UPS電源C1K/800W山特UPS不間斷電源租賃

不間斷電源(UPS)是將蓄電池(多為鉛酸免維護蓄電池)與主機相連接，通過主機逆變器等模塊電路將直流電轉換成市電的系統設備。它主要用于給單臺計算機、計算機網絡系統或其他電力電子設備如電磁閥、壓力變送器等提供穩定、不間斷的電力供應。[2]
不間斷電源廣泛應用于：礦山、航天、工業、通訊、國防、醫院、計算機業務終端、網絡服務器、網絡設備、數據存儲設備、應急照明系統、鐵路、航運、交通、電廠、變電站、核電站、消防安全報警系統、無線通訊系統、程控交換機、移動通訊、太陽能儲存能量轉換設備、控制設備及其緊急保護系統、個人計算機等領域。[3]
工作原理
系統組成
典型的UPS系統框圖如圖1所示，它的基本結構是一套將交流電變為直流電的整流器和充電器，以及把直流電再變為交流電的逆變器，電池在交流電正常供電時貯存能量且維持在一個正常的充電電壓上，一旦市電供電中斷時，蓄電池立即對逆變器供電以保證UPS電源交流輸出電壓。下面幾種簡圖示意了UPS的各種工作情況(以在線式UPS電源為例)。[3]

隨著計算機應用系統對電源的要求越來越高UPS日益受到重視，并逐漸發展成為一種具有穩壓、穩頻、濾波、抗電磁和射頻干擾、防電壓沖浪等功能的電力保護系統。尤其是在電網的線路及供電質量不太高、抗干擾的技術落后，同時計算機系統對電源的要求又比較高的情況下，UPS的作用就顯得更加明顯。[4]
圖1 在線式UPS原理示意圖
UPS的保護作用首先表現在對市電電源進行穩壓，UPS的輸入電壓范圍比較寬，一般情況是從170V到250V，而輸出電源的質量是相當高的，后備式的UPS輸出電壓在5%~8%，輸出頻率穩定在1Hz；如圖1，在線式UPS輸出電壓穩定在3%以內，輸出頻率穩定在0.5Hz。在市電正常時，UPS電源相當于交流市電穩壓器；同時市電對蓄電池進行充電，此時也相當于充電器。在市電突然掉電的情況下，UPS自動切換到蓄電池供電，使計算機維持正常工作，保護軟硬件不受損害。[4]
分類
UPS根據新標準IEC（電工委員會）按其結構和運行原理分為以下3類：[5]
（1）被動后備式UPS電源
指逆變器并聯連接在市電與負載之間僅簡單地作為備用電源使用。此種UPS電源，在市電正常時，負載*而且是直接地市電供電，逆變器不做任何電能變換，蓄電池由獨立的充電器供電；當市電不正常時，負載*由逆變器提供電能。[5]
不間斷電源
被動后備式UPS具有結構簡單、廉等優點，運用于某些非重要的負載使用，如家用計算機等。但市電斷電時，繼電器將逆變器切換至負載，切換時間較長，一般需幾個毫秒的間斷，所以稍微重要的計算機設備不應選用被動后備式UPS電源。

（2）在線互動式UPS電源
指逆變器并聯連接在市電與負載之間，起后備電源作用，同時逆變器作為充電器給蓄電池充電。通過逆變器的可逆運行方式，與市電相互作用，因此被稱為互動式。此種UPS電源，在市電正常時，負載由經改良后的市電供電，同時逆變器作為充電器給蓄電池充電，此時逆變器起AC/DC變換器的作用；而當市電故障時，負載*由逆變器供電，此時，逆變器起DC/AC變換器的作用。[5]
在線互動式UPS具有結構較簡單、實施方便、且易于并聯、便于維護和維修、效率高、運行費用低、整機可靠性高等優點，性能滿足某些負載要求，特別適用于網絡中某些計算機設備采用分布式供電的系統。此種電源缺點是穩壓性能不高，尤其動態響應速度低，其次抗*力不強，電路會產生諧波干擾和調制干擾。[5]
（3）雙變換式UPS電源
指逆變器串聯連接在交流輸入與負載之間，電源通過逆變器連續地向負載供電。此種UPS電源其供電方式如下：市電正常時，市電經過整流器、逆變器向負載供電；市電不正常時，由蓄電器經逆變器向負載供電。[5]
雙變換式UPS是UPS電源的主流產品，具有性能好、電壓穩定度與頻率穩定度高、功能強、具有熱備份連接和并聯冗余聯結的功能等優點，其不足之處是當容量少于10kVA以下，其整機效率不高，一般在85%左右。

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