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HOPPECKE蓄電池XC21600荷貝克裝置電源
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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):
型號(hào) | C10/1.80V(AH) | C3/1.80V(AH) | C1/1.80V(AH) | 重量kg | 長(zhǎng) mm | 寬 mm | 高 mm |
SB 12V 50 | 52.7 | 51.5 | 41.8 | 26.0 | 229 | 177 | 230 |
SB 12V 60 | 63.2 | 56.5 | 46.1 | 26.5 | 229 | 177 | 230 |
SB 12V 80 | 80.4 | 78.5 | 63.7 | 37.5 | 344 | 177 | 230 |
SB 12V 100 | 94.8 | 85.0 | 69.2 | 38.0 | 344 | 177 | 230 |
SB 12V 110 | 111.1 | 108.0 | 88.1 | 52.0 | 498 | 177 | 230 |
SB 12V 130 | 128.9 | 115.5 | 94.1 | 52.5 | 498 | 177 | 230 |
SB 12V 140 | 142.2 | 127.5 | 104.0 | 54.5 | 498 | 177 | 230 |
SB 6V 170 | 170.0 | 143.1 | 110.0 | 32.0 | 242 | 170 | 275 |
SB 6V 220 | 220.0 | 185.2 | 142.4 | 41.0 | 308 | 170 | 275 |
SB 2V 400 | 400.0 | 374.5 | 296.5 | 25.0 | 178 | 154 | 314 |
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。