1  电信机房供电系统的设计
　　
　　1.1  对UPS前级供电系统的要求
　　
　　UPS可以向负载提供稳压精度高、频率稳定、波形失真度小的高质量电源，并且在与静态旁路切换时可以实现无间断供电。但要做到这点，它的前级供电质量不容忽视。在设计通信机房前级供电系统时，应考虑以下几个方面。
　　
　　(1)前级供电系统电源质量不宜太差，电压及频率应稳定在正常范围。一般地讲，大容量UPS主机输入电压范围应为380V±15%。电压过低，将使UPS后备蓄电池频繁放电，最终因长期处于欠压充电状态而缩短它的使用寿命；相反，电压过高，则易引起逆变器损坏。对于旁路输入，其电压和频率波动也有一定的范围，一般为额定电压的±10%和额定频率的±5%，如果前级电源变化范围过大，就会导致逆变器和旁路电源之间的切换被禁止或有间断。因此，如果通信机房的前级电网在电压范围上达不到要求，应在UPS前级配置合适的抗干扰交流稳压电源，但不宜采用磁饱和稳压器，因为这类稳压器在开机时可产生瞬时高压，输出波形失真度也较大，易造成UPS故障；
　　
　　(2)前级供电系统中不应当带有别的频繁启动的负载，比如经常使用的电梯，频繁开启的空调等。原因是在这些负载开、关机时会出现瞬间高低压，使供电线路上电压波形失真度过大，造成UPS市电旁路供电与逆变器供电转换控制电路误动作，进而引起同步控制电路故障。所以在条件许可下，宜将UPS的供电电源尽可能置于电网输入的前端或采用独立的供电回路；
　　
　　(3)大多数通信机房都备有发电机组，以解决较长时间停电的问题。但在配置发电机组时，其容量应考虑不少于UPS电源额定输出功率的1.5～2倍，以保证发电机输出电压、频率正常，并改善其波形失真度。
　　
　　1.2  UPS容量的确定
　　
　　根据负载容量及性质选择适当的UPS，既可保证UPS的供电质量，降低故障率，又可节省投资，提高经济效益。一般来说，UPS容量的确定主要是要满足当前负载的需要，同时，也要考虑以下几个因素。
　　
　　(1)负载性质对UPS输出功率的影响。当前大部分UPS生产厂家在产品说明书中所给的输出功率都是指负载功率因数为0.8(滞后)时的值，而UPS实际可带的负载量是与负载功率因数密切相关的。当负载为纯电阻性或电感性时，逆变器在额定视在功率下其有功功率将有所下降。所以在考虑UPS容量时，对不同的负载功率因数要进行功率折算。对于冲击类负载，只要负载的峰值系数在UPS允许的范围内，UPS基本上可以输出额定功率，对于电阻性或电感性负载，则需酌情加大UPS容量；
　　
　　(2)UPS容量不宜过大，以免使其过度轻载运行。过度轻载运行虽有利于降低逆变器损坏的概率，但可能造成市电停电时蓄电池放电电流过小而放电时间偏长，在蓄电池保护装置故障时，蓄电池组被深度放电而造成永久性损坏；
　　
　　(3)UPS容量不宜过小，以免使其长期处于重载运行状态。这样虽可节省一部分投资，但由于逆变器处于重载运行，其输出波形将发生畸变，输出电压幅值抖动过大。这样既不能为负载提供优质电源，还极易造成UPS逆变器的末级驱动元件损坏。目前一些UPS厂家推荐，UPS负载量不宜长期超过其额定容量的80%；
　　
　　(4)对于通信机房面积较大、负载不断分期扩容的情况下，在首期配置UPS容量时，应适当考虑中远期发展趋势，并在选型中挑选可并机或多机运行的机型，以使中远期负载容量增大时，通过UPS并机扩大其输出容量。相应地，配置UPS输入及输出配电屏时，应预留多台UPS的输入开关和中远期的负荷分路开关，以便于日后扩容。
　　
　　1.3  供电系统的电气隔离及接地
　　
　　一般来说，电网中经常存在差模干扰和共模干扰，这些干扰对机房内设备正常运行存在着不同程度的干扰。另外，零线电位的偏移也会对电子设备的运行造成影响。所以，在考虑UPS供电方案时应采取措施把这些影响减少到最小。传统的UPS通过内部的工频输入及输出变压器来实现负载和电网间的电气隔离和电压匹配，抑制来自电网的共模及差模干扰电压，便其不致于耦合到电子设备的电源上。此类UPS的输出零点是取自隔离变压器次级Y型绕组的中性点。为保证输出零点电压不偏移，应从通信机房的交流工作接地排上单独引线至该输出点。
　　
　　近年来，出现了采用高频链结构的不含输出隔离变压器的UPS。由于采用了高频变压器代替工频变压器，其体积重量明显减小，但因为其输出端直接通过变换元件输出，一定程度上存在直流高压进入负载的危险，而且在三相负载不平衡情况下存在电压零点偏移问题。中性线与地线间的电压可达十几伏甚至更高，大大超出一些电信设备的要求。所以对于大型通信网络等比较重要的负载，供电系统应尽量采用带工频隔离变压器的UPS。
　　
　　1.4  正确配置UPS后备蓄电池
　　
　　为保证电网停电时也能利用UPS继续向通信设备提供高质量供电，后备蓄电池的配置尤为重要。当负载不允许被中止供电时，通信机房内UPS蓄电池后备时间应大于从市电中断到恢复的时间或到发电机组正常供电所需时间(前级供电系统配有发电机组)，若此段时间较长，则应配置外接的长延时蓄电池组，但此时应确认UPS内部整流器有能力对外接大容量蓄电池组进行充电，否则应配置外接充电器。蓄电池容量选择应遵循以下原则:蓄电池必须在后备时间内供电给逆变器，且在额定负载下蓄电池组电压不应下降到逆变器所允许的最低电压以下。在布置机房设备排列时，应尽量使蓄电池组靠近UPS主机，缩短两者之间连线长度，增大连线截面积，以降低连线自感量和线路压降。蓄电池组可安装在蓄电池柜内，也可安装在敞开的蓄电池架中。前者美观、整洁，但对楼板承重要求较高；后者可分散承重，且散热性好，但占地面积多，易积尘，给维护带来不便。
　　
　　1.5  通过冗余方式增加供电可靠性
　　
　　为了提高UPS供电的可靠性，可采用多种UPS冗余连接方式。各种方式都有优缺点，考虑方案时要根据实际负载情况选择合适的方式。当前冗余连接方式大致有以下三种。
　　
　　(1)双机主从式热备份 
　　此系统结构及控制简单，但存在以下缺点:主机长时间工作，而从机处于长期待机状态，两机的元件老化程度不均匀；在从机供电的状态下，主机静态旁路故障时将导致系统供电失败;系统负载不能超过单机容量且以后无法扩容；