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关于UPS的概念理解和常见使用范围应用

发布时间:2014-07-24 点击量:
关于UPS的相关知识
为什么要配备UPS电源?
据IDC统计,全部电脑故障的45%是由电源问题引起的;在中国,大城市停电的次数平均为0.5次/月,中等城市为2次/月,小城市或村镇为4次/月,电网存在至少九种问题:断电、雷击尖峰、浪涌、频率震荡、电压突变、电压波动、频率漂移、电压跌落、脉冲干扰;因此从改善电源质量的角度来说给电脑配备一台UPS是十分必要的。另外,精密的网络设备和通信设备是不允许电力有间断的,以服务器为核心的网络中心要配备UPS是不言而喻的,即使是一台普通电脑,其使用三个月以后的数据文件等软件价值就已经超过了硬件价值,因此为防止数据丢失而配备UPS电源也是十分必须的。 UPS适合带哪些类型的负载? UPS适合带阻容性(如电脑)、阻性、微感性负载。

UPS不适合带接纯感性、纯容性负载。例如电动机、空调、复印机等。而且也不能接半波整流型负载. 如何选购UPS?
许多用户在确定UPS功率时,由于资金的困扰和对UPS电源不甚了解,往往从目前机房设备的容量去选择UPS的功率,这样就会导致UPS功率容量与负载的功率相同或略大。实际上这样选择是不明智的。选购UPS电源时,要根据自身电网条件、用电环境、自然环境、用电设备的特殊要求、应用和维护水平等因素,确定满足需要的UPS电源。建议用户从以下几个方面来确定所选择的UPS功率。

1、 确定所需UPS的类型
1)根据负载对输出稳定度、切换时间、输出波形要求来确定是选择在线式、在线互动式、后备式以及正弦波、方波等类型的UPS。在线式UPS的输出稳定度、瞬间响应能力比另外两种强,对非线性负载及感性负载的适应能力也较强。对一些较精密的设备、较重要的设备要求采用在线式UPS。在一些市电波动范围比较大的地区,避免使用互动式和后备式。 如果要使用发电机配短延时UPS,推荐在线式UPS。
2)UPS作为基础供电设备,最重要的是可靠性。一般而言,功率大些的UPS的MTBF(平均无故障时间)要远远高于小功率UPS的MTBF。因此,从可靠性考虑应选择功率大一些的UPS。
3)从投资成本或扩容角度考虑,建议用户根据建设资金、未来3~5年的业务发展等方面情况,采取一次投资,一次到位的方式;或是边成长边建设,选择可升级、扩容的UPS产品,避免因资金不足或业务发展预测不到位等因素带来的重复投资的损失。 2、确定所需UPS的容量 如无特殊行业标准要求,建议按如下方案考虑:
1)、计算所有的负载总和(S=S1+S2+……+Sn),单位:VA; UPS的容量≥S÷0.8(考虑UPS的抗冲击能力及扩容需要)
2)、后备满载供电时间不少于30分钟。 在确定UPS电源的功率值之后,还需要考虑UPS的备用时间:标准型,备用时间为5~10分钟;长延时,备用时间为1~8小时,保证长时间运转;任意配置,可根据用户特殊需求定制。
3、考虑断电保护的性能以及电池的后备时间 UPS电源依备用时间可分为标准型及长延时型。标准型UPS备用时间为5-15分钟,长效型为1-8小时,甚至更长。假如您的设备停电时,只需要存盘、退出即可,建议选用标准型UPS;假如您的设备停电时,仍须长时间运转,那须选用长效型UPS。
4、 附加功能 为了提高系统的可靠性,建议采用UPS热备份系统,可以考虑串联热备份或并联热备份。小容量的UPS(1~2KVA)还可以选用冗余开关。 可以选用远程监控面板,实现在远端监视和控制UPS的工作。 可以选用监控软件,实现计算机和UPS之间的智能化管理。 可以选用网络适配器,实现UPS的网络化管理(基于SNMP)。 在某些多雨多雷地区,可以配用防雷器。 还要考虑是否能够对网络使用和对外设进行保护。因为外设越来越齐全(如打印机、扫描仪),这部分设备也同样需要保护。是否具备电缆线浪涌保护和数据线浪涌保护功能?在无人值守时是否能够进行自动的系统关机?另外,因为用户商用桌面的UPS多放在自己的身边,所以在产品的设计风格、制造工艺方面也是需要考虑的。
5、服务能力 每个用户的网络特点、电力环境都不相同,电源保护要求也随之变化。用户在使用UPS时可能遇到的种种问题也不尽相同,用户希望自己购置的是完全适合实际需求的产品和服务,而且关心设备投资的短期、长期回报率及投资风险。而现实是,绝大多数用户缺乏这方面的专业人员,所以,优质的服务体系和主动的服务态度也成为用户选购UPS电源时必须考虑的一个重要因素。 何谓“标准型”及“长效型”UPS? 标准型UPS电源,指单台UPS已内置小容量电池(装在主机机箱内),断市电后供电时间较短(满载下仅几分钟)。
  而长效型UPS电源则是外配大容量电池,需另用电池箱安装在UPS主机机箱外,供电时间长短由0.5小时到8小时不等 ,依用户需要而配置。
  换句话讲,标准型UPS电源是厂商已设定好放电时间的UPS电源;而长效型UPS电源则是由客户 自己选定放电时间的UPS。 标准型UPS电源是不适合直接外接电池作长效型UPS使用,这是因为标准型UPS电源受散热条件及充电电路的设计电流 较小条件之限制,如作长效型UPS电源使用,会对UPS电源、电池的使用造成不良影响,甚至损坏。

电池怎样保养,正常寿命是多少? 电池想要延长寿命,应该注意以下几个方面:
1.正常时,电池每隔3~6个月带载充、放电一次,放电后标准机的连续充电时间应不少于10小时。
2. UPS长期闲置不用,应每隔3~6个月充电一次。
3.电池使用环境要求温度在0℃到40℃之间,避免阳光直射并且保持清洁。
4.一般在室温条件下,正常使用时松下密封免维护铅酸电池的浮充使用寿命为3~5年。 如何延长UPS电源的供电时间?

延长UPS电源的供电时间有两种方法:
1. 外接大容量电池组: 可根据所需供电时间外接相应容量的电池组,但须注意此种方法会造成电池组充电时间的相对增加,另外也会增加 占地面积与维护成本,故需认真评估。
2.选购容量较大的不间断电源系统: 此方法不仅可减少维护成本,若遇到负载设备扩充,较大容量的不断电系统仍可立即运作。

UPS蓄电池的正确使用与维护
1、对存放重要信息的计算机进行重点保护。由于每台计算机都有可能因电源电压不稳定或者其他原因引起计算机在使用过程中突然掉电,对于普通计算机来说,这种突然掉电可能是再平常不过的事情了,但如果对那些存放有重要信息的计算机来说,突然掉电可能会给用户带来不可估量的损失。因此从保护的实用价值角度出发,用户应该只对那些少数的重要计算机进行电源保护,以便让UPS电源物有所值。

2、根据保护对象选择合适的UPS。如果选购UPS电源是为了保护存放有重要信息的普通计算机,那么必须确保UPS能提供小于300V的保护电压,这样在市电出现停电的时刻,UPS能瞬间完成切换到后备用电源的过程,使计算机在短时断电时仍能顺畅运行,不会出现数据丢失和系统关闭现象。在超长市电电源中断的情况下,UPS设备可以启动电源管理软件实现安全的计算机系统关闭过程,也保证数据的完整性;这样UPS不仅保护PC的硬件,也保护了硬件内的数据。如果选购的UPS是为了保护网络服务器,那么选购的UPS除了要具有防浪涌电压、有可充电电池等功能外,还具有防止数据线浪涌的功能,以确保UPS在市电电网停电的情况下可在全负载条件下运行至少5分钟,从而避免网络交换设备不受市电的干扰,另外服务器的UPS最好还要有智能电池管理功能。

3、不能长期按照额定功率来运行UPS。在许多人看来,要充分发挥UPS的功效的话,就应该让UPS一直处于额定功率状态下运行,这样的话虽然正确,但是如果UPS长期满载运行可能会大大缩短UPS的使用寿命。UPS使用的原则应该是让UPS尽量用到最需要的地方,而不是把一些根本就没有必要进行电源保护的设备都连接到UPS上,这样只能额外加重UPS的运行负担,让UPS电源在不知不觉中“老死”。正确的做法是适度控制好UPS电源的连接负载,保证UPS的负载量不超过其额定功率的85%,也就是说用户可以将UPS电源控制柜后面的几个接口适当地保持空闲状态。当然大家也没有必要让UPS电源过分低载运行,这样UPS电源就会失去购买价值了。

4、后备式UPS不适宜用在对电源敏感的设备上。后备式UPS平时处于蓄电池充电状态,在停电时逆变器紧急切换到工作状态,将电池提供的直流电转变为稳定的交流电输出,不过这种UPS存在一个切换时间问题,因此不适合用在对电源敏感的设备保护上。因为尽管这种UPS切换时间很短,但对电源敏感的设备,例如一些控制精度非常高的设备来说,不但要求电源电压要持续,而且还必须稳定,一旦电源有微小的波动,其工作状态就能发生很大的变化。

5、应确保与UPS相连的配电柜使用的是空气开关。为了确保UPS电源的使用安全,我们还必须注意与UPS相连的配电柜的使用开关,因为如果接UPS的配电柜采用普通的老式闸刀开关,这种开关在接通或者断开电源的一刹那有拉弧现象,这种现象会产生突发尖端电流从而对市电电网产生额外的干扰;而如果配电柜采用新式的空气开关的话,就可以利用该开关的消弧功能来避免拉弧现象,从而确保市电电网的稳定性。另外旧式开关由于采用的是熔断式保险丝,在电流响应方面比较迟钝,这样一旦遇到短路或者其他特殊情况时,就不容易及时切断电源。
6、保护服务器的UPS电源最好具有智能管理功能。由于服务器是一个网络中的核心,网络中所有重要的信息全部存放在服务器中,一旦服务器发生什么意外的话,整个网络可能就处于瘫痪状态,由此可见保护服务器是多么的重要。为了能及时对服务器的任何异常作出响应,这就要求与服务器相连接的山特UPS具有一些智能管理功能,例如对服务器的供电能进行自动管理和调整,或者说当电源遇到突发故障时,UPS能自动关闭服务器的操作系统并关闭其电源,另外UPS的智能功能还包括将服务器的有关信息通过网络传递给操作系统或网络管理员,以便服务器管理人员能即时进行远程控制和管理。
7、让蓄电池工作在合适的环境中。在普通人眼中,UPS电源就是那个密封式的铅酸蓄电池柜;其实铅酸蓄电池只不过是UPS电源的供电部分,它的另一部分是电源控制柜。对于电源控制部分,我们倒是没什么需要维护的,但对于那些密封在柜内的铅酸蓄电池我们能做些什么维护工作呢?其实,对蓄电池所做的维护工作最重要的就是让蓄电池工作在合适的环境中,因为蓄电池对工作环境的温度有较高要求,温度适宜可以让蓄电池发挥出最佳潜能,相反蓄电池的功效就不能得到很好的利用,而且还会延长蓄电池的使用寿命。为此,我们尽可能地让蓄电池的工作温度保证在25℃左右,如果温度过高会缩短蓄电池使用寿命,温度太低了,山特UPS将达不到标称的延时。
  另外在组装蓄电池时,要千万注意不能将安装时数不同、出厂品牌不同的电池混合使用,这样会让UPS电源的实际使用效果大打折扣。

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