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什么是不中断电源设备
科技不断进步,确实为我们带来舒适与方便的生活,不知不觉间我们对科技自动化机器设备依赖日深,然而我们也同时开始饱偿电力中断、自动化失灵的不便与痛苦。大多数的电气设备对于停电并不敏感,停电期间仅造成不便,一旦电力恢复,又可继续提供服务,例如:电梯、电视、洗衣机、冰箱……等。少数较精密的设备对停电特别敏感,不仅造成巨大损失,严重的话还会对生命造成威胁,例如大型计算机、证券交易、微芯片制造、心肺机、导航设备……等。
发电机电最常见的紧急备用电源,停电期间它提供电力供设备使用,但是不论发电机启动的速度有多快,从停电后发电机接到启动信号开始,至发电机电压、频率等达稳定可以供电为止,必须花费数十秒至数十分钟,在这段期间所有用电设备均停止工作,如上所述,可能造成少数设备损坏或带来生命财产的损失,由此可见发电机并不能完全满足用电设备的需求。
顾名思义,不中断电源设备(Uninterruptible
Power Supply System)提供不中断、稳定而可靠之交流电力,专供计算机及其它重要设备使用,当市电供应失常时,设备仍能维持正常运作,不致造成损坏或瘫痪。
本文就不中断电源设备之构造及重要特性以电信人的眼光做一简要之说明,以使读者充分了解不中断电源设备之架构及功能,并对不同领域之应用多一层认识,知道该设备能为我们做什么,进而选择最适当的产品,做最有效率的应用。
系统种类
以构造上来区分,UPS大体上可分成静止型(Static
Type)及动态型(Dynamic Type)二种。凡结合转动之引擎、马达、发电机、飞轮等作为电力输出组件者,本文均归纳为动态型。在应用上亦可分成线上式(on-line)及离线式(off-line),前者为UPS全部或部分装置于电源与负载之间,具有隔离作用,后者为热机待命状态,唯有当电源中断时才供电,故对于供电系统中之干扰、高压、低压,畸变等不良品质电力不具隔离能力,除非预算拮据,否则不建议使用,因此不在本文介绍范围。以下将逐一说明:
(一) 静止型UPS
主要构成组件包括:
1) 充电机/整流器(charger/rectifier)
2) 蓄电池(battery)
3) 变换器(inverter)
4) 静止型切换开关(STS:Static Transfer Switch)
5) 维护用旁路开关(maintenance bypass switch)
6) 匹配隔离变压器(match and isolation)
(二) 动态型UPS
市面上动态型的产品种类繁多,可用琳琅满目来形容,但各种产品之最大共同点就是都利用动态组件如飞轮或类飞轮之储能组件于电源切换(市电和不中断电源设备间)时,释出所储存之能量,作为转接之桥梁,提供真正零中断的电力,或负载回路中发生短路时,提供大电流以迅速清除并隔离故障点之能力。
在形形色色的系统中,以结构上来区分的话,勉强可分成全动态型及混合型,主要构成组件为:
1) 全动态型
● 抗流圈
● 同步机(马达发电机组)
● 离合器
● 引擎
● 储能装置(如飞轮等装置)
● 维护用旁路开关
2) 混合型
● 抗流圈与门流开关
● 储能装置
● 充电机/变换器
● 蓄电池
● 引擎
● 维护用旁路开关
系统工作状态
(一)静止型
1)
正常运作时
系统由市电供电,经充电机/整流器整流后,小部分回充蓄电池,大部分经变换器转换
成交流电供负载使用,变换器之输出电力须与旁路电源同步,供电路由如图1所示。由于输入与输出间必须经过充电机/整流器及变换器,所以输入端可能存在的噪声诸如:瞬时、电压低落、瞬间停电、谐波及各类干扰等,均不致传播到输出端,这是线上式UPS最大功能之一。
2)
系统异常性
●AC输入电源异常
变换器由满充之蓄电池供电,共输出交流电源成自由运作(free
running)状态。(所谓
自由运作系指不必与任何电源同步,但频率仍保持在60±0.5Hz以内)。
●充电机/整流器故障
同上,但变换器输出仍与旁路电源同步。
●变换器故障
静止型切换开关立即将负载切换至旁路电源如图3,所谓不中断就是指在这种情况,静
止型切换开关的切换动作必须够快,快到使用电设备端没感觉而仍能正常工作。由于静止型UPS系以检测输出端之电压来判断电力供应是否正常,因此一定有中断才会引起切换的动作(亦即先断后接;break
before make),故严格来说,不中断应称之为瞬中断才真正符合实际。这段瞬中断时间一般小于4ms(毫秒),变换器输出正常后,负载切回至变换器。
●自动恢复机能
当超载、过热、负载短路等非变换器故障之异常状况发生时,静止型切换开关立即
将负载切换至如图3之旁路电源。当上述原因消除后,静止型切换开关自动将旁路电源切回变换器,恢复到图1状态。
3)
维修时
维护用旁路开关及相关开关可将变换器及静止型切换开关之带电部分完全隔离,确保
维修无触电之虞。
(二)全动态型
1)正常运作时
系统由市电供电,经抗流圈供给负载使用,小部分供给同步机及飞轮以补充磨擦损失
维持动能。同步机除了具有稳定输出电压功能外,还提供无效功率以改善输入端功率因子接近之功能。透过抗流圈及同步机的作用,可调节不平衡的负载电流,令输入端得到平衡的电流。因此,不论是负载端产生的谐波或是输入端所含有的谐波,大部分都被衰减。抗流圈亦能隔除含于输入电源中之噪声干扰电压。
引擎处于静止状态,但预热及预润滑进行中,使引擎处于随时可以启动加载的状态,离合器成开路。
2)
停电时
当系统侦测到市电停电时,输入端开关立即开路(open),借着储能装置所释放之能量,
同步机暂时成为发电机,继续对负载供电。同时立即启动引擎,于2秒之内达到稳定速度后,离合器闭合,由引擎重新带动转速逐渐变慢的飞轮及同步机,工作状态如图6。必须特别注意的是若引擎因故无法顺利启动时,离合器将强制闭合,利用同步机的旋转强迫带动引擎,此即称为高速启动,以避免供电中断。
3)
复电时
当市电恢复时,负载经过一段预设时间后切回市电侧,同时离合器开路,引擎停机,
系统恢复至如图5状态。
4)
维修时
旁路开关闭合,输入、输出开关开路,负载改经旁路开关回路供给,同步机转速逐渐
慢而停止。
(三)
混合型
典型的混合型UPS如图8所示,动态组件与静态组件组合在一起,提供高可靠度的不中断电力。这只是混合型之一例,其它机型请参考附录。
此型中之储能装置为动态组件,辅以充电机及变换器弥补停电时间过长时的供电,也可另外装设引擎提供更长时间的供电。储能装置可为马达、发电机分开型,也可为合并型。两者功能类似,但结构不同,效率也不同,本文以合并型为例加以说明。
1)
正常运作时
正常时电力经由闸流开关、抗流器、储能装置到负载端,闸流开关具有防止输入端短
路时电力回流的功能,避免能源被吸走,抗流器则限制无效功率的上限,另一输入电力回路经由充电机变成直流,一方面对蓄电池充电,一方面供给变换器转变为交流电,与储能装置之输入端同步并联输出,形成热待机(hot
stand-by)状态。
2)
停电时
当系统侦测到市电停电时,输入端开关开路,变换器立即接手供电,蓄电池也开始放
电。同时,借着所储存之能量,储能装置亦暂时可对负载供电,因此和全动态型UPS相同,为一电力完全不中断的装置。但比全动态型令人放心的是:停电后数分钟至数十分钟之间的蓄电池及变换器供电,不像全动态型必须在数秒钟之间启动引擎,否则有供电中断的顾虑。蓄电池供电时间有限,一般大约为15~30分钟,超过这段时间,系统还是会当机。如想要延长停电时之供电能力,可另外增设引擎带动同步机,只要有燃油,可长时间提供电力。
3)
维修时
旁路开关闭合,输入、输出开关开路,负载改经旁路开关回路供给,同步机转速逐渐
减慢而停止,如图10。
功能概述
(一)
静止型 UPS
1) 充电机/整流器
本设备主要功能为将输入交流电力转变成直流,一方面供应变换器转变成交流电输出至负载,一方面对蓄电池充电,维持蓄电池于满充电状态,以备停电时放电之用。本设备之容量除需足够供应满载外,并需额外具备10~25%供充电之用。
2) 蓄电池
在静止型UPS中,蓄电池扮演相当重要的角色,少了它则当市电中断时,UPS也跟着
停机,那么UPS也就不成为UPS了。典型的蓄电池储备时间为10~15分钟,但依市电供电状况、是否自备发电机、负载等级及经济因素等,储备时间长短不一,有长达1~3小时者。但蓄电池之储备时间究竟有限,况且长时间所需之蓄电池容量庞大,不仅占地面积大,投资费用也相当可观,不如改设发电机,较具效果。
3) 变换器
在静止型中,变换器是UPS的心藏,变换器将来自蓄电池或整流器之直流电转换成交
流电供负载使用,UPS电源品质的好坏,完全取决于变换器的优劣。混合型中则因变换器之输出经过同步机,电源品质已先经过滤,故对变换器之输出波形之要求并不严格,即使方波都可接受。
4) 静止型切换开关
在静止型UPS中,如果说变换器是UPS的心藏,则STS可称之为UPS的为魂,因为
UPS在二个电源间以号称短于4ms的速率切换,不致造成电源中断,STS为第一功臣。
STS有机械式及电子式之分,前者使用电磁开关或一般之断路器。切换时电力大约中
断50~250ms。所谓中断系指电压低于容许值(通常为额定之85%)时开始计时,一直到切换动作完成,电压恢复为止。侦测速度虽然可以很快但切换动作却太慢,一般精密设备或计算机设备无法忍受。电子式STS之侦测速度短于4ms,切换动作仅0.5ms,故电力中段时间短于4.5ms,可以满足一般计算机及比较精确的仪表设备使用。
电子式开关依结构可分为全固态式及混合式,说明如下:
●全固态式
如图11所示。全固态式STS由SCR组成,动作确实,故障少,但因属于连续运作式,SCR必须使用连续运作级,价格较高。又SCR通电时会产生电压降,不仅带来电力损失(约1~2%)也增加空调负担,故效率较低。
图中变换器之输出经由#1SCR组、市电经由#2SCR组至负载,正常时只有#1SCR组导通,变换器故障或维修时#2SCR组导通,两者之切换信号由切换控制电路所提供。
●混合式
如图12所示。上述之全固态式有消耗电力造成能源浪费、价格较高及增加空调负担等缺点,因此有人使用混合式。
图12中,正常时图(a)之CB2 ON、CB1 OFF及图(b)之SW于1的位置,负载由变换器供电。当变换器故障或维修时则CB1
ON、CB2 OFF及SW于2的位置,负载改由市电供电。
切换流程如下:
(A) 变换器故障或维修时
图(a)中,SCR ON→CB2 OFF、CB1 ON→SCR OFF或图(b)中,SCR
ON→SW切至2 →SCR OFF。 (B) 恢复时
图(a)中,CB2 ON、CB1 OFF或图(b)中,SCR
ON→SW 切至1→SCR OFF。
由上可以知道几件事:(1)SCR只是担任切换过渡时期之电力供应途径,一旦CB1
ON或SW切至位置2时,SCR即退出。(2)SCR非连续运作式,故其容量可较小。(3)在切换过程中,一定是先接后断,二个电源并联在一起,因此同步非常重要。
混合式之CB或SW如果在切换过程中不顺利(例如卡住),则SCR将无法承担连续使用而烧毁,这也是混合式的缺点,使用者必须特别注意。
5) 维护用旁路开关
经过一段时间的使用之后,UPS总是需要维护。本开关可提供与UPS完全无关的
路径,UPS可以关机放心地维修、保养。不过这可是最后一条供电回路,如果不巧,电力公司此时停电,还是免不了系统当机的命运,因此在维护前最好先启动自备发电机取代台电,比较安全。
6) 匹配隔离变压器
如果现有供电系统之旁路电源电压(例如3
、4W、380V)与用电设备电压(例如3 、 4W、208/120V)不相同时,则UPS系统必须包含本设备。本设备使旁路电源的电压与变换器之输出电压完全相同,以便在发生如前述状况时,负载可以在二个电源间切换而不致中断。
(二) 全动态型UPS
1) 抗流圈
如前所述,主要系做为电源端及负载端之高频干扰及谐波成分之隔离组件。亦即负载
端产生的谐波无法传到电源侧,电源侧所带来的噪声谐波亦无法通到负载侧。
2) 同步机(马达发电机组)
当市电正常时,同步机由市电供应能量维持转动(但启动所需之大能量由引擎供应),
作用如马达一般但可因应负载变化调节输出电压,维持稳定电压。同时负载所需之有效功率由市电供应,所需无效功率由同频机供应。因此,不论负载之功率因子为何,输入侧之功率因子可调整至1。当市电中断时,同步机瞬时变成发电机,将储能装置所含之动能转变为电能,继续对负载供电。储能装置所含之动能可以瞬间释放,故其短路容量比静止型UPS高出甚多。
3) 离合器
离合器功能有二种,一种为当系统开始投入服务时,必须靠引擎带动同步机,引擎接
近额定转速时,离合器慢慢闭合,同步机及储能装置渐渐加速至额定转速。另一种为正常服务之后,若市电中断,引擎可以快速无载启动,增加启动成功的机会,引擎启动后离合器闭合,由引擎供电。
4) 引擎
和一般引擎相同,只要有燃油就可以无限期运转。
5) 储能装置(如飞轮等装置)
市电中断瞬间释放能量,但所储能量究竟有限,只能约略供应满载2秒钟以下。在这
段期间内,引擎必须顺利启动供载,以免供电中断。
6) 维护用旁路开关
与静止型相同,本开关于系统维修时提供供电路由。
(三) 混合型UPS
1) 抗流圈与门流开关
抗流圈装置于市电侧及储能装置之间,若市电电压变动(15%以下)时,可有效降低
无效功率从市电侧流入或流出储能装置。
输入侧短路时,变换器之能量不可流至市电侧,以免损失输出能量,因此闸流开关亦装置于市电侧及储能装置之间,当市电侧短路故障时,闸流开关立即开路,将系统与故障点隔离。
2) 储能装置
马达与发电机之线圈绕在同一定子(stator)上,形成一种很特殊的变压器。马达线圈
为一次侧,发电机线圈为二次侧。当电力输进马达线圈时,产生旋转磁场,二组线圈如同变压器,在发电机线圈产生输出电压,同时该旋转磁场带动转子(rotor),作用如同感应电动机。一般变压器无法阻止一次侧之谐波或电压变化传到二次侧,但本型机种因具有转子,只要控制转子的激磁电流即可将输出电力控制得相当纯净而不受到一次侧谐波或电压变化之影响。消除谐波的主要机制为:在转子中有特殊设计之阻尼绕组(damper
windings),能对谐波产生衰减的作用。
在动态型UPS中,本型结构上具有数项特点:一次侧到二次侧的能量不经过机械能方式转换,效率高;一次电压与二次电压相互隔离;马达与发电机结合成一体,体积缩小;转子体积大小可提供电力弥补长短时间之电力中断过渡期;具有惯性动能,短路容量特大。
3) 充电机/变换器
构造与功能和静止型之充电机/变换器相同,但充电机因仅负担变换器之空载损失及蓄
电池之浮充电力,故其容量较小。
4) 蓄电池
同静止型之蓄电池。
5) 引擎
同全动态型之引擎,但因为有蓄电池,所以不一定需要。
6) 维护用旁路开关
同全动态型之维护用旁路开关。
选择与应用
了解了UPS的构造与各组件之作用后,接下来谈谈如何依自己的需求,选用一套最适合自己的系统。
首先请想一想,停电时,我们的设备是否可以用发电机供电而不会造成损失?答案如果是否定的话,那么确实需要UPS。例如:计算机设备或是以计算机为工作主体的设备——资料消失,重新开机,重新建立浪费时间与人力;通信设备——通信中断,帐务资料消失无法收费,损失惨重;证券交易——无法进行,影响投资人权益并影响政府税收;导航设备——飞航资料消失,飞机迷航,随时有相撞的危险;微芯片制造业——黄金变粪土等。既然需要UPS,我们必须从多方面来考量,以期买到的是一套可靠、品质高,寿命长、故障少的设备。
(一) 充电机/整流器
主要考量的特性为:
1) 限流(current limit)
复电后由于必须同时供应负载及对蓄电池充电,而蓄电池回充电时初期电流非常大,本
特性可避免充电机超载,也可防止蓄电池过大之充电电流。限流值依负载状况于50~110%可调。
2) 缓启动(walk-in或soft start)
缓慢升高输出电压,输出电力亦缓慢提高,除可保护本身的滤波组件不被大电流损坏外,
也可避免瞬间自输入端吸取大量电力,造成电压下降或使发电机运作失常。一般自输入电流开始上升点起算至输入电流升至额定值之时间不得少于3秒。本特性不可用机械开关计时后投入,因投入后仍产生大电流。
3) 低冲击电流(low inrush current)
充电机之输入回路中常因有变压器、线圈或电容器等组件,于开机瞬间之激磁电流或充
电电流可高达正常运作时之600~1000%之多,并持续500ms之久,常会造成发电机不稳定甚或停机。限制冲击电流的大小,可提高设备稳定度。在输入端串接一个电阻以限制冲击电流,变压器激磁后或电容器等充电后再将该电阻短路,为消除冲击电流有效的方法之一。
4) 依温度调整充电电压
温度高时,充电电压应适度降低,否则除分解水分外,也极易发生热失控(thermal
runaway)现象。热失控是一种恶性循环,温度或充电电压过高,引起充电电流过大,充电电流过大又导致温度升高产生过多氢、氧气,如此恶性循环直至蓄电池过热及内部压力过大而爆炸。
各厂牌电池特性不同,所需调整的电压值亦不同,故应详查后设定,以免反而产生反效果。
5) 电磁干扰
应符合VDE0871 Class A之规定,避免对周边设备之干扰。电磁干扰可能为杂讯,扰乱
邻近电气设备之正常运作,或是感应异常电压,破坏附近之电子设备,故不得不注意。
(二) 蓄电池
蓄电池之制作技术不断进步,传统的释气式(vent)已逐渐被阀调式(valve
regulated)所取代。阀调式主要特性为:
1) 氢、氧气再结合与安全阀
蓄电池于充电过程中,由于充电效率并非100%,部分电力将分解水产生氢气与氧气,
这种现象于过充电或温度过高时特别显著。氢、氧气如任其散逸至空气中,水分将逐渐二涸而无法使用,因此必须耗费人力定期加水,以保持蓄电池之正常状态。阀调式蓄电池经特殊设计,在正常充电电压及温度下,氢、氧气可再结合还原为水,如此生生不息,蓄电池特性得以保持不变。但若充电电压太高,产生气体的速率高于再结合的速率时,内部将充满气体,压力增大而有爆炸之虞。为避免异常电压或异常温度下产生高压力,使蓄电池变成一颗炸弹,蓄电池盖上必须装设乙只(只出不进)之释压阀,当压力大于设定值时,释压阀打开,将压力释放,减压后该释压阀又密闭,隔绝外界空气避免极板氧化。但是不要忘记,释放出去的是原必须再结合为水泊氢、氧气,如经常释压,蓄电池内部的水分将快速消失,容量很快减少,因此正确的充电电压及适当的温度是蓄电池保持最佳状态的保证。释压阀除释放压力外,还具有防火功能,当蓄电池外部发生火警时,火苗被释压阀内部的矽材质所阻隔,不致蔓延进入蓄电池内部引燃氢气而爆炸。另外,有些厂家将一种催化剂(catalyst)装在释压阀内部,加速氢氧气再结合,以增长蓄电池使用寿命。
2) 极板
正极板一般为涂膏式(paste)或套管式(tubular)。美、日及国内产品大都为前者,欧
洲则偏向后者。涂膏式内阻较小,具有较强的大电流放电能力,套管式则具有较强的长时间放电能力及较长的寿命。
3) 凝胶式(gelled)或吸收式(absorbed)电解液
前者之电解液被玻璃棉吸收固定,后者之电解液则调成类似桨糊之胶状,两者之电解液
均不流动性,因此经特殊设计后,蓄电池可垂直、水平安装,这不仅节省装设空间,也为维运带来不少方便。吸收式用久了以后会产生层化(stratification)现象,亦即较重的硫酸沉淀到底部,形成下半部比重较高,越往上面比重越低的情形而稍影响放电性能。
4) 蓄电池槽及蓄电池盖
为避免机房发生火灾时成为扩大灾情的帮凶,蓄电池槽、盖之材质必须为难燃性材质
(flame retardant),其氧气指数(Level of Oxygen Index;LOI)必须为28以上。LOI28之意义为该材质在氧气含量为28%以上时才会燃烧,所以在大气中绝不会自燃。
5)
以上所谈均著重在铅酸蓄电池,如蓄电池之工作环境温度高的话,极易老化,盖每
升高8℃,铅酸蓄电池寿命减少1/2。镍镉蓄电池则只减少1/4,如改用镍镉蓄电池可获得寿命长之效益。
(三) 变换器
变换器之主要功能系将直流电源经控制震荡,产生交流电源的设备,重要特性为:
1) 同步能力
当交流电源有二个来源时,为了在二者之间切换以确保电力不中断,二个电源必须同步。
同步时,二个电源间之相位差在5℃内,频率差在0.3Hz内,电压差在10%内。但因市电的改变吾人无法掌控,故只能控制变换器之输出追随市电。市电在合理的范围内变化,变换器之输出跟着变化。
2) 超载能力
马达、变压器等负载于送电之初,其冲击电流相当高,如多种负载同时送电,冲击电流
更形可观,冲击电流虽随着马达转速增加及变压器电压建立而逐渐减少,但也维持数周(cycle)之长,变换器应有能力承担短时间之超载,不致无力负担而切换到市电侧去。动态型因储能装置有转动惯性,故具有超强的超载能力。超载能力一般为140%维持30秒,125%维持5分钟。
3) 工作电压范围应宽广
变换器之输入电源为直流,如以使用阀调式铅酸蓄电池180个为例,充电时电压约为
2.4V/cell,则工作电压高限为2.4×180=432V,30分钟放电时,电压低至1.67V/cell,则工作电压低限为1.67×180=301V,在301V~432V间变换器均应正常工作。因工作电压范围宽广,故蓄电池容量充分利用可节省蓄电池之投资。但必须注意的是电池电压不宜低于1.67V/cell,以免蓄电池过度放电而损坏。
(四) 经济方面
UPS品牌、型式很多,价格也不相同。以静止型为例,选定某一厂牌后,应考虑各项配备是否适合使用而做适当调整。例如:30分钟的蓄电池(铅酸、8年寿命)约占系统1/3费用,如选用2-3年寿命之蓄电池价格当然降很多。如有N+1部自备发电机则蓄电池可缩短为5-10分钟,费用自然节省。
(五) 可靠度
静止型UPS在电源切换间虽有4ms的中断,已足以满足一般设备的要求,其MTBF高达70,000小时以上;动态型UPS则可完全不中断,又构造简单,维护工作少,其MTBF更有高达200,000小时以上者,适用于高速电脑或微晶片制造业,因此科学园区用得甚多。
混合型UPS具有蓄电池及变换器等设备,市电停电时仍可继续供电,可靠度最高。全动态型无蓄电池,其储能装置仅能维持数秒钟,做为切换过渡时之桥梁,引擎必须在2秒钟之内启动完成供电,否则有断电之虞。为了争取这段宝贵的时间,引擎必须迅速动作,因此一有风吹草动应会触动引擎,圉加许多无谓的启动,对于引擎的寿命及维护工作有甚大影响。
(六) 空间
在都会区寸土寸金,占用大面积也是成本之一。静止型及混合型因含有蓄电池,故占用较大面积。全动态型虽没有蓄电池,且其引擎体积也远较蓄电池为小,但应考虑引擎运转时之噪音、散热及排气等通道及对周围环境之影响。
(七) 效率
静止型之效率与容量成正比,约在83%~93%之间。全动态型之电力通路中除了抗流圈外,并无其他电力转换元件,故效率最高。混合型中,包括储能装置之电力转换,效率次之。采购时当然不能以效率为唯一选择,但效率高确实能省下甚多电费,以500kVA/400kW为例,若相差4%,则400kW×4%×24H×365天×2.5元/度=350,400元/年,不可谓不大。
另外在计算效率时,相关条件亦应一并考虑进去。例如全动态型中,为确保引擎能顺利启动加载,其润滑油及冷却水必须经常加温及保持循环,也消耗不少电力,而运作时空调负荷所增加的电力消耗更应估算在内。
有必要使用匹配隔离变压器时,因该变压器为备用经常无载,采用非晶质变压器最合适,价钱约为模铸式之1.6倍,但其铁损特低,电费及空调费用都省,约3~5年间即可回收。
(八) 并联
照理说,市电加上发电机再加上UPS应该可以提供可靠的电力,尤其是动态型之MTBF高达数十万小时,但故障仍属难免。对于重要之通信、医疗、军事、金融等绝对不可以中断服务的设备仍然不足。在不中断电力供应中,UPS为主体,如使用多部UPS复置(redundant)使用,可提供高达99.9999%的可用率。
UPS复置有二种,一为并联复置,数部UPS之输出接在一起,任何一部故障不影响输出及容量,UPS容量可充分利用。
缺点为一部故障时,有可能导致整个系统当机。另一为隔离复置,数部UPS之输出各接至自己的负载群,另外多准备一部处于热待机状态。任何一部故障,该负载君立即切换至热待机之UPS,不影响系统之安定。缺点为UPS之间容量无法相互支援,利用率低,且若再有一部故障,则无接替之机组,该负载群必当机。
结束语
各式各样的UPS充斥市场,静止型及动态型各具特色,何者为佳,见仁见智,本文无法一一介绍,只能就基本组件择数种约略说明。如欲知更详细内容,应另详各产品之技术资料。想要买到适合自己使用之好产品,建议根据下列条件逐一考虑。
杂音、干扰、能源、可靠度、空间、投资费用、效率、用途等,相信必能达到心愿。
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