小议UPS不间断电源的原理及维护保养

摘要：本文简要介绍了UPS不间断电源系统的工作原理、系统维护以及运行中应该注意的关键事项，从而有助于在工作中提升UPS不间断电源系统的使用寿命以及使其更具有可靠性的稳定。

关键词：不间断电源；概念；优点；维护

中图分类号：TN86 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 (2012) 11-0000-02

一、引言

作为一种不间断电源供应的系统设备—UPS已经在多数发达国家得到广泛应用，比如早期的医院手术室，电视台的节目播出以及尖端军事国防科技应用，UPS的出现极大地缓解了紧急情况的电力供应，从而最大限度的减少了不必要的损失。当然，随着IT技术的迅猛发展，图像以及文字处理技术越来越多的成为计算机处理并贮存的一部分，UPS电源系统就成为这些应用系统设备中的一个不可缺少的部分。假如计算机处理系统、服务器、各种传输设备突然出现断电的意外事故，不单单是数据以及程序丢失的问题，而且更为严重的是可能会造成计算机的硬盘阵列的损坏以及整个通信的中断。如果这些数据的丢失或者是通信的中断将会给我们的生活和工作造成极为严重的后果。

二、UPS不间断电源系统的概念及分类

UPS是不间断电源系统的英文简称，而英文为Uninterruptible Power Supply，基于字面的意思就是当电源异常或者中断时候能够不间断的提供电力，从而维持计算机等设备能正常操作的一种设备。不间断电源系统不仅可以对质量不良的电源进行滤除噪音、稳压以提供使用者稳定纯净的电源而且能在输入电源中断时立即提供给各种设备稳定而纯净的电源。所以用户特别是在网络设备及通信设备上接入不间断电源系统就像是购买了人身保险一样，有备无患。同时根据工作性质的不同UPS不间断电源系统大致可分为以下几种：分别为在线式、在线互动式以及离线式。

（一）什么是在线式不间断电源系统呢？一般在机械术语中，其指由逆变器输出负载电力，只有当UPS出现故障的时候，整个系统才会转为才会转为旁路输出负载。这种电源系统一般的特点为：

1.由于输出至负载之电力会通过UPS处理，因此输出电源质量最高。

2.无转换时间。

3.保护性最高，对市电噪声衰减能力最佳。

（二）在线互动式不间断电源系统是逆变器会作为充电器，当旁路经变压器输出给负载。当另外一种情况出现，比如断电的时候，逆变器则将电池能量转化为交流电输出给负载。其特点是：

1保持双向性转换器的设计。

2.UPS不间断电源系统的电池回充时间比较短。

3.保护性介于在线式与离线式UPS之间。

（三）离线式不间断电源系统一般是指一条直通路径，而这条路径是平常市电走旁边的，一般是直接供电给负载。通常只有停电的时候，才能由电池来提供电力。离线式不间断电源系统同一般的特点为：

1.当市电正常供给的时候，UPS对市电几乎没有任何处理而直接输出到负载。

2.结构简单、体积小、重量轻、控制容易、低成本特性。

三、机房的供电特点及使用UPS供电的优点

（一）因为绝大多数的设备都属于计算机应用类型的。根据这一特点要求，对于机房专用设备的供电要求，普通计算机机房对电网电源的供电要求首先必须得到满足。

1.电压波动380V小于或等于5%，220V小于或等于5%。

2.其设备频率的变化范围必须小于1%。

3.相数为三相四线制/单相三线制或三相五线制。

（二）由于大部分专用设备要求供电的等级是比较高的。一般来说假如突然中断供电，所造成的经济损失将会不可估量这位一级负荷。而另外一种情况是中断供电对生产通信造成一定程度的影响，这种情况为二级负荷。而计算机大部分设备例如接收器、网关与服务器等介于一级和二级负荷之间。一般的用户供电要求介于需建立带备用的供电系统与不带电之间。而比如特殊情况，像经常发生较长时间停电的单位，企业应该考虑配置发电机，另外其容量不小于UPS电源额定输出功率的两倍。

（三）而对于业务机房而言，所需要的UPS可能要求更高，一般都是中小型UPS电源且负荷有不断扩容的趋势。比如，一般的省厅或者机关部门单位其机房的负荷都小于10KVA，因此属于比较小型的UPS电源。其他的市政单位其电力负荷多数介于10至50KVA之间，隶属中型UPS电源。而小型UPS多数采用单相输入加单相输出的工作模式，而大中型UPS采用的是三相输出的工作模式。

四、UPS电源工作系统使用的优点

（一）UPS电源系统供电持续长，一般为几个小时，也有大到十几个小时的，它的主要功能是可以让您在停电的情况可像平常一样工作，显然，由于其功能的特殊，价格也明显要贵一大截。比较适用于计算机、交通、银行、证券、通信、医疗、工业控制等行业，因为这些领域的电脑一般不允许出现停电现象。

（二）离线式UPS运行效率高、噪音低、价格相对便宜，主要适用于市电波动不大，对供电质量要求不高的场合，比较适合家庭使用。

（三）具有较强的软件功能，可以方便地上网，进行UPS的远程控制和智能化管理。可自动侦测外部输入电压是否处于正常范围之内，如有偏差可由稳压电路升压或降压，提供比较稳定的正弦波输出电压。而且它与计算机之间可以通过数据接口(如RS-232串口)进行数据通讯，通过监控软件，用户可直接从电脑屏幕上监控电源及UPS状况，简化、方便管理工作，并可提高计算机系统的可靠性。

五、不间断电源系统的维护及保养的简略介绍

（一）UPS的工作质量与寿命与UPS电源的工作环境息息相关，所以用户在使用的时候，应该对其周围的环境进行定点定时的检测与侦测，如果环境的温度变化的过快的话，可能会对其征程的工作造成严重的影响。另外一方面，电池组的维修与保养也会对UPS电池组的寿命起到关键作用。其次在维修使用的时候需要使用绝缘效果良好的工具，并且严格按照操作说明书或有关的电工手册，保证所接的地线火线以及零线都符号要求，不得随意更改他们之间的相互顺序。

（二）由于UPS长期处于开机状态，所以尽量不要带负载开启UPS。要注意开机时候的先后顺序，先打开UPS电源，再开启负载电源，而关机的时候应该按照相反的顺序来进行。UPS的开关次数不宜太过于频繁，关闭后要等6秒之后才能再开机。否则，可能出现既无市电输出，有没有逆变器输出的“启动失败”的状态。

（三）UPS使用的注意事项

1.UPS的使用环境应注意通风良好，利于散热，并且保持周围环境的整洁。

2.切勿带感性负载，如点钞机、日光灯、空调等，以免造成损坏。

3.UPS的输出负载控制在60%左右为最佳，可靠性最高。

4.UPS带载过轻（如1000VA的UPS带100VA负载）有可能造成电池的深度放电，会降低电池的使用寿命，应尽量避免。

5.适当的放电，有助于电池的激活，如长期不停市电，每隔三个月应人为断掉市电用UPS带负载放电一次，这样可以延长电池的使用寿命。

6.对于多数小型UPS，上班再开UPS，开机时要避免带载启动，下班时应关闭UPS；对于网络机房的UPS，由于多数网络是24小时工作的，所以UPS也必须全天候运行。

7.UPS放电后应及时充电，避免电池因过度自放电而损坏。

六、结语

综上所述，UPS电池的正确使用与维护需要由市级各单位的工作人员以及相关工作者的互相配合，而UPS不间断电源系统的故障率的降低，对一些重要的系统比如经济、金融和银行等单位起着越来越重要的作用。

参考文献：

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