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。
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。
UPS基本常识1、为什么用UPS？UPS的作用是什么？由于信息技术的发展，网络已成为人们生活和工作中不可或缺的部分，构成网络的数字机房的供电可靠性已经成为关键，而机房的可靠供电又是重中之重，UPS就是为了解决不间断供电而设置的。
UPS的三大基本功能：稳压，滤波，不可间断。
2、UPS一般带感性负载的能力强还是带容性负载的能力强？为什么？一般UPS就是按感性负载设计的，所以带感性负载是它的本分。
一般UPS逆变器输出端并联的电容器一方面起滤波作用，另一方面是抵消负载中的电感分量。
如果负载时容性，又如何用电容去抵消电容性分量呢？只能使输出的电容分量加大，而这些电容分量的电流又必须由逆变器提供，使逆变器输出的有功分量减小，所以带载的能力就减弱了。
3、STS(静态开关),LBS(同步器)及双总线作用是什么？STS的作用是将两路输入交流电进行切换。
双总线的作用是为了给用电设备提供冗余的电源。
4、EPS和在线式UPS的主要区别是什么？两者的主要用途是什么？与UPS相同之处：EPS是100%的后备式UPS，它的工作原理和后备式UPS一样。
不同之处：EPS由于带的负载不同，比如照明和启动水泵等，功率需要做的很大，在启动水泵时可以将逆变器做成变频器；而后备式UPS由于主要的对象是PC机之类的IT设备，所以容量很少有超过3KVA的。
一般3KVA以上的IT设备都选用在线式UPS，在IT设备场合无论如何是不能用EPS的。
5、工频机和高频机比较各有什么优缺点？高频机能否取代工频机？工频机UPS：缺点是输入功率因数低，功耗大，效率低，体积大，笨重，价格高，可靠性低；优点是制造相对容易，尤其是采用手工作业影响也不大，要求一致性相对低一些。
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。
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。
UPS不间断电源的知识集锦1.W和VAW和VA都是UPS电源的容量单位，W为有效功率，VA为视在功率。
UPS电源的标称数值为VA，一般技术参数中会给出相应的W值，W和VA之间有个换算的功率因数。
例如400W/500VA就可以得出功率因素为0.8。
之所以有这个功率因数是因为在交流系统中，一部分的电流（谐波电流）并不会供给负载，由此产生视在功率VA，大于有效功率W。
2.标机和长机UPSUPS不间断电源系统主要是由UPS主机和UPS蓄电池构成的。
当蓄电池放于UPS主机内时即为标机，电池不在主机箱内的则为长机。
3.塔式和机架式UPS电源塔式（Tower）和机架式（RackMount）指的是UPS的安装方式。
机架式是UPS主机放置在机架上，塔式机直接放置在地面上。
有RM标识的即为机架式，没有的为塔式机。
4.工频机和高频机工频机UPS是采用工频变压器作为整流器和逆变器的部件的UPS电源；高频机是以高频开关元件替代整流器和逆变器中笨重的工频变压器，因而高频机体积较小。
工频机广泛应用于电信、证券、电力、交通、工业等行业。
高频机适用于中小型数据中心、网络管理中心、企业服务器机房等。
UPS不间断电源基础知识及保养UPS不间断电源基础知识及保养UPS电源是保障供电稳定和连续性的重要设备，因其主要机智能化程度高，储能器材采用免维护蓄电池，使得在运行中往往忽略了对该系统的维护与检修。
其实维护的好坏，对电源的寿命和故障率有很大影响，下面根据我们使用中的具体情况和维护经验介绍UPS电源的使用注意事项和日常维护要求。
虽说各企业配置的UPS供电系统设备型号及系统容量有所不同，但其原理和主要功能基本相同。
当UPS电源系统本身出现故障时有自动旁路功能，当需要检修时可采用手动旁路，使检修、供电互不影响。
一、UPS电源系统UPS电源系统由4部分组成：整流、储能、变换和开关控制。
其系统的稳压功能通常是由整流器完成的，整流器件采用可控硅或高频开关整流器，本身具有可根据外电的变化控制输出幅度的功能，从而当外电发生变化时（该变化应满足系统要求），输出幅度基本不变的整流电压。
净化功能由储能电池来完成，由于整流器对瞬时脉冲干扰不能消除，整流后的电压仍存在干扰脉冲。
储能电池除可存储直流直能的功能外，对整流器来说就象接了一只大容器电容器，其等效电容量的大小，与储能电池容量大小成正比。
由于电容两端的电压是不能突变的，即利用了电容器对脉冲的平滑特性消除了脉冲干扰，起到了净化功能，也称对干扰的屏蔽。
频率的稳定则由变换器来完成，频率稳定度取决于变换器的振荡频率的稳定程度。
为方便UPS电源系统的日常操作与维护，设计了系统工作开关，主机自检故障后的自动旁路开关，检修旁路开关等开关控制。
在电压工作正常时，给负载供电而且，同时给储能电池充电；当突发停电时，UPS电源开始工作，由储能电池工给负载所需电源，维持正常的生产；当由于生产需要，负载严重过载时，由电网电压经整流直接给负载供电。
UPS知识速成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垂要外部设备。
3.为什么要配备UPS据IDC统计，全部电脑故障的45%是山电源问题引起的：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，小城市或村锁为4次/月，电网存在至少九种问题：断电、雷击尖峰、浪涌、频率馬荡、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來说给电脑配备一台UPS是十分必要的。
UPS电源的基本知识为什么要用UPS人们有一个常见的错误概念，认为使用的市电除了偶尔发生的断电事故，是连续而且恒定的，其实不然。
市电系统作为公共电网，上面连接了成干上万各种各样的负载，其中一些较大的感性、容性、开关电源等负载不仅从电网中获得电能，还会反过来对电网本身造成影响，恶化电网或局部电网的供电品质，造成市电电压波形畸变或频率漂移。
另外意外的自然和人为事故，如地震、雷击、输变电系统断路或短路，都会危害电力的正常供应，从而影响负载的正常工作。
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。
这主要由于雷击、电弧放电、静态放电或大型电气设备的开关操作而产生。
3暂态过电压(switchingtransients)1UPS是否具有高功率因数。
2如果UPS的负载为感性或容性负载，应当选择采用全桥软开关变换器的UPS。
3某些电脑或精密仪器设备对UPS输出中线至大地之间的电压值有特殊要求。
例如，有些仪器设备要求该电压值小于3V,有些甚至要求小于1V。
在选购UPS时需要考虑这个间题。
其工作原理：第一在正常时利用整流装置将交流输入整流成直流电力，此后一路对蓄电池充电，一路籍以将直流电力供给逆变器，逆变器将直流电力变换成牢固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，由储蓄在蓄电池内的直流电力供给逆变器工作变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变换。
二、UPS的组成大纲依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相同，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。
PowersonUPSQ/A知识库一、电源及UPS技术术语1、UPS的容量（输出功率）很多人搞不清楚应该用瓦特还是应该用伏安来表示UPS的容量。
许多UPS制造商分不清这两个概念的区别，甚至将W和VA两个名词等同起来，这更增加了人们理解上的混乱。
1.1大容量的UPS容量总是用VA表示小容量的UPS（小于1000VA）用W表示容量，容量在1KVA-500KVA的UPS都用VA而不是W来表示容量。
用W表示小容量UPS可能是因为小容量UPS用户更加熟悉瓦特这个概念，然而用VA能更准确地表示UPS和负载容量的匹配程度，因为最根本的决定UPS输出能力的是电流值（A），所以自然用VA表示更贴切。
1.2W值总是小于等于VA值换算关系式如下：Watts（瓦特值）=VA*PowerFactor=Volts*Amps*PowerFactorPowerFactor=功率因素典型Volts=220V或120VAmps=负载电流PowerFactor：功率因素，其值在0和1之间功率因素在0-1之间，它表示了负载电流做的有用功（Watts）的百分比。
只有电加热器和灯泡等的功率因素为1；对于其它设备来说，有一部分负载电流只是在负载内循环，没有做功。
这部分电流是谐波或电抗电流，它是由负载特性引起的。
重要的是明白了由于有这部分电流，所以VA值比W值大，W值被认为是VA值当功率因素为1时的一个特例。
1.3计算机的瓦特W值是它的VA值的60-70%事实上当今所有的现代计算机的开头电源都呈容性，其功率因素值为0.6-0.7。
个人机趋向于0.6，大型机趋向于0.7。
最近研制出一种称为具有功率因素自校正功率的新型电源，它的功率因素值为1。
将来很可能会广范使用这种电源，但目前市场上还很少看到这种电源。
POWERSONMUI5-15KVA单相中功率UPS已采用这种新技术。
1.4对计算机负载，UPS的W值是它的VA值的60-70%因为所有计算机的功率因素值为0.6-0.7，所以对计算机负载，UPS的W值是VA值的60-70%。
1.5大多数UPS制造商用W表示容量，而实际上他们指的是VA值当UPS厂家指出了额定W值而没有标出功率因素和额定VA值，用户可以假定这是在功率因素为1时W值（等于VA值），而实际上厂家指是UPS额定VA值。
实际对计算机负载W值为该标出值的60-70%，所以一个额定值为100W的UPS能驱动一个100W的灯泡，但只能驱动一个65W的计算机。
1.6大多数计算机设备用VA表示容量大多数计算机设备容量用VA表示，最近有些计算机开始用W表示容量（最著名的DEC和IBM）。
但总体而言还是用VA的多。
所以UPS用VA表示容量更能反映出其和负载的匹配程度。
APC所有的UPS都同时提供了W值和VA两种值。
产品的型号包括VA值，也可以通过将VA值乘以0.65折算成W值。
1.7UPS额定为VA值以避免混淆当一台UPS标出了W值，它对计算机负载的实际W值容量为该标出值的60-100%（通常是60%）而VA值则是100-130%的标定W值。
而当一台UPS标出了额定VA值，它对计算机负载的实际VA值就等于该标出值，W值为标出值的60-70%。
功率是能量的传输率的度量，在直流电路中它是电压V和电流A和乘积。
在交流系统里则要复杂些；即有部分交流电流在负载里循环不传输电能，它称为电抗电流或谐波电流，它使视在功率（电压Volt乘电流Amps）大于实际功率。
视在功率和实际功率的不等引出了因素，功率因素等于功率与视在功率的比值。
所以交流系统里实际等于视在功率乘以功率因素。
许多设备的实际功率与视在功率的差值很小，可忽略不计，而计算机的这种差值则很大、很重要。
最近美国PCMagazine杂志的一项研究表明计算机的典型功率因素的0.65，即视在功率（VA）比实际功率（Watts）大50%！为了标称UPS容量，确保其有足够的输出功率，UPS的VA值应大于负载的VA值，负载的瓦特Watts值要小些，不应使用它，因为瓦特值没有电抗和谐波电流做的无用功。
很多UPS厂家UPS并不同时标明Watts和VA值。
如果没有UPS的VA值就很难确定UPS是否带得动负载，实际上许多表明额定Watts的UPS驱动不了额定Watt的计算机负载（功率因素为0.65）!如果UPS标出了额定Watts值，我们可以认为VA值即等于该标准值。
最近研究出一种新的电源，叫作“功率因素自校正电源”这种电源的功率因素等于1。
很可能一个国际标准（IEC555）要求大多数计算机厂家必须使用这种新型电源，然而这种电源还很少见。
2、波峰系数除了较低的功率因素外，计算机负载不同寻常的地方是它还有较高的波峰系数。
波峰系数是负载的波峰电流与RMS电流的比值（RMS：根均方值，即平均值），大多数电子设备的波峰系数为1.4（1.4是正弦波峰值和平均值的比值）。
当负载的波峰系数大于1.4时，UPS就必须提供负载要求的尖峰电流，如果UPS提供不了负载要求的尖峰电流，UPS输出电压就会发生波形畸变。
计算机的波身系数随电源的情况而变化，甚至计算机由同一个房间的电源插座换到另一个电源插座后，波峰系数就会不同。
普遍认为波峰系数是计算机负载的固有内在特性，但实际上它是负载和交流电源相互作用的结果。
如正弦电源时，计算机的波峰系数为2-3，而阶梯型正弦电源时，计算机的波峰系数为1.4-1.9。
一个普通的错误观点认为计算机在尽可能高的波峰系数条件下运行比较理想。
实际上计算机厂家尽可能地减小计算机的波峰系数，因为过高的波峰系数使电源的器件过热。
当计算机由UPS供电或经过电涌抑制器或电源调节器时波峰系数减小事实上是有益的副应，除非是以电源电压波形畸变为代价时波峰系数减小。
这种畸变也能使波峰系数大大减小，类似于高电压过低的情形。
UPS和电压调节器必需设计用来满足合适的尖峰电压。
POWERSON正弦波UPSMUI满载时峰系数很高，接近3；1/2负载时为4；1/4负载是为8。
阶梯性正弦波UPSMUE和PU系列的峰系数相应小些，满载时为1.6；1/2负载时为2；这一性能比大多数其它的调整器、UPS好得多。
POWERSONUPS设计能满足计算机合适的尖峰电压要求。
通过对所有计算机的测试，发现当它们用POWERSONUPS供电时，计算机电源效率提高了少许，且计算机发热量减少。
4、电涌系数人们常常错误地把电涌系数和UPS的电涌抑制性能或电涌抑制联系起来，实际上它们是不同的特性。
电涌系数表示UPS启动负载时瞬间过载能力，由于负载启动间功率会加大。
象马达和磁盘驱动器类负载要求有较大的电涌系数。
对于典型的带51/4"硬驱的计算机，要求的电涌系数是稳定运行的1.15倍，对于更大的配备8"、10"或15"硬驱的计算机，电涌系数要求将近是平均的1.5倍。
所有POWERSONUPS有足够的电涌系数满足带典型硬驱计算机启动要求，即使UPS满载情况下，对于带8"硬驱的计算机，有必要加大UPS容量，以防止保险烧毁。
5、UPS输入电压输入电压：176V-253V后备式UPS当输入电压低于176V，或高于253V就投入后备工作状态。
在线式UPS当输入电压低于176V就报警，并有可能开始耗用后备电池；当输入电压高于253V，切断输入继电器，并禁止旁路，由后备电池供电。
充电器在额定输入电压范围内应能正常工作。
对UPS本身来说对输入频率要求并不高，只是不宜太低，否则会造成内部内热。
UPS输入频率范围实际是一种对负责的保护。
同步好坏是UPS的一个很重要性能，但一般在说明书中对用户透明度不大。
反映用户性能的指标，同步相位差，一般要求小些好。
为了保障旁路可靠性无间断切换，对相位差控制也有严格要求。
有些在线式UPS对相位差控制设计不理想，一些中低档后备式UPS并没有采用同步技术。
8、输出频率很多UPS厂商重要宣传其输出频率精度，这对智能化UPS来说产不难，但对用户实际意义不大。
9、输入、输出电流输入输出电流是反映UPS性能重要指标，输入电流反映UPS效率和功率因数，输出电流反映UPS逆变器输出能力。
对相同功率UPS来说，输入电流越小，效率越高。
传统工频在线式UPS输入回路采用二极管、可控硅整流，其功率因数仅0.6-0.7，电流峰值高，因而有效值电流大，这种整流电路对网污染大，会造成N线过载，现新一代UPS如PowersonMUI系列等高频UPS，输入用IGBT有源整流，功率因数达0.98以上，消除对电网污染，是新一代绿色电流。
输出电流是反映UPS输出能力的。
如MUI3000UPS额定输出功率3000VA/2000W输出功率因数0.67这时UPS逆变器输出电流为3000VA/220V=13.6A。
输出功率因数为0.67，说明其逆变输出电流能力强，峰值因子高，适用于电脑负载。
由于MUI3000采用P.F.C技术，输入功率因数为0.98，输出功率因数低，可以0.67，其输入电流为10.7A，输出电流为13.6A，那么输入电流小于输出电流，这反映MUI系列这类UPS是节能产品，UPS大大提升电脑的功率因数，减小配电损耗，消除对电网污染。