| 摘要：UPS应该具备的电性能指标是由UPS应具备的7个方面的功能决定的，除了对一般电子设备的物理环境和安全方面的要求外，这里主要针对与UPS设备及供电系统有关的6类要求: |
随着电磁兼容性EMC问题被日益重视，对整流滤波电路的电流谐波进行限值已被提到议事日程上来。有两方面的标准对谐波电流的限值做出了规定:一方面来自电力系统的限制，例如GB叮14549《电能质量——公用网谐波》，它对注入电网的谐波提出了限值要求，但由于很多用户共同连接在同一个电网上，又有一个电流或容量分配的问题，而且最终还得由电网谐波电压是否超限来决定，因此此标准实施时有较大的难度;另一方面是电子类产品标准中对谐波电流的限制，如IEC555-2《家用电器及其他类似电器的谐波电流限值》，此标准已在1993年被废止并明确由IEC61000-3-2《接入低压交流电网设备的谐波电流限值》代替，其具体要求见表2-1。
IEC61000-3-2标准仅适用于输入相电流小于16A的设备。
1995年，IEC又颁布了IECl000-3-4，并于2000年修订为rEC61000-3-4，它是针对输入相电流，16A设备的谐波电流限值，此标准与IEC61000-3-2的主要差别是它以谐波含量百分比(INI1%)来表示。
IEC61000-3-4规定的限值分儿个等级，第一级限值可以不受限制地接入公共电网，第一级限值见表2-2。
(4)电网频率容许的变化范围频率跟踪范围
当市电正常时，UPS输出电压的频率是不稳定的，它随时都在跟踪电网电压的频率。对于后各式、线交互式和高频双变换串并联补偿电路(DeIta变换技术)构成的UPS，它们的输出电压频率自然就是电网电压的频率，而传统双转换式UPS由于它的输入AC仍C变换器已经将交流变成直流，所以它的输出逆变器可以跟踪电网电压的频率，也可以不跟踪电网电压的频率，而以自振频率工作。为了增加叨?S的输出能力和整机的可靠性，一般的双转换式UPS都配置了静态旁路开关。当UPS正常工作时，静态旁路开关处于断开状态;当UPS输出过载、设备内部过热或者UPS逆变器发生故障时，就切断UPS逆变器的输出，同时切换到静态旁路开关，由电网直接对负载供电。因为静态旁路开关的设计容量远大于逆变器的设计容量(例如5倍)，并且它本身可靠性较高，这样就大大提高了UPS的输出能力和整机的可靠性。为了保证逆变一旁路转换过程的可靠性，使其不至于因瞬时的环路电流而烧毁逆变器，也为了使输出电压不至于在市电逆变一市电旁路转换过程中发生大的相位电压幅值的变化，就必须在主交流市电逆变正常工作时，逆变器工作频率随时都跟踪电网电压的频率，使两者同频、同相。事实上，所有配置了静态旁路开关的UPS当发现逆变频率不能跟踪电网频率时，就在输出过载、过热或者UPS逆变器发生故障时拒绝执行转旁路的动作，或者做有间断地转换，使输出电压中断。
同步范围受两个方面的制约:一是负载容许的频率变化范围，二是UPS逆变器允许的频率变化范围。逆变器和负载都是按额定频率5OHz设计的，工作频率过高或过低对运行状态都会有不利的影响。特别是在配电系统和UPS主电路中，或是负载输入端和UPS输出端配有变压器、电感、电容等部件时，允许工作频率变化范围的限制更严格。当工作频率变化时，这些器件的线性工作范围和阻抗数值都发生了变化，影响电路工作的稳定性，甚至造成设备故障。
规定频率跟踪范围这项指标，并不意味着电网电压的频率会有多大的变化，电网电压的频率通常是很稳定的(电网频率在传输过程中是没有任何损耗的)，一般波动范围可限制在1%以内，而UPS的这项指标规定得都比较宽，例如4%、6%、8%。之所以规定这么宽，是因为市电停电时UPS可能是由应急发电机或者是由频率不稳定的专用电源供电的。特别是应急发电机，在输出突然加载和负载(UPS)电流中有高次谐波成分时，其输出频率会发生较大的变化，输出电压幅度也随之变化，使UPS与发电机的匹配失效，系统处于不稳定状态。以传统双转换式UPS为例，由于它的输入功率因数低，输入电流谐波成分大，当UPS输入端配有柴油发电机时，耍配置2一4倍UPS容量的发电机才能使系统稳定运行，而输入端采用高频整流(PFC电路)的双转换式UPS以及高频双变换串并联补偿电路(Delta变换技术)组成的UPS，由于电流谐波成分(5%，只要配置1•3倍UPS容量的发电机就能使系统稳定运行。
(5)频率跟踪速率
频率跟踪速率是指当市电频率变化时，逆变器工作频率跟踪市电频率变化的响应能力，以Hds表示。UPS逆变器工作频率对输入电压频率跟踪是个有差调节环节，两者不仅存在着数值上的差别，还存在着跟踪调节动态过程时间的差别。频率跟踪速率过大(例如4Hds)肘，逆变器对市电频率的变化过于敏感，当市电电压波形高次谐波成分过大或波形畸变严重时，逆变器都可能误认为是市电频率变化而盲目跟踪，从而造成逆变器工作频率不稳定或者抖动;反之，如果频率跟踪速率太小，则在市电频率变化的过程中，逆变器工作频率在大部分时间内处于与市电频率同步超差状态，此时一旦输出过载、逆变器发生故障或机内温度过高时，都会影响逆变转旁路动作的响应时间和切换的可靠性。
(6)对物理环境的适应能力
这方面的指标包括环境温度、环境湿度、振动冲击、海拔高度、抗雷击能力及某些特殊的安装条件。对UPS使用、安装的物理环境作出规定是必要的。在UPS设备中，有对洁净度要求高的高密度逻辑控制电路，有对绝缘度要求高的工作在高电压(几百伏)状态下功率器件，有对环境气压有要求的密封器件，有对湿度变化敏感的半导体器件和蓄电池，有重量密度很大的电感变压器等，因此环境温度、湿度、洁净度、海拔高度、振动冲击等物理条件都会影响UPS的工作状态和可靠性。一般情况下，UPS设备都是与精密的负载电子设各处在同一个环境中，有较好的机房和温湿度调节措施，所以只在常规条件下对以上环境物理量做出规定。对于特殊的用电场合，例如安装在洁净度很差的室外环境中，开机和工作环境温度在零下几十摄氏度;工作在露天太阳直晒情况下，环境温度在40C以上;安装在海拔3000m以上的高原地区，安装在车、船等移动场合等，要根据具体的工作环境对UPS的使用容量、元器件的选用以及安装结构等做特殊的处理。
责任编辑：handsome
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