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电信机房用UPS的主要特点

来源:机房360 作者:周志敏 周纪海 纪爱华 更新时间:2010-10-3 14:14:12

摘要:大量的运行实践表明:UPS供电系统所提供的逆变器电源质量的高低,是影响系统能否向它的最终用户提供高质量、高可靠性和安全的365天的"全天候"的信息增值服务的关键因素之一。

  当今判断一套UPS供电系统的质量高低的标准应该是:该套供电系统应具有以下技术特性:
  
  l.系统功率因数
  
  要有高的输入功率因数(F10),输入功率因数一方面反映了门不对市电的使用率,另一方面也反映出对市电的干扰程度。传统的功率因数是正弦电压与正弦电流相位差的余弦,即
  
  Fin=cosρ(1)
  
  式中ρ——电流电压相位差(功率因数)。
  
  当电压是正弦波而电流为脉冲波时,其功率因数Fin的表达式为
  
  Fin=F(a)×(b)(2)
  
  式中b——电流和电压的中心线位移,ms;
  
  A——电流脉冲的宽度,ms。
  
  由式(2)可以看出,UPS的输入功率因数是脉冲电流宽度和相对电压中心位移的函数。
  
  (1)在理想波形时。
  
  1)功率因数只和电流电压之间的相位差ρ有关。
  
  2)由于电流是正弦波,是无谐波干扰成分。因此只存在对市电的利用率问题,功率因数的补偿也比较简单,只需加移相电容就可以了。
  
  (2)在非理想波形时。
  
  1)功率因数不但与电流(基波)和电压之间的相位差b有关,而且与电流的脉冲宽度有关,即使电流(基波)和电压之间的相位差b=0,即电流(基波)和电压的中心线重合时,根据计算F(a)照样不为1,而且随着电流脉冲宽度的变窄而减小。
  
  2)由于电流脉冲的前沿比较陡,所以电流的谐波频率献比较高而丰富,向空间的发射能力献比较强。
  
  UPS的输入电路如果是二极管整流器或者是晶闸管整流器时,它们的功率因数都不是由相位差造成的,而是由干扰性很强的电流脉冲引起的。这些高次电流谐波的一路通过电绍窜入设备形成串模干扰,另一路以电磁的形式辐射出去,对附近的设备形成射频干扰,尤其使无线电通信无法正常进行。
  
  2.高可靠性
  
  要求UPS本身具有100%的可靠性。这是因为:如果向互联网供电的UPS的可靠性为99%,就会造成互联网每年停机87,6h;当UPS的可靠性为99.9%时,就会造成互联网企年停机8.76h;即使UPS的可靠性高达99.999%,它也可能造成互联网每年停机5.26min由此可见,互联网对UPS供电系统可靠性的要求是何等之高。按照当今的UPS制造技术水平,唯一能完善地解决这个问题的办法是采用双总线输入+UPS冗余百接并机供电系统叫双总线输出+"负载自动切换"开关的供电体制,这样才有可能达到此目标。这是因为这壳一种具有高度"容错"功能的冗余供电系统,只要设计妥当,就可以消除可能出现在供电系统中的"单点瓶颈"型故障隐患。具有能提供365天连续供电的高质量的供电能力。这就意味着,在UPS供电系统的运行中既不允许出现任何瞬间供电中断的停电事故,也不允许在UPS运行中,出现由普通的市电经交流旁路直接向用户的负载供电的局面。为此,要才UPS供电系统应满足如下要求:
  
  (1)UPS单机本身的"故障率"低,目前大型UPS产品的平均无故障工作时间(MTBF为20万~40万小时。
  
  (2)采用具有高度"容错"功能的"N+l"型UPS冗余并机系统来进一步提高UPS供电系统的可靠性("l+1"型冗余并机系统的典型MTBF值可达140万~200万小时左右)。
  
  (3)在整套UPS供电系统中,不应存在"单点瓶颈"性故障隐患。允许在UPS连续供电的条件下,执行"不停电"的维护和检修操作。万一在用户设备端出现"短路。故障时,应将"故障"的影响范围缩小到尽可能小的范围。
  
  3.高可利用率
  
  在这里所说的“高可利用率”是指UPS供电系统应该为电信设备提供能充分发挥其损术潜力的电源运行环境,也就是说UPS供电系统不应该是只能保证向电信设备提供l00%不中断供电的能源提供系统,它更应该是能确保"电信设备"不会因为UPS的供电质量不高而处于"降额使用"状态的"净化型"高质量供电系统。大量的运行实践表明:迫使电信设备进入"降额使用"状态的重要原因是"误码率"偏高。"误码率"偏高会导致电信网的运行速度大大下降,造成电信网"误码率"高的重要原因之一是:来自通信网供电系统的各种"干扰"。

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