UPS基础知识

UPS基础知识[UPS作为一种不间断电源，在各个领域应用广泛。

本文着重介绍UPS基础知识及日常维护。

]目录第一章UPS电源概述 (3)1.1UPS电源概述 (3)1.2UPS的分类及工作原理 (4)1.3UPS高可靠性供电方案 (5)第二章UPS功率器件 (9)2.1UPS功率器件 (9)2.2UPS几种常用器件 (10)第三章UPS基本原理 (16)3.1UPS基本组成 (16)3.2整流器 (16)3.3逆变器 (17)3.4静态旁路开关 (18)3.5电池电路 (18)3.6工作模式 (18)第四章UPS电池 (22)4.1阀控式铅酸蓄电池的定义 (22)4.2阀控式铅酸蓄电池的分类 (22)4.3电池的结构及工作原理 (22)4.4阀控式铅酸蓄电池的性能参数 (24)4.5电池技术特性 (25)4.6电池使用与维护 (31)第五章UPS工程设计参考 (34)5.1UPS系统容量配置 (34)5.2UPS电缆的选配 (34)第六章UPS电源安全防护 (37)6.1UPS设备接地系统 (37)6.2雷电与UPS安全防护 (39)第七章UPS日常维护内容 (46)7.1日常维护和巡查内容 (46)7.2电池组定期维护（季度或半年1次） (46)7.3UPS定期维护（每年1次） (47)第一章UPS电源概述1.1UPS电源概述1.1.1什么是UPSUPS是一种利用电池化学能作为后备能量，在市电断电或发生异常等电网故障时，不间断地为用户设备提供电能的一种能量转换装置。

我们称之为不间断供电系统。

1.1.2UPS的发展过程UPS不间断电源起源于20世纪初的美国。

1903年，第一台UPS由艾默生公司制造，在当时的重工业中起到了重要作用，并为国家的快速发展奠定了基础。

这一阶段的UPS主要用于工业领域，为关键设备提供电力保护。

其次，随着技术的发展，UPS的功能和应用范围不断扩大。

在电网电压正常时，UPS利用电网电源充电；当电网出现异常时，UPS则释放存储于电池中的电能供负载使用。

UPS的基本知识一、UPS的概况1、UPS的概念Uninteruptible Power System的英文字首简称为UPS，即我们所说的不间断电源系统，依照字面上的解释即为电力系统停止供电时，在极短的时间内取代原有的电力设备，继续供电给负载系统使用。

其工作原理：首先在正常时利用整流装置将交流输入整流成直流电力，然后一路对蓄电池充电，一路籍以将直流电力供给逆变器，逆变器将直流电力转换成稳定的交流电力输出经静态开关装置供给负载使用。

当输入电力中断时，由储存在蓄电池内的直流电力供应逆变器工作转换成交流电力供负载使用。

待市电完成供电准备后，才停止由蓄电池输出转换。

二、UPS的组成概要依UPS内部构造可分为：电池组、充电器、逆变器及静态开关。

1、电池组UPS所用的电池种类相当多，其差别在于极板材质、构造及电解液成份的不同，目前广泛UPS采用的为铅酸免加水电池，其优点在于重量轻、寿命长。

电池容量单位为安培/小时（Ah），数值越大则表示电池的容量越大，一般UPS标准放电时间在满载状态下最长不超过15分钟，若使用者欲延长放电时间则需另外加长效型充电电路来使用，由于电池为UPS市电中断后的电力来源，故其电池的品质及可靠度是不容忽视的，所以电池的品牌亦是选择UPS 的指标，最好能尽量选世界知名品牌。

2、充电器电池充电器经由变压器与市电隔离，对电池充电及提供逆变器电力，此电源需有足够的容量，但又必需有一定限流装置电路来保护电池的寿命，一般而言，对已耗尽电力的电池进行充电，将花费其放电时间常数的 8～10倍才能回充至额定压的80％，故标准型小容量在线式每放一次电需8小时以上的充电时间才能恢复电力。

3、静态开关静态开关可由两个单向可控硅组成，以可控硅的高速开关特性来补偿输出继电器触点跳接时间，使AC与INV转换时，转换时间小于5ms，因为继电器的跳接时间不能满足UPS负载的要求（电脑允许断电的最短时间小于6ms）。

4、逆变器逆变器是一种电力转换电路，它所担任的工作是将直流电源转换成一般的交流电，在UPS 领域内利用整流器将交流电力整流成直流电力，然后再经逆变器转换成交流电力，即所谓的AC-DC-AC，使输出电源更为纯净，其具备如下功能：（1）反转：将整流器及电池组所供应的直流电源换成交流电源，波形失真小于5％。

UPS小知识一、为什么需要UPS？一方面，UPS不间断电源，顾名思义在市电发生停电时为我们提供一定能力的备用持续供电，使我们的电脑或设备等的工作不致中断。

而人们往往会忽略的是，在为我们提供电力的公共电网中，上面连接着不计其数各式各样的负载，其中的一些较大的感性、容性、开关电源等负载不仅从电网中获取电能，反过来也会对电网本身造成影响，造成市电电压波形畸变或频率漂移，恶化电网或局部电网的供电品质。

而一些意外的、人为的或自然的情形，如地震、雷击、输变电系统断路或短路，对于整个电网来说，随时都可能发生或存在，也就会同时危害到电力系统的正常供应，影响电力供应的品质，从而影响到负载的正常工作。

市电供电电源质量一般为：电压波动±5%，频率50Hz±0.5 Hz。

而通常的情况是，有的地方，有时甚至大部分时间都达不到这个标准，尤其以我国偏远地区为甚。

各种来自内部和外部的因素对我们所处的电网形成污染或干扰，有时这种污染甚至十分严重。

也就是说，我们的电脑或设备的硬件和信息、资料等，随时都在遭受威胁。

造成这些污染和干扰的因素具体分为：1．电压浪涌：指输出电压有效值高于额定值110％，而且持续时间达一个或数个周期。

电涌主要是由于在电网上连接的大型电气设备关机时，电网因突然卸载而产生的高压。

2．电压尖峰：指二分之一周期至100ms期间内，叠加达6000kV以上的电压脉冲。

这主要由雷电、开关操作、电弧式故障和静电放电等因素造成。

3．电压瞬变：指峰值电压高达 20KV，但持续时间界于百万分之一秒至万分之一秒的脉冲电压。

其主要原因及可能造成的破坏类似于电压尖峰，只是在量上有区别。

4．噪声电压：指射频干扰(RFI)和电磁干扰（EFI）以及其它各种高频干扰。

马达的运行、继电器的动作、马达控制器的工作、广播发射、微波辐射、以及电气风暴等，都会引起线噪声干扰。

5．过压：指超过电网电压正常有效值一定百分比的稳定高电压。

目录一、UPS基本知识 (2)1、UPS概述 (2)2、UPS主要功能 (2)3、免维护铅酸蓄电池 (2)二、ups蓄电池接线图 (3)1、单组36v接线图(12V蓄电池) (3)2、单组96V接线图（12V蓄电池） (3)3、单组192V接线图（12V蓄电池） (4)4、两组36v并联接线图(12V蓄电池) (5)5、两组96V并联接线图（12V蓄电池） (5)6、两组192V并联接线图（12V蓄电池） (6)三、UPS空开、电缆配置 (7)1、输入电流计算方法 (7)2、输出电流计算方法 (7)3、电池逆变电流计算方法 (8)四、UPS蓄电池配置 (9)1、电流法 (9)2、恒功率法 (10)3、UPS行业常用简单运算法 (10)4、举例说明 (11)五、UPS并机方式 (12)1、串联备份 (12)2、双机并联备份 (13)六、UPS日常维护及保养 (14)七、常见UPS的故障诊断和排除 (15)UPS基础资料一、UPS基本知识1、UPS概述即不间断电源，是将蓄电池与主机相连接，通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备。

主要用于网络系统或其它电力电子设备提供稳定、不间断的电力供应。

当市电输入正常时，UPS 将市电稳压后供应给负载使用，此时的UPS就是一台交流式电稳压器，同时它还向机内电池充电；当市电中断（事故停电）时， UPS 立即将电池的直流电能，通过逆变器切换转换的方法向负载继续供应220V交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。

UPS 设备通常对电压过高或电压过低都能提供保护。

2、UPS主要功能高可靠性不间断供电，保证动力的连续性（0ms）电网稳定、净化功能，高质量供电，绿色电源电池管理功能，延长电池使用寿命只能监控功能，解决UPS运维问题3、免维护铅酸蓄电池主要参数电压：12V、6V、2V单格电池电压为2V，12V电池由6个单格电池构成AH数：7AH、17AH、24AH、38AH、65AH、100AH、120AH蓄电池放电终止电压：1.75V/单格二、ups蓄电池接线图1、单组36v接线图(12V蓄电池)例如：山特C1KS，DC：36V2、单组96V接线图（12V蓄电池）例如：山特C3KS，DC：96V3、单组192V接线图（12V蓄电池）例如：山特C6KS、C10KS，DC：192V4、两组36v并联接线图(12V蓄电池)例如：山特C1KS，DC：36V5、两组96V并联接线图（12V蓄电池）例如：山特C3KS，DC：96V6、两组192V并联接线图（12V蓄电池）例如：山特C6KS、C10KS，DC：192V三、UPS空开、电缆配置1、输入电流计算方法UPS标称功率（VA）×输出功率因数输入电流（A）＝输入临界电压(V)×整机效率×输入功率因数×SS：三相UPS=3，单相UPS=1例如：山特10KVA UPS，单进单出，功率：10KVA输入临界电压：176V(在不用转换至电池供电情况下可接受的最低单相市电电压，一般输入范围±20%)，输入功率因数：0.99(高频机都可以近似取1),整机效率：0.95，S=1，输出功率因数：0.8市电输入电流计算结果如下：10000×0.8输入电流（A）＝ =47.84(A)176×0.95×12、输出电流计算方法UPS标称功率输出电流（A）＝输出电压×SS：三相UPS=3，单相UPS=1UPS电源输出电流计算结果如下：10000输出电流（A）＝ =45.45（A）220×13、电池逆变电流计算方法UPS标称功率（VA）×输出功率因数电池逆变电流（A）＝电池临界电压(V)×逆变效率注:电池临界电压=16节蓄电池*10.5V（单格终止电压1.75*6）=168V计算结果如下：10000×0.8电池逆变电流（A）＝ = 50 (A)168×0.95电缆配置：(交流电流按3-5A计算，直流电流按2-4A计算)输入线缆（mm2）＝47.84/5=9.5(实际可采用10 mm2)输出线缆（mm2）＝45.45/5=9.09(实际可采用10 mm2)电池线缆（mm2）＝50/4=12.5(实际可采用16 mm2)空开配置输入空开（A）=47.84（可配置63A空开）输出线缆（mm2）＝45.45（可配置63A空开）电池线缆（mm2）＝50（可配置63A空开）备注：（1）UPS输入可配置相对大一点的空开,禁止使用漏电保护空开（2）禁止在UPS输出端接带有感性的负载。

UPS基本介绍一、简介不间断电源（Uninterruptible Power Supply，简称UPS）是一种含有储能装置，以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源设备。

它主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备提供不间断的电力供应。

当市电输入正常时，UPS将市电稳压后供应给负载使用，此时的UPS就是一台交流市电稳压器，同时它还向机内电池充电；当市电中断（事故停电）时，UPS立即将机内电池的电能，通过逆变转换的方法向负载继续供应220V交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。

二、UPS的工作原理1. 正常工作状态在正常工作状态下，UPS通过电源线路将交流电压转换为直流电压，然后通过逆变器将直流电压转换为交流电压，为负载提供稳定的电源。

在这个过程中，UPS 还会对输出的电压进行监控和调整，确保其稳定性。

2. 电源中断状态当电源线路出现中断时，UPS会立即启动备用电源，通常是内置的蓄电池，通过逆变器将直流电压转换为交流电压，继续为负载提供电源。

这个过程几乎是瞬时的，因此被称为“不间断”。

三、UPS的主要组成部分1. 整流器：整流器是UPS的主要组成部分之一，它的主要作用是将交流电转换为直流电。

2. 蓄电池：蓄电池是UPS的重要组成部分，它的主要作用是在电源中断时提供备用电源。

3. 逆变器：逆变器是UPS的另一个主要组成部分，它的主要作用是将直流电转换为交流电。

4. 静态开关：静态开关是UPS的重要组成部分，它的主要作用是在电源中断时快速切换到备用电源。

四、UPS的主要类型1. 在线式UPS：在线式UPS是指在正常运行时，UPS直接从交流电源取电，并通过整流器和逆变器为负载提供电源。

在电源中断时，UPS会立即切换到蓄电池供电。

2. 离线式UPS：离线式UPS是指在正常运行时，UPS直接从交流电源取电，并为电池充电。

在电源中断时，UPS会立即切换到蓄电池供电。

3. 线上互动式UPS：线上互动式UPS是指在正常运行时，UPS直接从交流电源取电，并通过整流器和逆变器为负载提供电源。

ups是什么UPS基本知识ups是什么UPS基本知识1.UPS是什么?UPS是不间断电源(UninterruptiblePowerSystem)的英文简称，是能够提供持续、稳定、不间断的电源供应的重要外部设备。

从原理上来说，UPS是一种集数字和模拟电路，自动控制逆变器与免维护贮能装置于一体的电力电子设备;从功能上来说，UPS可以在市电出现异常时，有效地净化市电;还可以在市电突然中断时持续一定时间给电脑等设备供电，使你能有充裕的时间应付;从用途上来说，随着信息化社会的来临，UPS广泛地应用于从信息采集、传送、处理、储存到应用的各个环节，其重要性是随着信息应用重要性的日益提高而增加的。

2.UPS分哪些种类?UPS按工作原理分成后备式、在线式与在线互动式三大类:后备式UPS是我们最常用的，它具备了自动稳压、断电保护等UPS最基础也最重要的功能，虽然一般有10ms左右的转换时间，逆变输出的交流电是方波而非正弦波，但由于结构简单而具有价格便宜，可靠性高等优点，因此广泛应用于微机、外设、POS机等领域;在线式UPS结构较复杂，但性能完善，能解决所有电源问题，其显著特点是能够持续零中断地输出纯净正弦波交流电，能够解决尖峰、浪涌、频率漂移等全部的电源问题;由于需要较大的投资，通常应用在关键设备与网络中心等对电力要求苛刻的环境中;模块化UPS同后备式相比较，在线互动式具有滤波功能，抗市电干扰能力很强，转换时间小于4ms，逆变输出为模拟正弦波，所以能配备服务器、路由器等网络设备，或者用在电力环境较恶劣的地区;尤其四通MD系列的UPS，价格又远低于在线式，是应该向用户大力推荐的一种更好的选择。

3.为什么要配备UPS?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。

UPS电源基础知识大全，弱电小白必看UPS，就是不间断电源。

通常是弱电机房工程子系统之一，是将蓄电池与主机设备相连接，主要用于给设备提供稳定、不间断的电力供应。

当市电输入正常时，UPS 将市电稳压后供应给负载使用，此时的UPS就是一台交流式电稳压器，同时它还向机内电池充电；当市电中断（事故停电）时，UPS 立即将电池的直流电能，通过逆变器切换转换的方法向负载继续供应220V交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。

UPS 设备通常对电压过高或电压过低都能提供保护。

下面我们一起来看下UPS 的基础知识。

UPS的基本原理及主要技术参数什么是UPS？利用电池化学能作为后备能量，在市电断电等电网故障时，不间断地为用户设备提供（交流）电能的一种能量转换装置。

为什么需要UPS？市电电网提供的电力供应，看上去正常，可是不可靠:表面正常的电力，实际上危机四伏。

电源中断•数据丢失，通信中断，商机延误......•——直接损失以每分钟5000-100000元计••设备停运，仪表失灵，手术中断......•——间接经济损失无法估量••电源污染•瞬态尖峰、电源浪涌、高压脉冲•造成服务器、路由器、磁盘阵列等设备硬件损坏••谐波污染、线间噪声、频率漂移•造成网络传输误码率大增，数据传输速度低下•UPS的四大功能不停电功能——解决电网停电问题交流稳压功能——能解决网压剧烈波动问题净化功能——解决电网与电源污染问题管理功能——解决交流动力维护问题UPS系统结构1、输入电压范围输入电压范围宽可减小电池放电机会，延长电池寿命。

2、输入功率因数功率因数低，输入无功功率大，谐波电流污染电网，影响干扰其它设备。

3、主电源频率允许范围。

4、输入电流谐波分量。

（PFC、6/12脉冲变压器）输出特性：1、静态稳定度。

大型为1%，中小型为2%。

2、输出瞬态特性。

大型5%，中小型8%。

3、输出过载能力。

（如：过载125% 5MIN;150% 10S)4、输出功率因数。