ups維修|UPS的一般技術(shù)指標(biāo)-輸入電壓范圍

1.概述

輸入電壓范圍是說明書上的第一個指標(biāo)，其含義是:UPS在這個輸人范圍內(nèi)不啟用電池供電模式。為什么會有這個指標(biāo)要求呢?對于市電來說，不論是從火力發(fā)電廠、水力發(fā)電站、風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電，還是核能發(fā)電站發(fā)出來的電，在出廠前都是非常穩(wěn)定的。這些發(fā)電機構(gòu)都遠離用戶，從發(fā)電場站發(fā)出來的電由于考慮到遠距離傳輸時的損耗要盡量小，所以首先升成高壓，這樣在高壓小電流的情況下傳輸同樣的功率就會減小損耗。高壓經(jīng)過長途傳輸?shù)竭_用戶聚居點必須經(jīng)過降壓后才能為用戶接受，其傳輸與分配環(huán)節(jié)如圖1.15所示。由此可見，由于傳輸電纜并非零阻抗材料構(gòu)成，本身有一定的電阻，加之沿途各連接點的接觸電阻等與電流一起構(gòu)成了沿途壓降，送到用戶的電壓是起點電壓減去沿途壓降的差值。另外，市電在輸送過程中，沿路不斷有分支負載，這些負載的投入圖2.15市電的傳輸與分配環(huán)節(jié)構(gòu)成示意圖和斷開會使市電電流起伏變化，因而也就使沿途壓降出現(xiàn)不斷變化的局面，從此造成客戶端電壓的不穩(wěn)定。因此，UPS應(yīng)當(dāng)允許有一定變化范圍的輸入電壓范圍，且所允許的電壓變化范圍越大越好。按照以往的傳統(tǒng)要求，一般電器和電子設(shè)備均應(yīng)允許輸入屯壓的范圍為額定值的-15%~+10%。換言之，輸入電壓在額定值的-15~+10范圍變化時設(shè)備仍能正常工作。

關(guān)于輸人電壓范圍的問題一直是用戶很關(guān)心的事情。用戶總是希望UPS允許的輸入電壓范圍越大越好，這在使用小功率時已形成了習(xí)慣，尤其是后備式UPS。在小功率情況下實現(xiàn)較大范圍的輸入電壓調(diào)整是比較容易的，如圖2.16所示。因為功率小就可以用一個多抽頭的變壓器通過繼電器觸點進行調(diào)節(jié)，有不少后備式UPS可允許輸入電壓變化±30%，甚至更寬。

這種用抽頭變壓器與繼電器調(diào)節(jié)輸入電壓的辦法只適合于很小的功率，一般最大也應(yīng)該不超5kVA的功率。否則，在大功率設(shè)備中就必須采用接觸器，在和大功率變壓器結(jié)合起來使用時就會使UPS變得非常龐大，價格也會大幅度增加，這樣就會失去市場競爭力。因此，人們一般不采用這種方案。

但往往在一些UPS廠家的說明書中將輸入電壓的變化范圍說得很大，比如為額定值的±25%、±35%，等等。是的，在輸入工頻可控整流器或高頻整流器正常工作時是可以允許如此大的范圍，可是一旦整流器失控就會造成嚴重損失。

2.ups維修|輸入整流器采用晶閘管情況

在大功率UPS中，普遍采用的是3x380V三相三線制晶閘管全橋整流器，它利用相控的方法來穩(wěn)定市電的輸入電壓，電路原理圖如圖2.17(a)所示，該圖標(biāo)出了整流輸出電壓的穩(wěn)定過程。從圖2.17(b)可以看出，當(dāng)輸入電壓為額定值380V時，在控制角αl的作用下，整流器的輸出電壓為:

當(dāng)輸人電壓升高20到380Vx1.2=456V時，其輸出電壓按全波整流應(yīng)是645V。但由于控制角已由αl調(diào)整到嶼，導(dǎo)通角減小了，結(jié)果使整流器輸出濾波后的電壓面積52和380V時的51相等，即輸出電壓仍然是U_=424V。同理，當(dāng)輸入電壓降低20到380Vx0.8=304V時，其輸出電壓按全波整流應(yīng)是430V。但由于控制角又被調(diào)整到嶼，使整流器輸出電壓面積53=51，因此電壓仍然是Uo=424V。

輸入電壓的最低值受電池充電電壓限制。為了保證電池的浮充電壓穩(wěn)定在指定值上，輸人電壓不能過低，否則就會使電池長期處于"吃不飽"的狀態(tài)，從而導(dǎo)致服務(wù)壽命的縮短。

輸入電壓的上限值取決于整流器濾波電容C的耐壓程度，目前在這個位置上的大部分電容都是耐壓450V的產(chǎn)品。一般32節(jié)12V電池的情況下，根據(jù)上述調(diào)節(jié)原理，浮充電壓都可以穩(wěn)定在438V左右。所以450V再加上20的余量，450VX1.2=540V已足夠了。但遇到異常情況時，仍然會造成嚴重的后果。所謂異常情況，多指晶閘管失控的情況。比如溫度高到一定值時就可以因晶閘管的漏電流增加而將其打開，電壓瞬變時的位移電流也可觸發(fā)晶閘管，使其變成二極管整流器。如果此時的市電電壓峰值超過了電容C的耐壓，就會將電容擊穿。從圖2.17(b)可以看出，當(dāng)輸入電壓升高20到380VX1.2=456V時，其輸出電壓按全波整流就是645V，已遠遠高于540V。所以那種聲稱可允許輸入電壓變化±30或以上的產(chǎn)品，一般都是基于閘流管的相控原理而沒有考慮異常情況提出的，這雖然適合了用戶的愿望，但卻埋下了隱患，因此電容被擊穿的事件屢屢發(fā)生。

所以要求輸入電壓范圍寬的用戶不可盲目地聽信他人如何說，一定要弄清楚電容的耐壓而后行，因為隨著電容耐壓的提高也抬高了機器的造價，換言之售價也會相應(yīng)的抬高。

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