APCUPS電源SUA3000ICH

APCUPS電源SUA3000ICH

APCUPS電源是較為常見的應(yīng)急電源系統(tǒng)，其在市電正常與市電異常的情況下，工作方式也有所不同，本文主要介紹了APCUPS電源的四種工作方式：正常運行、電池工作、旁路運行和旁路維護(hù)。

1、電池工作方式
一旦市電發(fā)生異常時，將儲存于蓄電池中的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，此時逆變器的輸入改由電池組來供應(yīng)，逆變器持續(xù)提供電力，供給負(fù)載繼續(xù)使用，達(dá)到持續(xù)供電功能。APCUPS電源系統(tǒng)的電力來源是電池，而電池的容量是有限的，因此UPS系統(tǒng)不會像市電能持續(xù)不斷供應(yīng)電力，所以無論多大容量的不間斷電源系統(tǒng)，在其滿載的的狀態(tài)下，其所供電的時間必定有限，若要延長放電時間，須購買長延時APCUPS電源。

2、旁路維護(hù)方式
當(dāng)APCUPS電源進(jìn)行檢修時，通過手動設(shè)置旁路保證負(fù)載設(shè)備的正常供電，當(dāng)維修操作完成后，重新啟動APCUPS電源，此時的APCUPS電源轉(zhuǎn)為正常運行。

3、旁路運行方式
當(dāng)在線式UPS應(yīng)急電源超載、旁路命令(手動或自動)、逆變器過熱或機器故障，APCUPS電源一般將逆變輸出轉(zhuǎn)為旁路輸出，即由市電直接供電。由于旁路時，UPS輸出頻率相位需與市電頻率相位相同，因而采用鎖相同步技術(shù)確保APCUPS電源輸出與市電同步。旁路開關(guān)雙向可控硅并聯(lián)工作方式，解決了旁路切換時間問題，真正做到了零時間切換，控制電路復(fù)雜，一般應(yīng)用在中大功率APCUPS電源上。如UPS過載時，必須人為減少負(fù)載，否則旁路短路器會自動切斷輸出。

4、正常運行方式
APCUPS電源系統(tǒng)的供電原理是當(dāng)市電正常時，機器會將市電的交流電轉(zhuǎn)換為直流電，而后對電池充電，以備電力中斷時使用；需強調(diào)的是不間斷電源系統(tǒng)并不是停電時才會工作，如遇到電壓過低或過高、瞬間突波等，足以影響設(shè)備正常運轉(zhuǎn)的電力品質(zhì)時，UPS系統(tǒng)都處于工作狀態(tài)，為負(fù)載設(shè)備提供穩(wěn)定且干凈的電力。

4、旁路維護(hù)方式
當(dāng)APCUPS電源進(jìn)行檢修時，通過手動設(shè)置旁路保證負(fù)載設(shè)備的正常供電，當(dāng)維修操作完成后，重新啟動APCUPS電源，此時的APCUPS電源轉(zhuǎn)為正常運行。

APCUPS電源選型和配置
  
  1.1 了解APCUPS電源的性能指標(biāo)

①輸入電壓：220V或380V（三相四線制），－15%～＋10%。

②輸出電流：根據(jù)這個值選擇導(dǎo)線截面和輸入保險。

③輸出電壓：一是輸出電壓穩(wěn)定度，一般為±5%。有些為±3%左右。另一個是穩(wěn)壓精度：穩(wěn)態(tài)≤±1%、瞬態(tài)≤±5%。

④瞬態(tài)電壓恢復(fù)時間：≤±50ms。

⑤輸出容量：即視在功率S，S＝UI

⑥后備時間：指輸入中斷后，APCUPS電源能繼續(xù)工作的時間，是APCUPS電源的關(guān)鍵指標(biāo)。

⑦功率因數(shù)：0.8（滯后）

⑧效率：≥90%（滿載時）

⑨過載功能：10min(125%額定電流)；10S(150%額定電流)。

⑩限流：100%～110%額定電流可調(diào)。
  
  1.2 APCUPS電源選擇
  
  （1）APCUPS電源型號

①在線正弦波APCUPS電源。無論市電正常與否，它對負(fù)載供電都是由APCUPS電源逆變器提供的。只要機內(nèi)蓄電池能向APCUPS電源逆變器提供能量，當(dāng)市電中斷時，在線式APCUPS電源就能實現(xiàn)對負(fù)載的真正不間斷供電，其正弦波波形失真系數(shù)最小，對負(fù)載供電轉(zhuǎn)換時間為零，可靠性高，故障率低但價格較高。

②后備式正弦波APCUPS電源。采用了抗*式分級調(diào)壓穩(wěn)壓技術(shù)。僅僅在由蓄電池供電時才有可能向負(fù)載提供高質(zhì)量的正弦波，在從市電供電向逆變器供電進(jìn)行轉(zhuǎn)換時，對負(fù)載而言，大約有4ms左右的中斷供電（主要來源于繼電器的轉(zhuǎn)換時間）。后備式正弦波APCUPS電源處于市電供電時，由于市電是直接通過抗*濾波器對負(fù)載供電的，因此噪音較小，但是APCUPS電源處于逆變器工作時，由于PWM脈寬調(diào)制頻率一般為8KHZ左右，因此噪音較大。

③后備方波輸出APCUPS電源。向負(fù)載提供的交流電是方波而不是正弦波。此類APCUPS電源只能接微容性或純組性設(shè)備，負(fù)載越重，方波脈沖寬度越寬，而方波脈沖的峰值越小。此類APCUPS電源的轉(zhuǎn)化時間不一定。其變化范圍為4～9ms且用戶不能控制。此類APCUPS電源不能進(jìn)行頻率的關(guān)閉和啟動，但造價較低。
  
  （2） 負(fù)載容量、負(fù)載功率因數(shù)和APCUPS電源的波峰因數(shù)選購APCUPS電源時，首先要知道負(fù)載的總?cè)萘浚瑫r還要考慮負(fù)載的功率因數(shù)才能確定APCUPS電源的標(biāo)準(zhǔn)功率容量。由于負(fù)載功率因數(shù)很難計算，所以APCUPS電源技術(shù)規(guī)范中給出了波峰因數(shù)這個指標(biāo)，波峰因數(shù)越高，APCUPS電源承受非線性的能力越強。一般波峰因數(shù)比應(yīng)大于3：1。
  
   （3）電池后備時間一般情況下，選擇后備時間時，通常選取滿載工作時間為10min、15min或30min即可。由于蓄電池價格較貴、長延時APCUPS電源一般僅在停電時間較長的場合選用。此時最好選擇有外接大容量的蓄電池功能的APCUPS電源，以確保市電停電后能長時間供電。
  
  （4）APCUPS電源中性線截面由于APCUPS電源負(fù)載多為非線性負(fù)載，因而流過中線的電流不為零。即使在三相負(fù)載完全平衡時中線電流也可達(dá)三相電流的1.8倍。負(fù)載功率因數(shù)越小，倍數(shù)越大。因此在APCUPS電源中，其中線截面不得小于相線截面。否則易造成中線發(fā)熱，甚至燒掉電纜引起火災(zāi)，造成嚴(yán)重后果。

施耐德UPS不間斷電源 對零線的誤解和說明
大多數(shù)辦公室都是單相三線電源，零線是其中的一根線。許多電源保護(hù)設(shè)備廣告為這根線增加了"特殊"的功能。它們常常錯誤地說明零線的作用和它在電器設(shè)備中的使用方法。

三線系統(tǒng)的特點

辦公室墻上的電源插座引出了三個接線孔，分別是"火線"、"零線"和"地線"。所有的辦公設(shè)備只要火線和零線都能工作了，地線 
設(shè)備裸露的金屬部件上。建筑物所有的插座地線都是相連的，統(tǒng)一接到下水管道上。線路圖見圖1:



對于設(shè)備而言，火線零線是可以互換的。它們都是電源傳輸線。為了安全起見，其中有根線要接地。區(qū)分這兩根線的唯一辦法是看哪根線接地(零線)。

用戶經(jīng)常見到的三相系統(tǒng)有五根線：三根火線，一根零線，一根地線，一般三孔插座用到的只是三根火線中的一根。

在北美，小型機通常都用208伏三線系統(tǒng)，即兩根火線、一根地線(沒有零線) 
，這種情形下，兩根火線是電源傳輸線。

在歐洲，三孔插座是對稱的，這樣改變一下頭插接方向就交換火線和零線。


誤解：計算機工作要求有"清潔"的零線

許多計算機工作甚至不要零線！IBM AS/400,SUN Server 
服務(wù)器以及其它一些高性能的小型機不需零線，只要兩根火線供電。

歐洲插座大多有零線，但插頭設(shè)計得只要旋轉(zhuǎn)改變其插入方向，火線和地線就能被交換，而計算機運行與哪根線是零線，哪根是火線無關(guān)。 "ED與Ing"

在北美，許多對地概念的混亂來源于美國國家電氣規(guī)則。在這個規(guī)則中，當(dāng)零線稱為"Gounded"導(dǎo)線時，地線稱之為"Grounding"。"ing"和"ed 
"的不同，使人們經(jīng)常發(fā)生誤解。

地"ing"線問題導(dǎo)致了主要的錯誤，例如系統(tǒng)間地線噪聲， 
被認(rèn)為是被接地"ed"線造成的。使用戶購買了不能解決這個問題的電源保護(hù)設(shè)備來防止這個問題。

這個錯誤最常見的例子是購買隔離變壓器來解決電線環(huán)或系統(tǒng)間地線噪聲的問題。由于需要直接通過 
" ing"線,故隔離變壓器決對不能解決這個問題。隔離變壓器通常提供"隔離地"。他們實際隔離零或地"ed"線。對解決重要的電源問題并沒有甚么好處。

誤解：有些計算機把零線用作邏輯參考點

所有的安全部門如UL、TUV不允許有這種連接。 
事實上規(guī)則聲明邏參考點和火線或零線的距離至少要有1/2cm，不能有任何電路上的連接。

誤解：計算機對待零線和火線是不同的

國際辦公產(chǎn)品安全規(guī)則(包括IEC950和 UI1950) 
禁止對零線和火線采取不同的處理措施。只要看看計算機原理圖就知道電源火線和地線以同樣的方式連接到同一電路中，并且是可互換的。在歐洲不人有這種誤解，因為很顯然歐洲的插頭是可正向又可逆向插的。

誤解：隔離變壓器能消除地線問題或地線環(huán)


國際辦公產(chǎn)品安全規(guī)則(包括IEC950和 UI1950) 
要求隔離變壓器用來隔離火線和零線；地線不經(jīng)隔離變壓器直接通過。因為計算機電路(包括數(shù)據(jù)通訊電路)是和地線而不是零線相連，所以隔離變壓器、任何電源調(diào)節(jié)器或帶隔離變壓器的UPS 
對解決地線問題毫無作用。

誤解：零線噪聲會耦和到計算機電路中


國際辦公產(chǎn)品規(guī)則(包括IEC950和 UI1950) 
禁止電源線和計算機電路之間有任何有意的耦和電路。但通過電磁埸可能會有無意識地耦和，如射頻干擾。它對于零線和火線的耦和是不一樣的。這種耦和能起作用的頻率的波長必須相當(dāng)或小于計算機或網(wǎng)絡(luò)的實際尺寸，頻率為幾十MHz以上。可用射頻共模濾波器濾去這種干擾。

誤解：專用線是為了解決零線問題

留專用線與零線無關(guān)。

留專用線最重要的目的是為了保證其它負(fù)載不分享當(dāng)前負(fù)載的電源線，如果別的負(fù)載也接上的話，就會加大電路電流，使當(dāng)前餅載電壓下降。專用線可避免其它負(fù)載的接入造成被保護(hù)設(shè)備供是不足的問題。

其次，專用線保證了其它負(fù)載不分享當(dāng)前負(fù)載的地線。其它負(fù)載如果接上的話，它可能會帶來地線噪聲，產(chǎn)生地線壓差，使當(dāng)前負(fù)載地線電壓于配電盤處不一致。這個問題稱為系統(tǒng)間地線噪聲，它能使數(shù)據(jù)通訊混亂，甚至損壞用戶設(shè)備。專用線能防止帶來系統(tǒng)間地線噪聲。

三線系統(tǒng)的由來

其目的就是確保使用者在同時接觸到兩個設(shè)備裸露的金屬表面時不會受到電擊。

當(dāng)兩個裸露的金屬表面具有不同的電壓時會引起電擊危害。最常見類型的電擊危害發(fā)生在當(dāng)火線或連接到火線的電路偶然與某一設(shè)備裸露的金屬部件相接觸的時候，

電源通過電流的形式流動，它必須通過設(shè)備后回電源，因此可以方便地認(rèn)為到負(fù)載的一條線為"進(jìn)線"另一條為"出線"。這一簡單的形式是適合于直流系統(tǒng)的，但它不適合于交流系統(tǒng)。因為交流電源的電流是以每秒50或60次的頻率不斷變換方向的。從設(shè)備或電源的角度來看，進(jìn)線和同線是不斷相互交換的，實際上沒有設(shè)備能說出其哪一條是進(jìn)線，哪一條是出線，很容易證明對任何一個交流設(shè)備的兩根線能夠相互交換而不會影響其功能。實際上不象北美，在歐洲設(shè)備的插頭可以按任何方式插入( 
在北美三線插座是不對稱的接地插頭使它不可能變換兩個電源線的接線)這種不對稱實際上似乎可以區(qū)分交流電源線標(biāo)記為"火線"和"零線"

命名一根交流電源線為零線的理由國因為它直接與開關(guān)板上的建筑物接地連接器相連，因為它是直接與接地線(第三線)相連。那么從本質(zhì)上說，墻壁上的插座三線中的兩線實際為接地線。一個用于電源的工作線，而另一個僅連接于裸露的金屬部件或管路，火線的命名是因為它是危險的。 零線接地與電氣設(shè)備操作無關(guān)，而是為了安全的需要。為了減少電擊的機會，如果裸露的金屬部件偶然與帶電體或電路相連接時提供一種自動切斷電路的方式是重要的。這一任務(wù)是使用一靈敏機構(gòu)通過三線系統(tǒng)來完成的。

每個電路是通過斷路器來保護(hù)的，斷路器的用途是防止建筑物電源線上由于超負(fù)荷使用而引起過熱。然而在三線系統(tǒng)中斷路器提供了另一種重要的安全功能，火線或電路偶然與一個設(shè)備的裸露的金屬部件相連接，那么就會存在電擊危害。然而，如果裸露的被連接到接地線上，那么火線就變成與地線相連，這不會引起任何不正常的事情發(fā)生，只是事實上第二根電源線在斷路器板上也與接地線相連。因此對于這一安全性危害，接地線實質(zhì)上作為一個負(fù)載而連接到電源中，低電阻的接地線使得它偶然作為負(fù)載連接時通過很大的電流，該電流又過來影響斷路器，使得火線脫扣。因此三線系統(tǒng)是變換安全性危害為一個過電流狀態(tài)的方式來工作的，使得安全性危害通過斷路器來解除。該斷路器用作過電流保護(hù)器和電擊危害保護(hù)器來使用。誤解：隔離變壓器起到和專用線相同的功能。 誤解：隔離變壓器和專用線的作用一樣 隔離變壓器并不調(diào)節(jié)輸入線，所以它沒有專用線的重要功能：安全規(guī)則也禁止隔離變壓器干擾地線，所以它對系統(tǒng)間地線噪聲無能為力，這也與專用線不同。

隔離變壓器有電涌抑功能，而專用線沒有；隔離變壓器還能消除零線和地線間的噪聲，而專用線不能，因為這些干擾不是由其它負(fù)載引起，而是設(shè)頻干擾產(chǎn)生的

所以，隔離變壓器和專用線的作用不一樣。

誤解：共模噪聲屬接地問題

共模噪聲是電源傳輸線和地線之間的噪聲，不要求要有零線( 
很多計算機根本不需要零線)地線問題只是當(dāng)兩個獨立的設(shè)備通過數(shù)據(jù)線互連起來時才會產(chǎn)生。 
"地線問題"的正確術(shù)語是"系統(tǒng)間地線噪聲"共模噪聲和系統(tǒng)間地噪聲是兩個不相干的現(xiàn)象，它們對設(shè)備的影響也完全不同，它們是有不同的電源保護(hù)設(shè)備引起的( 
參考APC技術(shù)要點T14了解共模噪聲的細(xì)節(jié))。

＊什么是專用線？

專用線是一種從斷路器配電板到重要負(fù)載上并且與其它任何負(fù)載不相連的電源線。通常一個斷路器控制多插座。用專用線一個單獨的斷路器且僅控制一個用來連接被保護(hù)負(fù)載的插座。

專用線有三重優(yōu)點：

第一被保護(hù)的負(fù)載免受在同一個電路中其它負(fù)載引起的輸入電壓變化的影響。這種電壓變化可能是由線路中降落引起的。該電壓降落是由于就近贈載的變化造成的。這些電壓變化可以通過使用專用線來避免。因為鄰近負(fù)載不再分享同一根線路。

第二被保護(hù)負(fù)載不受接地線上的電壓變化影響，其可能由來至鄰近負(fù)載注入的接地干擾引起的。這樣就降低了交互系統(tǒng)的接地干擾。

第三被保護(hù)負(fù)載免受電勢危害，它是由另一個負(fù)載的故障造成主斷路器跳閘而引起的，因為專用線沒有其它負(fù)載使用同一個斷路器。

專用線可以在任何時候安裝，電工簡單地在斷路器配電板上安裝一個新的斷路器，然后放兩條新線到一個新的或已有的插座的兩端。

當(dāng)使用UPS帶動重要的負(fù)載時， 
專用線電壓調(diào)節(jié)和斷路器的脫扣阻止性能不必重復(fù)。專用線在降低交互系統(tǒng)接地干擾的優(yōu)點不能通過UPS 
或者任何其它的電源調(diào)節(jié)設(shè)備來完成。只有適當(dāng)?shù)剡B接計算機設(shè)備能夠補償交互系統(tǒng)接地干擾的問題( 
見APV技術(shù)說明＃T８)。

北美的專門規(guī)定：

如果對設(shè)備的操作來說，零線和火線是可以交換的，那么什么在北美電源插頭的一個銷微尺寸不同一其它的？是阻止兩個插頭插反嗎？

問題慶很多場合找到：旋入白熾燈，其應(yīng)用很久以前就標(biāo)準(zhǔn)化了。違反許多現(xiàn)代安全規(guī)章除了太普通失效。電源到燈泡的連接包括燈座羅口和在燈座底部的燈芯。為什么兩插頭中的插頭尺寸不同的唯一理由是確保防止最危險的連接羅口總是連接到零線即安全線。所有現(xiàn)代兩插頭的應(yīng)用和辦公設(shè)備都設(shè)計成這樣，以便它們能以兩種方式插入并且恰好使用具有不同尺寸的標(biāo)準(zhǔn)插頭。