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UPS電源也稱不間斷電源，能夠提供持續(xù)、穩(wěn)定、不間斷的電源供應(yīng)的重要外部設(shè)備。顧名思義UPS電源，它就是一臺(tái)這樣的機(jī)器，它在市電停止供應(yīng)的時(shí)候，能保持一段供電時(shí)間，使人們有時(shí)間存盤，再從容地關(guān)閉機(jī)器。 UPS電源按工作原理分成后備式、在線式與在線互動(dòng)式三大類。 UPS電源現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于：工業(yè)、通訊、國防、醫(yī)院、廣播電視、計(jì)算機(jī)業(yè)務(wù)終端、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備等領(lǐng)域。 UPS電源工作原理 (1)在線式在線式UPS(On-LineUPS)的運(yùn)作模式為“市電和用電設(shè)備是隔離的，市電不會(huì)直接供電給用電設(shè)備”，而是到了UPS就被轉(zhuǎn)換成直流電，再兵分兩路，一路為電池充電，另一路則轉(zhuǎn)回交流電，供電給用電設(shè)備，市電供電品質(zhì)不穩(wěn)或停電時(shí)，電池從充電轉(zhuǎn)為供電，直到市電恢復(fù)正常才轉(zhuǎn)回充電，“UPS在用電的整個(gè)過程是全程介入的”。其優(yōu)點(diǎn)是輸出的波型和市電一樣是正弦波，而且純凈無雜訊，不受市電不穩(wěn)定的影響，可供電給“電感型負(fù)載”，例如電風(fēng)扇，只要在UPS輸出功率足夠的前題下，可以供電給任何使用市電的設(shè)備。 UPS電源一直使其逆變器處于工作狀態(tài)，通過電路將外部交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?，再通過高質(zhì)量的逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為高質(zhì)量的正弦波交流電輸出給計(jì)算機(jī)。在線式UPS在供電狀況下的主要功能是穩(wěn)壓及防止電波干擾;在停電時(shí)則使用備用直流電源(蓄電池組)給逆變器供電。由于逆變器一直在工作，因此不存在切換時(shí)間問題，適用于對(duì)電源有嚴(yán)格要求的場(chǎng)合。在線式UPS電源不同于后備式的一大優(yōu)點(diǎn)是供電持續(xù)長(zhǎng)，一般為幾個(gè)小時(shí)，也有大到十幾個(gè)小時(shí)的，它的主要功能是可以讓您在停電的情況可像平常一樣工作，顯然，由于其功能的特殊，價(jià)格也明顯要貴一大截。這種在線式UPS比較適用于計(jì)算機(jī)、交通、銀行、證券、通信、醫(yī)療、工業(yè)控制等行業(yè)，因?yàn)檫@些領(lǐng)域的電腦一般不允許出現(xiàn)停電現(xiàn)象。
適應(yīng)性 即插即用外部電池 向 ups 增加額外的運(yùn)行時(shí)間時(shí)，保證負(fù)載干凈、不間斷的供電 架式/塔式 轉(zhuǎn)換 當(dāng)從塔式遷移到機(jī)柜式安裝環(huán)境時(shí)保護(hù)對(duì) ups 的初始投資 可通 flash 升級(jí)的固件 容易進(jìn)行新固件升級(jí) 可服務(wù)性 用戶可更換的電池 能夠簡(jiǎn)單升級(jí)和更換電池 自動(dòng)進(jìn)行自檢 通過定期測(cè)試 ups 部件確保潛在問題盡早發(fā)現(xiàn) 可預(yù)測(cè)的故障通知 提供的早期警報(bào)故障分析確保了部件及時(shí)更換 斷開電池通知 當(dāng)電池不能提供后備電力時(shí)警告 音頻告警 實(shí)時(shí)告訴你系統(tǒng)是否處于電池運(yùn)行狀態(tài)，電池電壓是否低，或是否處于過載狀態(tài) 系統(tǒng)保護(hù) 頻率和電壓調(diào)整 不需電池放電而校正不良頻率和電壓狀況保持電源壽命并***大化運(yùn)行時(shí)間 電源調(diào)節(jié) 保護(hù)連接負(fù)載不遭受電涌、峰值、雷擊和其他電力干擾。 輸入功率因數(shù)校正 通過使用小型發(fā)電機(jī)和電線連接,使安裝費(fèi)用***少 兼容發(fā)電機(jī) 在長(zhǎng)時(shí)間斷電故障時(shí)，確保為所有負(fù)載提供清潔的不間斷電源。 可冷起動(dòng) 當(dāng)市電停止時(shí)提供臨時(shí)的電池供電 可重置的斷路開關(guān) 可從 ups 過載情況快速恢復(fù) 安全代理認(rèn)可 保證產(chǎn)品測(cè)試通過，在該環(huán)境中與連接負(fù)載安全地工作 技術(shù)參數(shù) 輸出 容量 1kva,0.7kw 2kva,1.4kw 3kva,2.1kw 5kva,3.5kw 8kva,6.4kw 10kva,8kw 輸出電壓 230（缺省），220，240vac（用戶可選），single 輸出電壓精度 1%靜態(tài)，5％動(dòng)態(tài) 輸出接口 （6）iec c13 （8）iec c13，（2）iec c19 98）iec c13，（2）iec c19， hurdwire output terminal block 滿載效率（典型值） 87% 90% 93% 94% 92% 93% 輸出頻率（與市電同步） 50或60hz,±3hz（缺?。鹤詣?dòng)選擇）[或：50或60hz,±0.1hz（用戶選擇）] 旁路 自動(dòng) 自動(dòng)／手動(dòng) 過載能力 105％，無限；125％；1分鐘；150％：30秒 輸出電壓失真度 線性負(fù)載；＜3％，非線性負(fù)載：＜5％ 峰值系數(shù) 3：1 輸入 正常輸入電壓 220，230，240vac，single 220,230,240vac,single or three 輸入頻率 45-65hz,自動(dòng)選擇 輸入接品 iec c14 iec c20 hardwire 輸入電壓范圍 160-280vac(滿載），100－280vac（半載） 輸入電壓功率因數(shù) >.95 電池 電池類型 鉛酸密封免維護(hù)電池，典型壽命3至6年 標(biāo)準(zhǔn)充電至90％容量的時(shí)間 ＜3小時(shí) ＜4小時(shí) ＜4小時(shí) 通訊與管理 接口 （1）smartslot附件卡插槽;（1）串行通訊口 （1）rj-45 10/100 base t接口；（1）串行通訊口 電源管理軟件 powerchute business edition fou bs nt/2000/xp,novell netware,solaris and linux red hur,powerchute jplus fox hp-ux and ibm-aix powerchum netword shurdown fou bs nt/2000/xp,novell netware,solaris,hp-ux,red har linux and ibm aix web/snmp管理卡 可選 內(nèi)置子smartslot插槽 物理特性 尺寸（h*w*d,mm) 85*432*482mm 130*432*660mm 264*432*660mm 標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜高度(u) 2 3 6 凈重／運(yùn)輸重量（kg) 23/27.8 25/29.8 54.5/60.8 109/117 顏色 黑色 黑色 黑色 黑色 黑色 黑色 環(huán)境參數(shù) 運(yùn)行環(huán)境要求 ***高海拔3000米，0－40攝 度、濕度0－95％，無冷凝水 存儲(chǔ)環(huán)境要求 ***高海拔15000米，－20－60攝 度，濕度0－95％，無冷凝水 噪聲（1米處） ＜50db <55db <55db
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短路保護(hù)電路原理圖
1、在輸出端短路的情況下，PWM控制電路能夠把輸出電流限制在一個(gè)安全范圍內(nèi)，它可以用多種方法來實(shí)現(xiàn)限流電路，當(dāng)功率限流在短路時(shí)不起作用時(shí)，只有另增設(shè)一部分電路。
2、短路保護(hù)電路通常有兩種，下圖是小功率短路保護(hù)電路，其原理簡(jiǎn)述如下： 當(dāng)輸出電路短路，輸出電壓消失，光耦OT1不導(dǎo)通，UC3842①腳電壓上升至5V左右，
R1與R2的分壓超過TL431基準(zhǔn)，使之導(dǎo)通，UC3842⑦腳VCC電位被拉低，IC停止工作。UC3842停止工作后①腳電位消失，TL431不導(dǎo)通UC3842⑦腳電位上升，UC3842重新啟動(dòng)，周而復(fù)始。當(dāng)短路現(xiàn)象消失后，電路可以自動(dòng)恢復(fù)成正常工作狀態(tài)。
3、下圖是中功率短路保護(hù)電路，其原理簡(jiǎn)述如下：
當(dāng)輸出短路，UC3842①腳電壓上升,U1 ③腳 電位高于②腳時(shí)，比較器翻轉(zhuǎn)①腳輸出高電位，給 C1充電，當(dāng)C1兩端電壓超過⑤腳基準(zhǔn)電壓時(shí) U1⑦腳輸出低電位，UC3842①腳低于1V，UCC3842 停止工作，輸出電壓為0V，周而復(fù)始，當(dāng)短路 消失后電路正常工作。R2、C1是充放電時(shí)間常數(shù)， 阻值不對(duì)時(shí)短路保護(hù)不起作用。
4、 廣西APC電源下圖是常見的限流、短路保護(hù)電路。其工作原理簡(jiǎn)述如下：
當(dāng)輸出電路短路或過流，變壓器原邊電流增大，R3 兩端電壓降增大，③腳電壓升高，UC3842⑥腳輸出占空 比逐漸增大，③腳電壓超過1V時(shí)，UC3842關(guān)閉無輸出。
5、下圖是用電流互感器取樣電流的保護(hù)電路，有著功耗小，但成本高和電路較為復(fù)雜，其工作原理簡(jiǎn)述如下：
輸出電路短路或電流過大，TR1次級(jí)線圈感 應(yīng)的電壓就越高，當(dāng)UC3842③腳超過1伏，UC3842 停止工作，周而復(fù)始，當(dāng)短路或過載消失，電路自行恢復(fù)。
APC近日中標(biāo)香港國際機(jī)場(chǎng)UPS
招標(biāo)采購項(xiàng)目，為其不間斷運(yùn)營提供可靠的供電保障。
香港國際機(jī)場(chǎng)是全球最繁忙的機(jī)場(chǎng)之一，國際客運(yùn)量位列世界第五，國際貨運(yùn)量更稱冠全球，為香港現(xiàn)時(shí)唯一
運(yùn)作的民航飛機(jī)場(chǎng)。隨著機(jī)場(chǎng)數(shù)字化和智慧化的推進(jìn)，機(jī)場(chǎng)對(duì)內(nèi)部基礎(chǔ)設(shè)施的可靠性提出更高要求民航業(yè)務(wù)的可靠
運(yùn)營，離不開可靠、高效、易用的能源基礎(chǔ)設(shè)施，為了保證旅客航站樓負(fù)載不間斷的穩(wěn)定運(yùn)行，香港國際機(jī)場(chǎng)決定
對(duì)航站樓旅客運(yùn)營傳輸系統(tǒng)的不間斷供電電源進(jìn)行重新規(guī)劃及建設(shè)，并提出了“供電系統(tǒng)零中斷，系統(tǒng)可靠性具備
多重保障”的建設(shè)目標(biāo)。
針對(duì)香港國際機(jī)場(chǎng)對(duì)供電系統(tǒng)的嚴(yán)苛要求，APC提供智能化、高可靠的UPS不間斷供電解決方案。UPS5000-E在控
制模塊、整流模塊的1+1冗余以及通訊總線的冗余設(shè)計(jì)，極大增強(qiáng)了UPS系統(tǒng)可靠性，為香港機(jī)場(chǎng)基礎(chǔ)設(shè)施提供了供
電系統(tǒng)零中斷的供電保障。值得一提的是，傳統(tǒng)模塊化UPS存在因控制單元故障，導(dǎo)致負(fù)載斷電風(fēng)險(xiǎn)大幅增加的問題
，而在APC為香港機(jī)場(chǎng)提供的供電解決方案中，UPS控制模塊為冗余設(shè)計(jì)，當(dāng)UPS系統(tǒng)中一個(gè)控制模塊發(fā)生故障時(shí)，可
自動(dòng)零秒切換至冗余控制模塊，繼續(xù)控制整流模塊穩(wěn)定運(yùn)行，并由智能管理系統(tǒng)發(fā)出告警，有效解決了因控制模塊
故障而造成重要負(fù)載斷電的難點(diǎn)。
從此次集采的五個(gè)標(biāo)段來看，低于120kVA容量的UPS集采數(shù)量為40910臺(tái)，占總集采數(shù)量的97.35%，并且未見工頻機(jī)的身影。而在200kVA及以上容量的大功率標(biāo)段，集采高頻機(jī)多達(dá)630臺(tái)，集采工頻機(jī)僅為327臺(tái)，高頻機(jī)集采數(shù)量是工頻機(jī)的近2倍，并且所入圍的工頻機(jī)為輸入電流諧波更低的12脈沖工頻機(jī)，這一方面說明了中國移動(dòng)對(duì)UPS綠色環(huán)保的嚴(yán)格要求，工頻機(jī)已很難跟上UPS行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，另一方面也體現(xiàn)了通信行業(yè)客戶對(duì)高頻機(jī)的高認(rèn)可度。
模塊化嶄露頭角，已獲全面認(rèn)可
相比于09年及12年的集采標(biāo)段，本次集采新增了模塊化UPS這一標(biāo)段，系統(tǒng)容量包含120、240、400、500kVA，集采數(shù)量為159臺(tái)，作為新增的標(biāo)段數(shù)量已經(jīng)達(dá)到高頻機(jī)數(shù)量的25%，說明模塊化UPS已正式被中國移動(dòng)所認(rèn)可。結(jié)合此前中國聯(lián)通及中國電信的UPS集采項(xiàng)目，可見國內(nèi)三大運(yùn)營商已認(rèn)識(shí)到模塊化UPS更能匹配現(xiàn)代數(shù)據(jù)
機(jī)房的供電需求，模塊化UPS已獲行業(yè)應(yīng)用的全面認(rèn)可。
APCUPS引領(lǐng)潮流
再看中標(biāo)廠家的分布情況，見圖2：
圖2 各標(biāo)段中標(biāo)廠家分布
從集采結(jié)果看，每個(gè)標(biāo)段均有三個(gè)廠家中標(biāo)，中標(biāo)廠商分布為APC、中達(dá)電通、艾默生、山特、科士達(dá)和科華恒盛，其中中達(dá)電通和APC贏得了最多的份額。
相比于2009年及2012年中國移UPS集采中標(biāo)廠家多為中達(dá)電通、艾默生網(wǎng)絡(luò)能源、科士達(dá)、易事特等UPS廠家而言，本次集采，APC以40%的占比獲得了高頻機(jī)40-120kVA、高頻機(jī)200-400kVA、模塊化UPS三個(gè)標(biāo)段的第一份額。筆者來看，APC之所以能獲得這三個(gè)標(biāo)段市場(chǎng)第一的份額，與APC本身作為ICT設(shè)備供應(yīng)商，能更加了解ICT設(shè)備供電保障需求有關(guān)。據(jù)悉，在APC公司20多年的發(fā)展過程中，從未停止過能效管理及相關(guān)電源、節(jié)能減排等基礎(chǔ)供電設(shè)備的研究與開發(fā)，并配套于其自身的通信設(shè)備中，行業(yè)應(yīng)用極為成熟。為了根據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展需要，APC已經(jīng)加大了UPS產(chǎn)品研發(fā)力度，在全球設(shè)立了四大能源研發(fā)中心，匯聚了業(yè)界一流的專家打造穩(wěn)定先進(jìn)的UPS產(chǎn)品；APC在深刻理解了市場(chǎng)需求主流的高頻UPS的基礎(chǔ)上，采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念，推出了更匹配大數(shù)據(jù)時(shí)代供電保障系統(tǒng)的模塊化UPS；另外，APC推出的1-800kVA UPS，涵蓋了關(guān)鍵業(yè)務(wù)供電場(chǎng)景的全覆蓋，并以可靠、高效、易用和智能的設(shè)計(jì)理念，為業(yè)界熟知。因此，APC此次中標(biāo)移動(dòng)集采并取得三個(gè)標(biāo)段的市場(chǎng)份額第一的成績(jī)，也不足為奇了。
主流廠家積極轉(zhuǎn)型
長(zhǎng)期專注高頻小容量UPS的山特公司，本次集采取得了高頻機(jī)1-20kVA標(biāo)段第一市場(chǎng)份額。作為國內(nèi)工頻機(jī)市場(chǎng)巨頭的艾默生網(wǎng)絡(luò)能源，本次并沒有出現(xiàn)在12脈沖工頻機(jī)標(biāo)段，反而出現(xiàn)在高頻機(jī)200-400kVA及模塊化UPS兩個(gè)標(biāo)段，筆者推測(cè)，這與艾默生的產(chǎn)品規(guī)劃有關(guān)：第一，據(jù)了解，艾默生網(wǎng)絡(luò)能源已不再進(jìn)行工頻機(jī)新產(chǎn)品開發(fā)，對(duì)工頻機(jī)僅僅是降成本及維護(hù)工作；第二，艾默生網(wǎng)絡(luò)能源已經(jīng)開始瞄準(zhǔn)現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心新的供電保障需求，積極向高頻機(jī)與模塊化UPS轉(zhuǎn)型。這也進(jìn)一步說明了工頻機(jī)已經(jīng)很難匹配市場(chǎng)需求，業(yè)界主流廠家已主動(dòng)尋求蛻變。
結(jié)束語
綜合此次移動(dòng)集采以及近期UPS業(yè)界的發(fā)展情況，高頻機(jī)取代工頻機(jī)成為UPS市場(chǎng)的需求主流，而模塊化UPS作為更加優(yōu)異的產(chǎn)品類型，經(jīng)過十余年的發(fā)展，已經(jīng)獲得國內(nèi)三大運(yùn)營商的全面認(rèn)可，同時(shí)也被金融、交通、媒體等行業(yè)越來越多的客戶所接受。在大數(shù)據(jù)時(shí)代與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展潮流中，誰能更貼近客戶需求、提供的供電保障系統(tǒng)更匹配客戶的業(yè)務(wù)發(fā)展，誰就能在市場(chǎng)中獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷。
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