对于标准型UPS，当市电异常而转为UPS供电时，应及时关闭负载；不能外接电池组延长使用时间，以免损坏机器和电池。

　　（9）UPS适合带电容性负载，而不适合带电感性负载。在特殊情况下，在线式UPS可带适当的电感性负载，但要适当加大UPS的容量。

　　（10）UPS不宜长期处于满载或轻载状态下运行，前者会造成UPS逆变器及整流滤波器的损坏，后者易损坏UPS蓄电池。其适当的带载量应为 UPS额定容量的50％-80%。 3蓄电池的使用及维护 目前使用的UPS蓄电池主要是免维护密封式铅酸蓄电池。在实际应用中，因电池故障而导致 UPS不能正常 工作的比例达 30%以上。

　　因此，正确使用及维护好蓄电池，至关重要。

　　（1）每4～6个月检查一次蓄电池组中各电池的端电压和内阻，若单个电池的端电压低于其最低临界电压或电池内阻大于80mΩ时，应及时更换或进行均衡充电。

　　（2）避免过电流充电和过电压充电。前者会损坏电池内部正负极板，使电池电量下降；后者会使电池中电解液的水大量电解，使电解液浓度增大，导致蓄电池寿命缩短，甚至烧坏。

　　（3）避免用快速充电器充电，否则会使蓄电池处于“瞬时过流充电”和“瞬时过压充电”状态，造成蓄电池可供使用电量下降甚至损坏蓄电池。应使用具有衡流和衡压作用的充电器充电。

　　（4）避免短路放电或过度放电。否则，会严重损坏蓄电池的再充电能力和蓄电能力，缩短使用寿命。电池放电后，要及时进行再充电。

　　（5）UPS长期处于市电供电状态时，应每隔一段时间对UPS电源进行一次人为断电，使 UPS电源在逆变状态下工作一段时间，以激活蓄电池的充放电能力，延长其使用寿命。

　　（6）UPS长期不用时，每隔一段时间须充电一次。蓄电池的充电间隔时间与环境温度密切相关，温度越高，充电时间间隔越短。

　　（7）蓄电池应在O℃一30℃的环境温度下使用。环境温度过高，会缩短其使用寿命；过低，释放的电量会大大减少。 （8）UPS在电池供电状态下，因电池电压过低而自动关机，此时不能再开机继续使用，以免电池因过度放电而损坏。 （9）UPS处于电池供电状态下，电池放电电流不宜过小，否则会造成电池使用寿命的快速缩短和电池内阻反常增大。

　　4 UPS的选购

　　（1）确认所需UPS的类型 对于金融、证券、电信、交通等重要行业，应选择性能优异、安全性高的在线式UPS；对于网络用户，除考虑选择在线式UPS外，还可选择在线互动式UPS；对于家庭用户，可选择后备式UPS。

　　（2）确定所需UPS的功率 计算UPS功率的方法是：UPS功率=实际设备功率×安全系数。其中，安全系数是指大设备的启动功率，一般选1.5。

　　（3）考虑发展余量 除考虑实际负载以外，还要考虑今后设备的增加所带来的增容问题，因此UPS的功率应在现有负载的基础上再增加15％的余量。

　　（4）选择品牌和售后服务 最好选择保修期长，售后服务及时周到的UPS。这样，产品供应商可以方便地对其产品及时进行维护和维修，从而保证用户的正常使用。