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HOPPECKE蓄電池XC21600荷貝克裝置電源

HOPPECKE蓄電池XC21600荷貝克裝置電源

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所謂在線式是指不管市電及電壓是否正常，負(fù)載所用的交流電壓都要經(jīng)過逆變電路，即逆變電路始終處于工作狀態(tài)，在線式UPS一般為雙變換結(jié)構(gòu)。所謂雙變換是指UPS電源正常工作時(shí)，電能經(jīng)過了AC/DC、DC/AC兩次變換后再供給負(fù)載。
當(dāng)然為了提高系統(tǒng)的可靠性，在線式雙變換UPS一般增加了自動(dòng)旁路電路。小功率UPS采用繼電器轉(zhuǎn)換便能滿足要求，而大功率一般為采用晶閘管(SCR)方式的靜態(tài)開關(guān)，在過載或雙變換電路部分故障時(shí)負(fù)載由旁路供電，這是非正常工作狀態(tài)，這種情況出現(xiàn)的概率比電網(wǎng)不正常概率要小得多。功率較大的UPS在此基礎(chǔ)上還增加了手動(dòng)旁路(維修開關(guān))，用于維修時(shí)保證負(fù)載繼續(xù)運(yùn)行。
雙變換在線式UPS電源

電路各環(huán)節(jié)功能。當(dāng)前，絕大多數(shù)在線式UPS都采用雙變換電路結(jié)構(gòu)。

1)變換器1:該變換器為AC/DC單向變換。當(dāng)市電存在時(shí)，它完成對(duì)蓄電池的充電，并通過變換器2向負(fù)載供電。該變換器多為不可控整流或可控整流電路。

2)變換器2:該變換器為DC/AC單向逆變。當(dāng)市電存在時(shí)，它由變換器1獲得直流電能后再轉(zhuǎn)換為交流后輸出至負(fù)載，并保證向負(fù)載提供高質(zhì)量的交流電源;當(dāng)市電中斷時(shí)，由蓄電池通過變換器2向負(fù)載供電。
3)旁路開關(guān):平時(shí)處在斷開狀態(tài)，當(dāng)變換電路發(fā)生故障、負(fù)載有沖擊性(例如啟動(dòng)負(fù)載時(shí))或發(fā)生過載故障時(shí)，變換器停止輸出，旁路開關(guān)接通，由電網(wǎng)直接向負(fù)載供電，旁路開關(guān)多為智能型的功率容量很強(qiáng)的無觸點(diǎn)開關(guān)。
2、在線式UPS的工作原理，當(dāng)在線式UPS在電網(wǎng)供電正常時(shí)，電網(wǎng)輸入的電壓一路經(jīng)過噪聲濾波器去除電網(wǎng)中的高頻干擾，以得到純凈的交流電，然后分別進(jìn)入充電器對(duì)蓄電池充電，另路進(jìn)入整流器進(jìn)行整流和濾波，并將交流電轉(zhuǎn)換為平滑直流電供給逆變器，而逆變器又將直流電轉(zhuǎn)換成220V/380V，50Hz-60Hz的交流電供負(fù)載使用當(dāng)發(fā)生市電中斷時(shí)，交流電的輸入已被切斷，整流器不再工作，此時(shí)若電池放電把能量輸送到逆變器，再由逆變器把直流電變成交流電，供負(fù)載使用，因此，対負(fù)載來說，盡管市電已不復(fù)存在，但此時(shí)負(fù)載并未因市電中斷面停運(yùn)，仍可以正常運(yùn)行。
目前，在線式UPS使用得較為普遍。無論市電正常與否，在線式UPS的逆變器始終處于工作狀態(tài)。逆變器具有穩(wěn)壓和調(diào)壓作用，因此在線式UPS能對(duì)電網(wǎng)供電起到“將凈化”作用，同時(shí)具有過載保護(hù)功能和較強(qiáng)的抗干擾能力，供電質(zhì)量穩(wěn)定可靠，但其價(jià)格較貴。在線式UPS從根本上*消除了來自市電的任何電壓波動(dòng)和干擾對(duì)負(fù)載工作的影響，真正實(shí)現(xiàn)了對(duì)負(fù)載的無干找、穩(wěn)壓、穩(wěn)頻供電。在線式UFS輸出的正弦波的波形失真系數(shù)小。目前，一般市售產(chǎn)品的波形失真系數(shù)均在3％以內(nèi)。
當(dāng)市電供電中斷時(shí)，UPS的輸出不需要一個(gè)開關(guān)轉(zhuǎn)換時(shí)間，因此其負(fù)載電能的供應(yīng)是平滑穩(wěn)定的。在線式UPS能實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載的真正的不間斷供電，因此從市電供電到市電中斷的過程中，UPS對(duì)負(fù)載供電的轉(zhuǎn)換時(shí)間為零。
由于在線式UPS工作過程是:在對(duì)蓄電池充電的同時(shí)，電能需經(jīng)兩次變換再向負(fù)載供電，而在市電中斷時(shí)再由逆變器將蓄電池的電能逆變成交流電能，因此其電能的轉(zhuǎn)化過程中有20％左右的電能損失。而且該過程所產(chǎn)生的熱能又影響蓄電池的壽命和電路的可常性。

荷貝克蓄電池SB型號(hào)以及參數(shù)： 

供電系統(tǒng)中，既要求具有漏電保護(hù)的功能，又要求電源具有不間斷的能力。所以，有用戶在每個(gè)供電系統(tǒng)中采用了一臺(tái)3kVA高頻在線式不間斷電源和一臺(tái)30mA的定時(shí)漏電保護(hù)斷路器。在一個(gè)供電系統(tǒng)調(diào)試過程中，多次出現(xiàn)過下述現(xiàn)象：市電正常時(shí)，高頻在線式不間斷電源空載啟動(dòng)，當(dāng)輸出繼電器動(dòng)作，切斷旁路，接通逆變電路時(shí)，市電斷路器的漏電保護(hù)動(dòng)作，從而切斷了市電。似乎驗(yàn)證了目前的一種說法；UPS的前端不能加裝帶有漏電保護(hù)的斷路器。為此，對(duì)其進(jìn)行了探討。
對(duì)UPS的一種漏電保護(hù)誤動(dòng)進(jìn)行了探討。其中包括對(duì)電源濾波器、漏電保護(hù)以及它們一起使用時(shí)過渡過程的探討。后提出了相應(yīng)的解決方法。
1  UPS正常開機(jī)工作
市電正常時(shí)，高頻在線式不間斷電源空載啟動(dòng)，當(dāng)UPS接到開機(jī)命令后，開機(jī)電路開始工作。主電路首先通過旁路輸出。當(dāng)CPU檢測(cè)到逆變器工作正常后，發(fā)出控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)輸出繼電器動(dòng)作，切斷旁路，接通逆變電路，完成UPS的開機(jī)過程。在我們研制的8個(gè)供電系統(tǒng)中，有7個(gè)供電系統(tǒng)的UPS開機(jī)工作一直正常。
2 UPS的漏電保護(hù)動(dòng)作現(xiàn)象
在我們研制的供電系統(tǒng)中，出現(xiàn)過引言中所述的現(xiàn)象，因此，無法利用市電供電。應(yīng)該說明的是，這種UPS的漏電保護(hù)動(dòng)作的現(xiàn)象并非在每次UPS啟動(dòng)時(shí)都出現(xiàn)。在8個(gè)供電系統(tǒng)中，只在一個(gè)系統(tǒng)中多次出現(xiàn)過。

德國松樹蓄電池OPzV系列

由于OPzV電池采用一體化的全密封設(shè)計(jì)，所以不必為其提供一個(gè)單獨(dú)的電池室。同時(shí)與開口電池相比，根據(jù)VDF0510第二部分（1986年）的要求通風(fēng)條件可顯著降低。從節(jié)約使用空間的角度考慮，OPzV電池可置入機(jī)箱的特點(diǎn)為降低設(shè)備的整體造價(jià)提供可能。

特別設(shè)計(jì)的電池機(jī)箱可供客戶選擇，這種一體化機(jī)箱在通訊中心被證明是特別成功的。OPzV電池能滿足種類連續(xù)負(fù)載的要求。外形尺寸的標(biāo)準(zhǔn)化使得它毫無困難地與現(xiàn)有設(shè)施相連接。

UPS電源是信息系統(tǒng)及電子產(chǎn)品地心臟，交流電源的質(zhì)量決定了信息系統(tǒng)及電子產(chǎn)品能否正常地工作。因此了解交流電源的質(zhì)量問題，才能為其提供有效的解決方案。交流電源存在的質(zhì)量問題有以下幾種。

UPS電源

一、電源質(zhì)量問題

1.電壓的變化范圍過大，電網(wǎng)供電不足，供電部門采取降壓供電，或地處偏遠(yuǎn)地帶，損耗過多，導(dǎo)致電壓偏低;電網(wǎng)用電太少，導(dǎo)致電壓偏高。電壓太低，負(fù)載不能正常工作;電壓太高，負(fù)載使用壽命縮短，或?qū)⒇?fù)載燒毀。

2.波形失真(或稱諧波)產(chǎn)生的原因是整流器、UPS電源、電子調(diào)速裝備、熒光燈系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)、微波爐、節(jié)能燈、調(diào)光器等電力電子設(shè)備和電器設(shè)備中開關(guān)電源的使用。諧波對(duì)公用電網(wǎng)的危害主要包括：

1)使公用電網(wǎng)中的元件產(chǎn)生附加的諧波損耗，降低了發(fā)電、輸變電設(shè)備的效率，大量的3次諧波流過中性線時(shí)，會(huì)引起線路過熱甚至發(fā)生火災(zāi);

2)影響各種電氣設(shè)備的正常工作，除了引起附加損耗外，還可使電機(jī)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)、噪聲和過電壓，使變壓器局部嚴(yán)重過熱，使電容器、電纜等設(shè)備過熱、絕緣老化、壽命縮短，以致?lián)p壞;

3)會(huì)引起公用電網(wǎng)中局部并聯(lián)諧振和串聯(lián)諧振，從而使諧波放大，使前述的危害大大增加，甚至引起嚴(yán)重事故;

4)會(huì)導(dǎo)致繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置誤動(dòng)作，并使電氣測(cè)量?jī)x表計(jì)量不準(zhǔn)確;

5)會(huì)對(duì)鄰近的通信系統(tǒng)產(chǎn)生，輕者產(chǎn)生噪聲，降低通信質(zhì)量，重者導(dǎo)致信息丟失，使通信系統(tǒng)無法正常工作。

3.突波(或稱電涌、浪涌)指在瞬間內(nèi)(數(shù)毫秒間)輸出電壓有效值高于額定值110%，持續(xù)時(shí)間達(dá)一個(gè)或數(shù)個(gè)周期，是破壞精密電子設(shè)備的主要元兇。除受到雷擊產(chǎn)生外，另外主要是由于電網(wǎng)上連接的大型電氣設(shè)備關(guān)機(jī)開機(jī)時(shí)，電網(wǎng)因突然卸載而產(chǎn)生的高壓。

1)電涌對(duì)敏感電子電器設(shè)備的影響有以下類型。

電壓擊穿半導(dǎo)體器件;破壞元器件金屬化表層;破壞印刷電路板印刷線路或接觸點(diǎn);破壞三端雙可控硅元件/晶閘管……。

鎖死、晶閘管或三端雙向可控硅元件失控;數(shù)據(jù)文件部分破壞數(shù)據(jù)處理程序;出錯(cuò)：接收、傳輸數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤和失敗;原因不明的故障……。

過早老化：零部件提前老化、電器壽命大大縮短;輸出音質(zhì)、畫面質(zhì)量下降。

2)電涌會(huì)毀壞哪些電氣設(shè)備含有微處理器的電氣設(shè)備極易受到電涌的毀壞，這包括計(jì)算機(jī)及輔助設(shè)備、程序控制器、PLC、傳真機(jī)、電話機(jī)、留言機(jī)等;程控交換機(jī)、廣播電視發(fā)送機(jī)、影視設(shè)備、微波中繼設(shè)備;家電行業(yè)的產(chǎn)品包括電視機(jī)、音響、微波爐、錄象機(jī)、洗衣機(jī)、烘干機(jī)、電冰箱等。調(diào)查數(shù)據(jù)表明：在保修期出現(xiàn)問題的電氣設(shè)備中，有63%是由于電涌造成的

4.尖波(或高壓尖脈沖)指峰值達(dá)6000V，持續(xù)時(shí)間從10-4-10ms的電壓。這主要由于雷擊、電弧入電、靜態(tài)放電或大型電氣設(shè)備的開關(guān)操作而產(chǎn)生。

它的危害主要是：尖峰脈沖幅度很大時(shí)，會(huì)破壞工控機(jī)開關(guān)電源輸入濾波器、整流器甚至主振管。再加之其頻譜很寬，也會(huì)竄入計(jì)算機(jī)造成。

5.瞬態(tài)過電壓和暫態(tài)過電壓指峰值電壓高達(dá)20000V，但持續(xù)時(shí)間10-6s-10-4s的脈沖電壓。其產(chǎn)生的主要原因及可能造成的破壞類似于高壓尖脈沖，主要由雷電所致。

它的主要危害是：以大規(guī)模集成電路為核心組件的測(cè)量、監(jiān)控、保護(hù)、通信、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等*電子設(shè)備、以大型CMOS集成元件組成的等電子設(shè)備普遍存在著對(duì)暫態(tài)過電壓、過電流耐受能力較弱的缺點(diǎn)，暫態(tài)過電壓不僅會(huì)造成電子設(shè)備產(chǎn)生誤操作，或者造成電子設(shè)備受到*，數(shù)據(jù)丟失，或暫時(shí)癱瘓;嚴(yán)重時(shí)可引起元器件擊穿及電路板燒毀，使整個(gè)系統(tǒng)陷于癱瘓。

6.電壓下陷/下降指市電電壓有效值界于額定值的80-85%之間的低壓狀態(tài)，并且持續(xù)時(shí)間達(dá)一個(gè)到數(shù)個(gè)周期，甚至更長(zhǎng)。其產(chǎn)生的原因包括大型設(shè)備啟動(dòng)和應(yīng)用、大型電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、或大型電力變壓器接入、主電力線切換、線路過載等。

UPS電源危害主要是：對(duì)計(jì)算機(jī)的影響輕則使keyboard等接口設(shè)備暫停作業(yè)，重則使數(shù)據(jù)流失、檔案毀壞。電壓的下陷同時(shí)也會(huì)使計(jì)算機(jī)內(nèi)的組件毀壞，以致于壽命減短。電壓下陷是見的電力問題，它占了電力問題的87%。

7.三相電壓不平衡指各相之間相電壓不相等或線電壓不相等。是由于各相負(fù)載不平衡造成的，即與用戶負(fù)荷特性有關(guān)，同時(shí)也與電力系統(tǒng)的規(guī)劃、負(fù)荷分配也有關(guān)。有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：電力系統(tǒng)公共連接點(diǎn)正常運(yùn)行方式下不平衡度允許值為2%，短時(shí)間不得超過4%。對(duì)變壓器的危害：三相負(fù)載不平衡時(shí)，使變壓器處于不對(duì)稱運(yùn)行狀態(tài)，造成變壓器的損耗增大(包括空載損耗和負(fù)載損耗)。根據(jù)變壓器運(yùn)行規(guī)程規(guī)定，在運(yùn)行中的變壓器中性線電流不得超過變壓器低壓側(cè)額定電流的25%。此外，三相負(fù)載不平衡運(yùn)行會(huì)造成變壓器零序電流過大，局部金屬件升溫增高，甚至?xí)?dǎo)致變壓器燒毀。對(duì)用電設(shè)備的影響：三相電壓不平衡的發(fā)生將導(dǎo)致達(dá)到數(shù)倍電流不平衡的發(fā)生，誘導(dǎo)電動(dòng)機(jī)中逆扭矩增加，從而使電動(dòng)機(jī)的溫度上升，效率下降，能耗增加，發(fā)生震動(dòng)，輸出虧耗;導(dǎo)致用電設(shè)備使用壽命縮短，加速設(shè)備部件更換頻率，增加設(shè)備維護(hù)的成本;使中性線中流入過大的不平衡電流，導(dǎo)致中性線增粗。對(duì)線損的影響：加大線損損耗，其中負(fù)荷方式不同影響也不同。以三相四線制結(jié)線方式為例，當(dāng)一相負(fù)荷重，兩相負(fù)荷輕的情況下線損增量較小;當(dāng)一相負(fù)荷重，一相負(fù)荷輕，而第三相的負(fù)荷為平均負(fù)荷的情況下線損增量較大;當(dāng)一相負(fù)荷輕，兩相負(fù)荷重的情況下線損增量大。當(dāng)三相負(fù)荷不平衡時(shí)，無論何種負(fù)荷分配情況，電流不平衡度越大，線損增量也越大。

8.雜訊(或稱噪聲)指射頻(RFI)和電磁(EFI)及其它各種高頻*，源于電磁波或高頻波感應(yīng)。電機(jī)運(yùn)行、斷電器動(dòng)作、馬達(dá)控制器工作、廣播發(fā)射、微波輻射及電氣風(fēng)暴都會(huì)造成噪聲。它的危害主要是：讓電腦CPU產(chǎn)生誤判動(dòng)作，嚴(yán)重者可能燒壞CPU和其他電腦配件，可造成*電傳輸中斷;感應(yīng)傳導(dǎo)到四周環(huán)境，導(dǎo)致其他電子設(shè)備.無法正常工作;可使民航系統(tǒng)工作失效，通信不暢，計(jì)算機(jī)運(yùn)行錯(cuò)誤，自動(dòng)設(shè)備誤動(dòng)作。

奧其斯設(shè)計(jì)的交流參數(shù)穩(wěn)壓電源由于有以下特性能解決以上電源問題。

1.穩(wěn)壓范圍寬，輸出精度高：輸入電壓實(shí)際工作范圍單相可達(dá)120V∽300V，三相可達(dá)210V∽515V可有效解決電壓變化過大問題。

2.10-40ms的總恢復(fù)時(shí)間，有效解決電壓下陷/下降問題。

3.UPS不間斷電源輸入輸出隔離設(shè)計(jì)及*的選頻參數(shù)激勵(lì)振蕩功能可實(shí)現(xiàn)輸入，輸出雙向抗，有效解決雜訊、諧波、突波、尖波、瞬態(tài)過電壓等感應(yīng)雷擊電源質(zhì)量問題。