不间断ups电源设备

不间断ups电源设备

不间断电源(Uninterruptible Power Supply,UPS)是一种能够在主电源发生故障或者断电时,还能继续向负载供电并保证供电质量,使负载运行不受影响的应急电源装置。以下是关于不间断 UPS 电源设备的一些信息:

  1. 工作原理
    • 市电正常时:UPS 将市电进行稳压处理并供应给负载,同时对内部蓄电池组进行充电。
    • 市电中断时:UPS 通过逆变器将蓄电池组的电能转化为交流电,继续向负载供电,以此实现电源不间断的作用。

  2. 分类
    • 按工作原理分
      • 后备式 UPS:也叫离线式 UPS,市电供电正常时,负载直接由市电供电,逆变模块处于后备状态。当市电电压降到规定值以下,才切换到蓄电池供电,并通过逆变器将电能转换为负载所需的电能。其结构简单、体积小、成本低,但输入电压范围窄,输出电压稳定精度较差,切换时间较长,适用于对供电连续性要求不高的场合,如家庭使用或非关键设备。
      • 双变换在线式 UPS:主要由整流模块和逆变模块组成。市电正常时,整流模块将市电转换为直流电,再通过逆变模块将直流电转换为交流电供负载使用;市电中断时,蓄电池组为逆变器提供直流电源。如果 UPS 系统本身出现故障,会自动切换到旁路工作模式,直接将市电供应给负载。该类型 UPS 电能经过了 AC/DC 和 DC/AC 两次变换,可确保输出电压的连续性,适用于大功率用电设备。
      • 在线互动式 UPS:又称并联补偿式 UPS,市电正常供电时,负载直接由市电供电,逆变器充当充电器为蓄电池组充电。它可根据市电供电情况自动确定是否启动逆变器工作,能根据市电输入电压的变化自动进行电压调节。其具有结构简单、维护方便等优点,但抗干扰能力较差,稳压效果不明显。
      • Delta 变换式 UPS:将交流稳压技术中的电压补偿原理应用到 UPS 主电路中,属于串、并联功率传输方式,能实现较高的电能转换效率和输出电压稳定性。市电不稳定时可通过补偿变压器对市电提供补偿,但对市电电网的频率波动、电压谐波失真和传导干扰等问题应对能力有限,适合中小型机房等场合。

    • 按输入输出方式分
      • 单进单出式:输入输出方式为单相输入、单相输出,适用于小功率 UPS。
      • 三进单出式:输入输出方式为三相输入、单相输出,需计算单相一路 UPS 输出导线横截面积的额定输出电流,防止三相运行时出现电流不对称导致设备电路过热。
      • 三进三出式:输入输出方式为三相输入、三相输出,输入要求与三进单出的机型一样,要控制负载均衡度。

    • 按输出容量分
      • 小功率 UPS:一般指功率在 10KVA 以下,适用于家庭、小型办公室等。
      • 中功率 UPS:功率在 10KVA - 100KVA 之间,适用于中型企业、数据中心等。
      • 大功率 UPS:功率在 100KVA 以上,适用于大型企业、电信运营商等。


  3. 应用场景
    • 数据中心:服务器、存储设备和网络设备等需要持续稳定的电力供应,通常配置高功率的在线式 UPS。
    • 办公环境:可保护计算机、打印机、路由器等办公设备免受电力中断影响,普通办公环境后备式或线交互式 UPS 通常可满足需求。
    • 医疗设备:手术设备、监护仪、呼吸机等关键医疗设备对电力的稳定性和持续性要求极高,UPS 能确保其在电力中断时仍正常工作,保障病人安全。
    • 工业控制系统:工业控制系统中的 PLC、DCS 等设备需要稳定电力供应以保证生产过程的连续性和安全性,UPS 可提供可靠的电力保护。
    • 通信设备:基站、交换机、光纤网络等通信设备在电力中断时需要持续供电,以确保通信网络的正常运行。

  4. 选购要点
    • 功率容量:根据负载设备的总功率选择合适的 UPS 容量,一般 UPS 的额定功率应大于负载设备的总功率。
    • 备用时间:根据实际需求选择适当的备用时间,确保在电力中断期间能够完成关键任务或进行安全关机操作。
    • 转换时间:对于对电力连续性要求较高的设备,应选择转换时间短的 UPS,在线式 UPS 几乎没有转换时间,而后备式和线交互式 UPS 则存在一定的转换时间。
    • 输出波形:纯正弦波输出的电力质量最高,适用于对电力质量要求较高的设备;方波和模拟正弦波适用于普通电子设备。
    • 品牌与售后服务:选择知名品牌的 UPS 产品,确保质量和可靠性,同时了解厂商的售后服务政策。


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