工業(yè)級(jí)UPS與普通商業(yè)級(jí)UPS的區(qū)別

時(shí)間：2020-09-23作者：上海馳慶機(jī)電科技有限公司瀏覽：59

  1 可靠性
　　
　　高可靠性是以系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、工藝、配置來體現(xiàn)的。采用工業(yè)級(jí)甚至是*級(jí)元器件,同時(shí)還要加大關(guān)鍵元器件的冗余度,以增強(qiáng)系統(tǒng)的抗沖擊能力。在生產(chǎn)工藝上,對(duì)邏輯電路和通訊電路有較嚴(yán)格的屏蔽保護(hù)措施。配置輸入和輸出隔離變壓器以增強(qiáng)系統(tǒng)的電氣隔離性能,采用12脈沖整流器技術(shù),內(nèi)置電池保護(hù)開關(guān)、輸入和輸出開關(guān)、靜態(tài)和維修旁路開關(guān)等各種保護(hù)開關(guān)。以上種種,都對(duì)工業(yè)級(jí)UPS系統(tǒng)提出了較高的要求。以某公司工業(yè)級(jí)UPS系列產(chǎn)品為例(外觀見圖1),它具備了以上所述的配置,以原裝的**配置而成為具有較高可靠性的**UPS系統(tǒng)。采用了高效能DSP芯片(32位元150MHz,獨(dú)立乘法器)實(shí)現(xiàn)全數(shù)字THDV控制16位DSP;并聯(lián)無須平衡電抗,可多機(jī)并聯(lián);內(nèi)置濾波器,THDi<10%,PF=0.96;板件集成度高;逆變與電池采用HCT;信號(hào)線/電子線獨(dú)立走線,且無須采用隔離線;采用銅條/鋁條,降低對(duì)模塊應(yīng)力的影響;符合YD/T1095-20085.27的安全要求。以寬的輸入電壓和頻率范圍，可適應(yīng)惡劣的電網(wǎng)環(huán)境，能夠承受劇烈的負(fù)載波動(dòng)沖擊，抵御和消除各種電網(wǎng)質(zhì)量問題,如諧波、過壓、欠壓、突波、電壓下陷、停電、過載、短路、浪涌電流等發(fā)電機(jī)模式下，兼容錯(cuò)相運(yùn)行。電路結(jié)構(gòu)如圖2所示。
　　
　　通風(fēng)方式為下進(jìn)上出,自然對(duì)流,獨(dú)立風(fēng)道,熱分流設(shè)計(jì),適應(yīng)高溫、高濕、粉塵、鹽堿、腐蝕性氣體、震動(dòng)等惡劣的工作環(huán)境。
　　
　　2 環(huán)境
　　
　　**范圍內(nèi),工業(yè)級(jí)UPS對(duì)環(huán)境具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。作為UPS系統(tǒng)必須具備應(yīng)對(duì)高溫與高濕的能力。但由于其安裝的地方通常空間不大,很難達(dá)到空氣流通這一條件。也正因如此,UPS的設(shè)計(jì)均有一個(gè)關(guān)鍵的半導(dǎo)體組件,例如IGBT、整流器及散熱片。
　　
　　除了溫度與濕度外,還需考慮周圍的環(huán)境。環(huán)境中可能含有腐蝕性的氣體,時(shí)間長(zhǎng)了可能會(huì)降低變壓器、電路板及空開等元器件的性能。但工業(yè)級(jí)UPS的元器件和配線,或是涂有一層電抗膠,以保證UPS的元器件及配線免遭惡劣環(huán)境的影響,或是配有**的空氣過濾器。當(dāng)然,這些環(huán)節(jié)增加了工業(yè)級(jí)UPS系統(tǒng)的成本。工業(yè)級(jí)UPS的IP等級(jí)可達(dá)IP51,所有電路板均噴涂防腐蝕絕緣漆,具有絕緣、防潮、防漏電、防震、防塵、防腐蝕、防老化、耐電暈?zāi)芰?。而常見的商業(yè)級(jí)UPS,其IP等級(jí)一般僅為IP20。其巨大差異主要是因?yàn)楣I(yè)級(jí)UPS需放置在車間、生產(chǎn)線等嚴(yán)重粉塵污染環(huán)境,而商業(yè)級(jí)UPS通常放置在數(shù)據(jù)中心、服務(wù)器機(jī)房等環(huán)境整潔、溫濕度和潔凈度受控的地方。因此工業(yè)級(jí)UPS無疑是惡劣環(huán)境中的可能選擇。圖3為某品牌設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)使用情況。造成這種場(chǎng)景主要的原因是此款產(chǎn)品是按常規(guī)的商業(yè)機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì),特別是風(fēng)道的設(shè)計(jì)非常的不合理。造成粉塵隨風(fēng)道聚留在機(jī)器的主要部件上,這樣的產(chǎn)品使用6個(gè)月左右會(huì)發(fā)生故障,嚴(yán)重影響其使用壽命。
　　
　　工業(yè)級(jí)UPS系列采用*特的風(fēng)道設(shè)計(jì),電子控制部件和主要散熱部件的風(fēng)道完全隔離。這樣做的目的是保護(hù)好主要部件不受污染,同時(shí)主要散熱部件的熱量不會(huì)對(duì)電子部件產(chǎn)生熱*,確保整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。圖4為某公司工業(yè)級(jí)UPS*特的系統(tǒng)風(fēng)道設(shè)計(jì)照片。
　　
　　與工業(yè)級(jí)UPS對(duì)環(huán)境的高適應(yīng)性相反,商業(yè)級(jí)UPS通常放置在受控的環(huán)境中,,對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力較差。但它具備了系統(tǒng)監(jiān)控的功能,有利于保證UPS以及關(guān)鍵的服務(wù)器、路由器、存儲(chǔ)器等設(shè)備處于佳的性能狀態(tài)。如果工業(yè)級(jí)UPS系統(tǒng)也具備相關(guān)性能,以適應(yīng)IT應(yīng)用的所需,如系統(tǒng)監(jiān)控,那工業(yè)級(jí)UPS在可靠性要求比較高的商用要求下也是非常好的選擇之一。
　　
　　3 制冷
　　
　　工業(yè)級(jí)UPS對(duì)高溫環(huán)境下的運(yùn)行能力給予特別的設(shè)計(jì)考慮。元器件的設(shè)計(jì)不僅需要適應(yīng)工業(yè)環(huán)境的運(yùn)行要求,還應(yīng)能承受各種關(guān)鍵負(fù)載的變化。也正因如此,大部分工業(yè)級(jí)UPS都配備了可監(jiān)控的冗余風(fēng)扇系統(tǒng)。與此相反,商業(yè)級(jí)UPS則須運(yùn)行在空調(diào)的環(huán)境下。
　　
　　某公司的工業(yè)級(jí)UPS采用了N+1冗余通風(fēng)設(shè)計(jì)。即風(fēng)扇冗余,運(yùn)行中的風(fēng)扇發(fā)生故障時(shí),仍能正常工作。同時(shí),還采用了RPM風(fēng)扇轉(zhuǎn)速檢測(cè)監(jiān)控技術(shù),當(dāng)轉(zhuǎn)速**預(yù)設(shè)值時(shí)會(huì)報(bào)警,杜絕了由于風(fēng)扇損壞致使UPS高溫停機(jī)才報(bào)警的可能。另外,風(fēng)道的設(shè)計(jì)按照元器件對(duì)溫度的敏感程度進(jìn)行順序冷卻,通風(fēng)方式為下進(jìn)上出,自然對(duì)流,獨(dú)立風(fēng)道,熱分流設(shè)計(jì),再輔以高規(guī)格等級(jí)和高冗余度的元器件,使其即使在40℃高溫且無風(fēng)冷的情況下仍能連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
　　
　　4 操作
　　
　　工業(yè)級(jí)UPS系統(tǒng)通常是由現(xiàn)場(chǎng)的技術(shù)人員來維護(hù)的,所以需要能夠做到模塊級(jí)維修,因此機(jī)器設(shè)計(jì)必須考慮現(xiàn)場(chǎng)對(duì)關(guān)鍵部件的隔離能力,同時(shí)準(zhǔn)備充分的維修說明文檔等。維修本身不僅需要時(shí)間,還要求在維修時(shí),機(jī)器切換到旁路工作狀態(tài),工業(yè)級(jí)UPS還必須具有比應(yīng)用于機(jī)房環(huán)境的商業(yè)級(jí)UPS較強(qiáng)的承受能力。
　　
　　工業(yè)級(jí)UPS系統(tǒng)在非冗余模式下的應(yīng)用也很典型:有**分配系統(tǒng)的電源模塊,一后備便是旁路電源,電源模塊也逐漸趨向于較小。檢測(cè)儀器與過程控制或關(guān)鍵PLC這些關(guān)鍵項(xiàng)都需要保護(hù),以保證存儲(chǔ)或保證現(xiàn)有狀態(tài)不被丟失,因此系統(tǒng)下游的受控部分所得到的保護(hù)電源就較少了。
　　
　　大部分機(jī)房中的UPS系統(tǒng)都是冗余配置,不僅是為了保證電源自身的工作容量,并且能夠在一組電源停止工作的情況下避免對(duì)關(guān)鍵負(fù)載的損害。長(zhǎng)期依靠旁路電力對(duì)于任何一個(gè)IT經(jīng)理來講都不是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的操作程序,其危險(xiǎn)太大了。而負(fù)責(zé)維修這些復(fù)雜系統(tǒng)的技術(shù)人員則會(huì)以一個(gè)組件的方式處理這些事情,如現(xiàn)場(chǎng)隔離機(jī)器部件及更換備用部件,這樣可以減少停機(jī)時(shí)間并使系統(tǒng)較快地恢復(fù),亦可降低數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)。
　　
　　5 工作壽命
　　
　　工業(yè)級(jí)UPS系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)加大元器件的設(shè)計(jì)余量,這樣UPS系統(tǒng)在典型的工業(yè)環(huán)境運(yùn)行中將有過100,000h的MTBF。但有一些元件,如制冷風(fēng)扇、DC電容器等元器件會(huì)降低使用壽命。甚至?xí)?*保守設(shè)計(jì)余量。像發(fā)電廠等工業(yè)級(jí)UPS的用戶,通常會(huì)將UPS的使用壽命設(shè)定在20～30年內(nèi)。石化行業(yè)的UPS的工作壽命大約為10～15年。
　　
　　在商業(yè)級(jí)UPS市場(chǎng)上,UPS的型號(hào)會(huì)在5年內(nèi)過時(shí)。而現(xiàn)代數(shù)據(jù)技術(shù)的變化也會(huì)使數(shù)據(jù)中心的壽命少于5年。對(duì)市場(chǎng)要求非常了解的供應(yīng)商,會(huì)將設(shè)計(jì)投入更多地集中在如何使商業(yè)級(jí)UPS價(jià)格較便宜、體積較小,效率較高的問題上。
　　
　　6 服務(wù)方式
　　
　　不論是工業(yè)級(jí)還是商用級(jí)UPS,設(shè)備的服務(wù)訪問方式都很重要。
　　
　　在工業(yè)環(huán)境中,UPS會(huì)根據(jù)車間的布局?jǐn)[放在不同的地點(diǎn)。在分布式放置(即UPS位于保護(hù)設(shè)備的附近)和集中式放置(即UPS位于保護(hù)設(shè)備的輔助設(shè)施中)。這兩種情況下,大部分設(shè)備維護(hù)人員都喜歡**訪問的服務(wù)方式,*拆除側(cè)板或背板就能夠進(jìn)行維修、檢查和預(yù)見性的維護(hù)。
　　
　　商業(yè)級(jí)UPS通常會(huì)安置在**房間中,這種構(gòu)成有助于制冷和電源分配。大部分的商業(yè)級(jí)UPS系統(tǒng)傾向于集中式放置,這樣維護(hù)人員從正面或背面即可對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)。
　　
　　7 運(yùn)輸
　　
　　工業(yè)和商業(yè)UPS的運(yùn)輸都需要較大的資本支出,都需進(jìn)行特別的規(guī)劃和周密的場(chǎng)地準(zhǔn)備。UPS設(shè)備在到達(dá)客戶的現(xiàn)場(chǎng)時(shí),通常是裝在運(yùn)輸用的板條箱中。將設(shè)備部署入位通常需要****車、吊車或起重機(jī)等。
　　
　　工業(yè)UPS因內(nèi)部配置較高,所以機(jī)器相對(duì)也會(huì)較重。因此工業(yè)UPS在設(shè)計(jì)和安裝時(shí),需特別注意搬運(yùn)和承重等問題。
　　
　　8 后備時(shí)間
　　
　　商業(yè)級(jí)UPS的電池后備時(shí)間是依應(yīng)用而定,如果有備用發(fā)電機(jī),后備時(shí)間只需要支持到發(fā)電機(jī)電源穩(wěn)定后即可。通常商業(yè)級(jí)UPS應(yīng)用密封閥控的鉛酸電池,其后備時(shí)間在10～30min的范圍內(nèi)。因?yàn)樯虡I(yè)級(jí)UPS電池的后備時(shí)間通常不需要像工業(yè)應(yīng)用中那樣,充電時(shí)間也不受重視。而典型的商業(yè)級(jí)UPS充電器是將一個(gè)后備時(shí)間為15～30min的鉛酸電池在8～10h內(nèi)充至95%的容量即可。
　　
　　比較而言,工業(yè)級(jí)UPS系統(tǒng)的充電器容量就大得多,因?yàn)殡姵氐暮髠鋾r(shí)間是60min到8h或較長(zhǎng)。則UPS至少得具備在充電器中有足夠的重復(fù)充電容量的這一特性。這一點(diǎn)在工業(yè)應(yīng)用中尤其重要,如發(fā)電廠通常會(huì)使用后備時(shí)間為4～8h的UPS電池。
　　
　　9 物理設(shè)計(jì)
　　
　　工業(yè)級(jí)UPS的機(jī)柜是由質(zhì)量好且厚度在2mm或以上的厚鋼板制成。為較好的保護(hù)裝于其中的UPS,還會(huì)在機(jī)箱表面刷上一層厚厚的**防護(hù)噴涂。通常工業(yè)級(jí)UPS的電源及控制組件在防濕及防污染方面都可以達(dá)到IP40或IP42標(biāo)準(zhǔn),甚至可達(dá)到IP51。而商業(yè)級(jí)UPS采用的是塑料機(jī)箱,且內(nèi)部無特殊的防濕防污處理,防護(hù)等級(jí)只能達(dá)到IP20。
　　
　　10 工業(yè)EMI/RFI
　　
　　數(shù)據(jù)中心交流電分配系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可保護(hù)UPS免受來自交流干線和旁路輸入饋線的EMI/RFI的影響。**輸入電源饋線與絕緣變壓器的使用不僅減少了EMI/RFI,同時(shí)也減少了交流干線上的有效漏電的電流。
　　
　　在一些工業(yè)應(yīng)用中,UPS的交流輸入電源來自開關(guān)設(shè)備或電機(jī)控制中心(MCC),并且通常與一些電動(dòng)噪音大的負(fù)載(如變速驅(qū)動(dòng)等裝置)共享母線連接,對(duì)于這一應(yīng)用,輸入隔離變壓器顯得尤其重要。
　　
　　11 通信
　　
　　通信功能在UPS系統(tǒng)的選擇中占據(jù)著非常重要的地位。SNMP及以太網(wǎng)是UPS系統(tǒng)信息常用的收集方式。商業(yè)級(jí)UPS通信功能可能受到場(chǎng)所及環(huán)境的限制。正因如此,Modbus通訊協(xié)議、以太網(wǎng)或繼電器輸入/輸出接口在工業(yè)應(yīng)用中受到歡迎。
　　
　　工業(yè)級(jí)UPS內(nèi)置了帶有環(huán)境監(jiān)控功能和繼電器輸入/輸出接口的網(wǎng)絡(luò)管理卡,使得它不僅可以在工業(yè)應(yīng)用中大顯身手,在對(duì)管理功能要求很高的商業(yè)級(jí)應(yīng)用中,也顯得游刃有余。
　　
　　12 結(jié)束語(yǔ)
　　
　　工業(yè)級(jí)UPS與商業(yè)級(jí)UPS有著明顯不同的設(shè)計(jì)思路。在投資初期,兩類UPS一一對(duì)照并研究其具體應(yīng)用中的差異,雖然應(yīng)用初期可能不會(huì)有明確的差異,但經(jīng)過一段時(shí)間后,將會(huì)發(fā)現(xiàn)工業(yè)UPS在性能方面的優(yōu)勢(shì)。購(gòu)買時(shí)應(yīng)考慮環(huán)境狀況、運(yùn)營(yíng)期望值、穩(wěn)定性要求、通信能力以及使用壽命期限等因素。工業(yè)級(jí)UPS的各類裝備附件表明其初期成本較大,然而從整體成本并與其20～30年的產(chǎn)品壽命相比,工業(yè)級(jí)UPS初期成本的高投入**了長(zhǎng)期穩(wěn)定的**。


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  詞條說明

• ups不間斷電源的接線圖

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• 蓄電池的充電方法

  目前對(duì)UPS蓄電池充電的方法很多，選擇科學(xué)合理的充電方法將會(huì)大大提高蓄電池的維護(hù)效果。 新的UPS蓄電池投入使用后，必須定期地進(jìn)行充電和放電。 充電的目的是使UPS蓄電池貯存電能及時(shí)地***容量，以滿足用電設(shè)備的需要。 放電的目的是及時(shí)地檢驗(yàn)UPS蓄電池容量參數(shù)，及促進(jìn)電活性物質(zhì)的活化反應(yīng)。 UPS蓄電池充電和放電狀況的好壞，將直接影響到蓄電池的電性能及使用壽命。 以下是USP蓄電池常用的充電方法

• ups不間斷電源行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)是什么

  UPS電源系統(tǒng)作為順應(yīng)電力市場(chǎng)需求發(fā)展起來的高技術(shù)產(chǎn)品，它具有明顯的電力保護(hù)功能：當(dāng)市電斷電時(shí)，不間斷地向負(fù)載繼續(xù)供電；在市電不穩(wěn)定的時(shí)候，可以避免負(fù)載遭受欠壓、浪涌沖擊等的危害，并全面地改善供電質(zhì)量；當(dāng)供電系統(tǒng)（包括UPS）故障時(shí)，能給負(fù)載（特別是計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)）以全面的保護(hù)，并起到過載、短路、電池過放等防護(hù)，為負(fù)載提供一個(gè)穩(wěn)定的工作環(huán)境。那么，UPS不間斷電源行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)是什么？ 1、高效率

• ups電源和eps電源的區(qū)別

  （1）我國(guó)EPS的發(fā)展是起源于電網(wǎng)突發(fā)故障時(shí)，為確保電力**和消防聯(lián)動(dòng)的需要，它能即時(shí)提供逃生照明和消防應(yīng)急，保護(hù)用戶生命或身體免受傷害，其產(chǎn)品技術(shù)要求受公安部消防認(rèn)證監(jiān)督，并接受安裝現(xiàn)場(chǎng)消防驗(yàn)收。而UPS只是用來保護(hù)用戶設(shè)備或業(yè)務(wù)免受經(jīng)濟(jì)損失，其產(chǎn)品技術(shù)要求受信息產(chǎn)業(yè)部認(rèn)證。兩者適用的安全規(guī)范明顯不同，因而具有不同的**觀。 （2）EPS和UPS均能提供兩路選擇輸出供電，UPS為保證供電優(yōu)質(zhì)，是