一、问题的提出
今世技能的开展现已到了高频机UPS替代工频机UPS的年代。不行否认数年来工频机UPS对IT的开展作出了杰出的奉献。但随着前史的开展和技能的前进电子产品也在不断更新,世上没有原封不动的东西,并且这种改变总是朝着节能的方向,这便是前史。比方前期的“大哥大”手机,既粗笨又费电,但其时有多少人以具有大哥大而骄傲!
但这种令人羡慕的的东西只能打电话,连短信也发不了,腰里还必须挂一个BB机。再看今日的手表移动电话,缩小了多少倍!功用还比大哥大多,这都是高频的劳绩。
前期的UPS又何曾不是如此,上世纪60年代的UPS也是巨大无比,一台20kVA的电动发电机带着一个5t重的大飞轮,后备时刻也只要5s。现代工频机UPS 300kVA,是前者容量的15倍,才2.2t,就算上5s的电池也只要前者的一半,这是多大的前进啊!现代高频机UPS 300kVA,其体积和分量几乎是工频机UPS的三分之一,这是不是又进了一步!
图1 开展中的几种UPS比较
高频机UPS替代工频机UPS是必定的。但由于从工频机UPS到高频机UPS是一个技能上的腾跃,没有必定的技能实力很难登上这个台阶,这就需求有一个过度时期。在这期间一些工频机UPS制作者把匆忙仿制的不老练的产品推向商场,破坏了高频机 UPS的名誉,误导了一些用户。看来这些厂还得靠工频机 UPS保持商场,再加之一些用户对工频机UPS的爱情和对高频机 UPS的不明真相,工频机产品商场还能够连续一段时刻。在此期间工频机UPS制作者必定要赶紧脚步推出高频机产品。不要被一些误导言辞所左右,那样会吃亏的。
比方在前两年有的撰稿说高频机UPS有几大丧命缺点,所谓丧命便是不行战胜的,并声言“时至今日UPS业界还没制作出200kVA以上的牢靠的高频机UPS”。事实上,此前在南京汤山温泉宾馆一次电信方面的会议上,一个公司就供给了一份近三年在国内出售了250500kVA高频机 UPS“零”毛病的陈述。并且该公司也早已推出老练的1100kVA容量的单机产品。一起在国内商场上也已有几家公司成功推出了500kVA高频机 UPS,可见上述文章需求商讨。但由于高频机 UPS销量的直线上升,如图2所示,高频机UPS不行靠的宣扬就主动消声匿迹了。
图2 近7年国内UPS销量状况
现在又有了新的宣扬:有的当地用高频机UPS,有的当地还得用工频机UPS,原因是“高频机UPS不如工频机UPS耐冲击”。此种说法一出,又使一些用户堕入五里雾中。究竟这种说法有无依据呢?
二、冲击的来历和耐冲击的机理1、冲击的来历
冲击来自两个方向,一个是输入端,一个是负载端,空间搅扰能够疏忽,由于机器都是金属外壳,又加之都是室内,并且上述的宣扬也是指的输入和输出。
首要看输入冲击,输入一般状况下是电网的动摇,这是一种慢改变,不能称其为是冲击。再便是邻近有什么大的设备在发动和中止时对电网构成必定的冲击,但一般起伏不大,强度也不大,最严峻的是雷电感应浪涌电压的冲击。这种雷电电压的前沿可小到1s以下,可导致可控硅整流器导通。
UPS对这种浪涌电压的冲击耐力怎么呢?这可从它们的电路结构来剖析。图3示出了两种三相(单相也相同)电路的主电路原理图。从图中能够看到,两种电路的输入整流器前面都有一个前置滤波器,其功用便是按捺输入搅扰的。从图3(b)能够看出,高频机UPS的输入电路除了有一个前置滤波器外,由于高频整流器的需求,在整流器前面有多了一个串联电感。这个电感除了是高频整流器的的构成部格外,对立冲击搅扰也会起到积极效果,由于电感的效果便是抵挡电流的忽然改变,便是抗冲击。因此在耐输入冲击上比工频机UPS有多了一级稳妥,明显就不能说在这个方向上的耐冲击才干比高频机UPS强,而是比它弱。
(b)一般高频机UPS的主电路结构原理图
图3 两种UPS的主电路结构原理图
再看来自负载端的冲击,这种冲击不外乎这三种形:
正常的脉冲作业方式、负载电流的忽然改变和负载端忽然短路。
A. 正常的脉冲作业方式可有UPS输出电压的峰值系数处理,一般这个值为31就能够满 足负载的要求了,而这个值是一般UPS都能够到达的。
B. 负载电流的忽然改变
也便是说单机房中大部分或悉数用电机器忽然一起满载作业向电源索要电流,这就呈现一个超越额定值的电流冲击,假如这个电流脉冲继续时刻长,依据UPS的过载才干,一般是过载到125% 10min,150% 30s,就将负载切换到旁路。假如这个脉冲继续时刻很短,就有逆变器直接供给。那么这两种UPS谁本领这种冲击呢?那就看一下电源的原理结构。
电源分为电压源(也称稳压源)和电流源(也称稳流源)如图4所示,便是电压源的电原理图。图中E是电源的电动势,是安稳不变的;I是电源流过负载的电流,U1是负载R两头的电压, r(ZU )是电源的内阻(阻抗)。负载两头的电压为
一般这个电压要求是安稳不变的,但从上式中看到负载R是一个变量,R的改变也导致了电流I的改变,这样一来负载端的电压就无法安稳了。所以人们想,假如后边一项
就能够使
电压就安稳了。假如能使内阻
就可做出稳压源。使内阻等于零的办法只要电子电路才干够做出这样的调整。UPS和其它用电路调整的电源便是这样一种文雅设备。全部电压源的一个重要目标便是输出电压的动态功能。动态功能越好,输出电压越安稳。对UPS而言其动态安稳性的目标就体现在对输出电压波形失真度的要求,对线性负载要求小于或等于3%,对非线性负载要求小于或等于5%。
而这样的目标不管工频机UPS仍是高频机UPS都能够到达。
所以耐负载冲击是全部电压源的根本功能。不过由于工频机UPS多了一个输出变压器,而变压器的内阻是不行调整的、固定的,所以其内阻要比高频机UPS大一些。有的以为多了变压器还多了一项抗搅扰才干,说变压器抗搅扰是一个大误区,只要非线性和惯性器材才干抗搅扰。为了减小变压器对电源内阻的影响,在绕制的时分要尽量减小其漏感,由于漏感会影响动态功能。至于抗搅扰变压器那是另一回事,这儿谈的是UPS的输出变压器。
至于说工频机UPS能抗短路,无异于说工频机UPS的内阻抗大,再说工频机UPS的输出变压器能分辩哪是短路哪是正常作业的大电流脉冲吗?这都是幻想的,没有依据的。
有的或许问:已然高频机UPS耐冲击才干不比工频机UPS差,那么为什么冲坏的都是高频机UPS呢?首要要问:这种说法是由哪里传出来的,再问何故证明高频机UPS是被冲坏的,损坏的高频机UPS是什么品牌,花多少钱买的…这些不能混为一谈。据笔者所知损坏的这些高频机UPS大都不是老练的产品,是匆忙仿制的或刚出生不久没有通过时刻检测的赝品。大都是质量问题。比方一个制作商既出产工频机UPS又出产同容量的高频机UPS,并且又首推工频机UPS,那么他的高频机UPS就不行靠。这和专门制作高频机UPS的厂家在产品质量上差异很大。这和工频机UPS相同,质量好的产品牢靠性高,但价格也高。有些用户既要贱价产品又要牢靠性高,出了问题又怨天怨地怨产品!
话又说回来,工频机UPS损坏者也不在少量。笔者近几年触摸的真正被冲击坏的进口名牌工频机UPS也很严峻。如图5所示便是信任工频机UPS耐冲击而损坏的比如。该体系
是由进口5台150kVA UPS组成的4+1供电体系,体系输出端除直接带一部分负载外,还接了一台300kVA的变压器。如图5所示,变压器的后边又带了负载。不知何时变压器所带负载没作业,所以就将变压器输入开关断开了。忽然有一天市电停电,正在电池作业状况时,有人将变压器开关闭合,众所周知,变压器发动时有一个电流冲击,合闸后不到5s电池组起火、逆变器汇流排焚毁,焚毁100AH电池70余节!
图6所示为某国家质检单位UPS供电体系图,体系采用了双总线供电计划,每一路由2台200kVA 容量的UPS做1+1衔接。供电体系在正常作业中,前面有人将开关闸刀由市
电1#切换到市电2#,这个进程有一个输入电流骤变(市电2由空载到加载),也算是冲击,成果每一路焚毁了一台UPS。这样的比如不在少量,能不能就得出工频机UPS不耐冲击的定论呢?必定不能。关于很多的UPS产品而言这究竟仍是少量。
便是说,不论是工频机UPS仍是高频机UPS都有损坏的几率,不能望文生义。