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工業(yè)級UPS與普通商業(yè)級UPS的區(qū)別
來源:來源：《UPS應(yīng)用》雜
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作者:wjgoodups
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發(fā)布時間: 2016-06-12
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選用工業(yè)級UPS系統(tǒng),還是選用商業(yè)級UPS系統(tǒng),需要考慮的因素很多。
1 可靠性
高可靠性是以系統(tǒng)的設(shè)計、工藝、配置來體現(xiàn)的。采用工業(yè)級甚至是軍用級元器件,同時還要加大關(guān)鍵元器件的冗余度,以增強系統(tǒng)的抗沖擊能力。在生產(chǎn)工藝上,對邏輯電路和通訊電路有更嚴(yán)格的屏蔽保護措施。配置輸入和輸出隔離變壓器以增強系統(tǒng)的電氣隔離性能,采用12脈沖整流器技術(shù),內(nèi)置電池保護開關(guān)、輸入和輸出開關(guān)、靜態(tài)和維修旁路開關(guān)等各種保護開關(guān)。以上種種,都對工業(yè)級UPS系統(tǒng)提出了較高的要求。以某公司工業(yè)級UPS系列產(chǎn)品為例(外觀見圖1),它具備了以上所述的配置,以原裝的頂級配置而成為具有較高可靠性的頂級UPS系統(tǒng)。采用了高效能DSP芯片(32位元150MHz,獨立乘法器)實現(xiàn)全數(shù)字THDV控制16位DSP;并聯(lián)無須平衡電抗,可多機并聯(lián);內(nèi)置濾波器,THDi<10%,PF=0.96;板件集成度高;逆變與電池采用HCT;信號線/電子線獨立走線,且無須采用隔離線;采用銅條/鋁條,降低對模塊應(yīng)力的影響;符合YD/T1095-20085.27的安全要求。以極寬的輸入電壓和頻率范圍，可適應(yīng)惡劣的電網(wǎng)環(huán)境，能夠承受劇烈的負(fù)載波動沖擊，抵御和消除各種電網(wǎng)質(zhì)量問題,如諧波、過壓、欠壓、突波、電壓下陷、停電、過載、短路、浪涌電流等發(fā)電機模式下，兼容錯相運行。電路結(jié)構(gòu)如圖2所示。
通風(fēng)方式為下進上出,自然對流,獨立風(fēng)道,熱分流設(shè)計,適應(yīng)高溫、高濕、粉塵、鹽堿、腐蝕性氣體、震動等惡劣的工作環(huán)境。
2 環(huán)境
全球范圍內(nèi),工業(yè)級UPS對環(huán)境具有較強的適應(yīng)能力。作為UPS系統(tǒng)必須具備應(yīng)對高溫與高濕的能力。但由于其安裝的地方通?？臻g不大,很難達到空氣流通這一條件。也正因如此,UPS的設(shè)計均有一個關(guān)鍵的半導(dǎo)體組件,例如IGBT、整流器及散熱片。
除了溫度與濕度外,還需考慮周圍的環(huán)境。環(huán)境中可能含有腐蝕性的氣體,時間長了可能會降低變壓器、電路板及空開等元器件的性能。但工業(yè)級UPS的元器件和配線,或是涂有一層電抗膠,以保證UPS的元器件及配線免遭惡劣環(huán)境的影響,或是配有專用的空氣過濾器。當(dāng)然,這些環(huán)節(jié)增加了工業(yè)級UPS系統(tǒng)的成本。工業(yè)級UPS的IP等級可達IP51,所有電路板均噴涂防腐蝕絕緣漆,具有絕緣、防潮、防漏電、防震、防塵、防腐蝕、防老化、耐電暈?zāi)芰Α６Ｒ姷纳虡I(yè)級UPS,其IP等級一般僅為IP20。其巨大差異主要是因為工業(yè)級UPS需放置在車間、生產(chǎn)線等嚴(yán)重粉塵污染環(huán)境,而商業(yè)級UPS通常放置在數(shù)據(jù)中心、服務(wù)器機房等環(huán)境整潔、溫濕度和潔凈度受控的地方。因此工業(yè)級UPS無疑是惡劣環(huán)境中的不二選擇。圖3為某品牌設(shè)備現(xiàn)場使用情況。造成這種場景最主要的原因是此款產(chǎn)品是按常規(guī)的商業(yè)機進行設(shè)計,特別是風(fēng)道的設(shè)計非常的不合理。造成粉塵隨風(fēng)道聚留在機器的主要部件上,這樣的產(chǎn)品使用6個月左右會發(fā)生故障,嚴(yán)重影響其使用壽命。
工業(yè)級UPS系列采用獨特的風(fēng)道設(shè)計,電子控制部件和主要散熱部件的風(fēng)道完全隔離。這樣做的目的是保護好主要部件不受污染,同時主要散熱部件的熱量不會對電子部件產(chǎn)生熱*,確保整個系統(tǒng)的可靠性。圖4為某公司工業(yè)級UPS獨特的系統(tǒng)風(fēng)道設(shè)計照片。
與工業(yè)級UPS對環(huán)境的高適應(yīng)性相反,商業(yè)級UPS通常放置在受控的環(huán)境中,,對環(huán)境的適應(yīng)能力較差。但它具備了系統(tǒng)監(jiān)控的功能,有利于保證UPS以及關(guān)鍵的服務(wù)器、路由器、存儲器等設(shè)備處于最佳的性能狀態(tài)。如果工業(yè)級UPS系統(tǒng)也具備相關(guān)性能,以適應(yīng)IT應(yīng)用的所需,如系統(tǒng)監(jiān)控,那工業(yè)級UPS在可靠性要求比較高的商用要求下也是非常好的選擇之一。
3 制冷
工業(yè)級UPS對高溫環(huán)境下的運行能力給予特別的設(shè)計考慮。元器件的設(shè)計不僅需要適應(yīng)工業(yè)環(huán)境的運行要求,還應(yīng)能承受各種關(guān)鍵負(fù)載的變化。也正因如此,大部分工業(yè)級UPS都配備了可監(jiān)控的冗余風(fēng)扇系統(tǒng)。與此相反,商業(yè)級UPS則須運行在空調(diào)的環(huán)境下。
某公司的工業(yè)級UPS采用了N+1冗余通風(fēng)設(shè)計。即風(fēng)扇冗余,運行中的風(fēng)扇發(fā)生故障時,仍能正常工作。同時,還采用了RPM風(fēng)扇轉(zhuǎn)速檢測監(jiān)控技術(shù),當(dāng)轉(zhuǎn)速低于預(yù)設(shè)值時會報警,杜絕了由于風(fēng)扇損壞致使UPS高溫停機才報警的可能。另外,風(fēng)道的設(shè)計按照元器件對溫度的敏感程度進行順序冷卻,通風(fēng)方式為下進上出,自然對流,獨立風(fēng)道,熱分流設(shè)計,再輔以高規(guī)格等級和高冗余度的元器件,使其即使在40℃高溫且無風(fēng)冷的情況下仍能連續(xù)運轉(zhuǎn)。
4 操作
工業(yè)級UPS系統(tǒng)通常是由現(xiàn)場的技術(shù)人員來維護的,所以需要能夠做到模塊級維修,因此機器設(shè)計必須考慮現(xiàn)場對關(guān)鍵部件的隔離能力,同時準(zhǔn)備充分的維修說明文檔等。維修本身不僅需要時間,還要求在維修時,機器切換到旁路工作狀態(tài),工業(yè)級UPS還必須具有比應(yīng)用于機房環(huán)境的商業(yè)級UPS更強的承受能力。
工業(yè)級UPS系統(tǒng)在非冗余模式下的應(yīng)用也很典型:有專用分配系統(tǒng)的電源模塊,唯一后備便是旁路電源,電源模塊也逐漸趨向于更小。檢測儀器與過程控制或關(guān)鍵PLC這些關(guān)鍵項都需要保護,以保證存儲或保證現(xiàn)有狀態(tài)不被丟失,因此系統(tǒng)下游的受控部分所得到的保護電源就更少了。
大部分機房中的UPS系統(tǒng)都是冗余配置,不僅是為了保證電源自身的工作容量,并且能夠在一組電源停止工作的情況下避免對關(guān)鍵負(fù)載的損害。長期依靠旁路電力對于任何一個IT經(jīng)理來講都不是一個標(biāo)準(zhǔn)的操作程序,其危險太大了。而負(fù)責(zé)維修這些復(fù)雜系統(tǒng)的技術(shù)人員則會以一個組件的方式處理這些事情,如現(xiàn)場隔離機器部件及更換備用部件,這樣可以減少停機時間并使系統(tǒng)更快地恢復(fù),亦可降低數(shù)據(jù)中心的運營風(fēng)險。
5 工作壽命
工業(yè)級UPS系統(tǒng)在設(shè)計時會加大元器件的設(shè)計余量,這樣UPS系統(tǒng)在典型的工業(yè)環(huán)境運行中將有超過100,000h的MTBF。但有一些元件,如制冷風(fēng)扇、DC電容器等元器件會降低使用壽命。甚至?xí)陀诒Ｊ卦O(shè)計余量。像發(fā)電廠等工業(yè)級UPS的用戶,通常會將UPS的使用壽命設(shè)定在20～30年內(nèi)。石化行業(yè)的UPS的工作壽命大約為10～15年。
在商業(yè)級UPS市場上,UPS的型號會在5年內(nèi)過時。而現(xiàn)代數(shù)據(jù)技術(shù)的變化也會使數(shù)據(jù)中心的壽命少于5年。對市場要求非常了解的供應(yīng)商,會將設(shè)計投入更多地集中在如何使商業(yè)級UPS價格更便宜、體積更小,效率更高的問題上。
6 服務(wù)方式
不論是工業(yè)級還是商用級UPS,設(shè)備的服務(wù)訪問方式都很重要。
在工業(yè)環(huán)境中,UPS會根據(jù)車間的布局?jǐn)[放在不同的地點。在分布式放置(即UPS位于保護設(shè)備的附近)和集中式放置(即UPS位于保護設(shè)備的輔助設(shè)施中)。這兩種情況下,大部分設(shè)備維護人員都喜歡前端訪問的服務(wù)方式,無需拆除側(cè)板或背板就能夠進行維修、檢查和預(yù)見性的維護。
商業(yè)級UPS通常會安置在專用房間中,這種構(gòu)成有助于制冷和電源分配。大部分的商業(yè)級UPS系統(tǒng)傾向于集中式放置,這樣維護人員從正面或背面即可對設(shè)備進行維護。
7 運輸
工業(yè)和商業(yè)UPS的運輸都需要較大的資本支出,都需進行特別的規(guī)劃和周密的場地準(zhǔn)備。UPS設(shè)備在到達客戶的現(xiàn)場時,通常是裝在運輸用的板條箱中。將設(shè)備部署入位通常需要****車、吊車或起重機等。
工業(yè)UPS因內(nèi)部配置較高,所以機器相對也會較重。因此工業(yè)UPS在設(shè)計和安裝時,需特別注意搬運和承重等問題。
8 后備時間
商業(yè)級UPS的電池后備時間是依應(yīng)用而定,如果有備用發(fā)電機,后備時間只需要支持到發(fā)電機電源穩(wěn)定后即可。通常商業(yè)級UPS應(yīng)用密封閥控的鉛酸電池,其后備時間在10～30min的范圍內(nèi)。因為商業(yè)級UPS電池的后備時間通常不需要像工業(yè)應(yīng)用中那樣,充電時間也不受重視。而典型的商業(yè)級UPS充電器是將一個后備時間為15～30min的鉛酸電池在8～10h內(nèi)充至95%的容量即可。
比較而言,工業(yè)級UPS系統(tǒng)的充電器容量就大得多,因為電池的后備時間是60min到8h或更長。則UPS至少得具備在充電器中有足夠的重復(fù)充電容量的這一特性。這一點在工業(yè)應(yīng)用中尤其重要,如發(fā)電廠通常會使用后備時間為4～8h的UPS電池。
9 物理設(shè)計
工業(yè)級UPS的機柜是由質(zhì)量好且厚度在2mm或以上的厚鋼板制成。為更好的保護裝于其中的UPS,還會在機箱表面刷上一層厚厚的專用防護噴涂。通常工業(yè)級UPS的電源及控制組件在防濕及防污染方面都可以達到IP40或IP42標(biāo)準(zhǔn),甚至可達到IP51。而商業(yè)級UPS采用的是塑料機箱,且內(nèi)部無特殊的防濕防污處理,防護等級只能達到IP20。
10 工業(yè)EMI/RFI
數(shù)據(jù)中心交流電分配系統(tǒng)的設(shè)計可保護UPS免受來自交流干線和旁路輸入饋線的EMI/RFI的影響。專用輸入電源饋線與絕緣變壓器的使用不僅減少了EMI/RFI,同時也減少了交流干線上的有效漏電的電流。
在一些工業(yè)應(yīng)用中,UPS的交流輸入電源來自開關(guān)設(shè)備或電機控制中心(MCC),并且通常與一些電動噪音大的負(fù)載(如變速驅(qū)動等裝置)共享母線連接,對于這一應(yīng)用,輸入隔離變壓器顯得尤其重要。
11 通信
通信功能在UPS系統(tǒng)的選擇中占據(jù)著非常重要的地位。SNMP及以太網(wǎng)是UPS系統(tǒng)信息最常用的收集方式。商業(yè)級UPS通信功能可能受到場所及環(huán)境的限制。正因如此,Modbus通訊協(xié)議、以太網(wǎng)或繼電器輸入/輸出接口在工業(yè)應(yīng)用中受到歡迎。
工業(yè)級UPS內(nèi)置了帶有環(huán)境監(jiān)控功能和繼電器輸入/輸出接口的網(wǎng)絡(luò)管理卡,使得它不僅可以在工業(yè)應(yīng)用中大顯身手,在對管理功能要求很高的商業(yè)級應(yīng)用中,也顯得游刃有余。
12 結(jié)束語
工業(yè)級UPS與商業(yè)級UPS有著明顯不同的設(shè)計思路。在投資初期,兩類UPS一一對照并研究其具體應(yīng)用中的差異,雖然應(yīng)用初期可能不會有明確的差異,但經(jīng)過一段時間后,將會發(fā)現(xiàn)工業(yè)UPS在性能方面的優(yōu)勢。購買時應(yīng)考慮環(huán)境狀況、運營期望值、穩(wěn)定性要求、通信能力以及使用壽命期限等因素。工業(yè)級UPS的各類裝備附件表明其初期成本更大,然而從整體成本并與其20～30年的產(chǎn)品壽命相比,工業(yè)級UPS初期成本的高投入保障了長期穩(wěn)定的投資回報。表1和表2給出工業(yè)級UPS與普通商業(yè)用UPS的區(qū)別和比較，僅供參考。
1 可靠性
高可靠性是以系統(tǒng)的設(shè)計、工藝、配置來體現(xiàn)的。采用工業(yè)級甚至是軍用級元器件,同時還要加大關(guān)鍵元器件的冗余度,以增強系統(tǒng)的抗沖擊能力。在生產(chǎn)工藝上,對邏輯電路和通訊電路有更嚴(yán)格的屏蔽保護措施。配置輸入和輸出隔離變壓器以增強系統(tǒng)的電氣隔離性能,采用12脈沖整流器技術(shù),內(nèi)置電池保護開關(guān)、輸入和輸出開關(guān)、靜態(tài)和維修旁路開關(guān)等各種保護開關(guān)。以上種種,都對工業(yè)級UPS系統(tǒng)提出了較高的要求。以某公司工業(yè)級UPS系列產(chǎn)品為例(外觀見圖1),它具備了以上所述的配置,以原裝的頂級配置而成為具有較高可靠性的頂級UPS系統(tǒng)。采用了高效能DSP芯片(32位元150MHz,獨立乘法器)實現(xiàn)全數(shù)字THDV控制16位DSP;并聯(lián)無須平衡電抗,可多機并聯(lián);內(nèi)置濾波器,THDi<10%,PF=0.96;板件集成度高;逆變與電池采用HCT;信號線/電子線獨立走線,且無須采用隔離線;采用銅條/鋁條,降低對模塊應(yīng)力的影響;符合YD/T1095-20085.27的安全要求。以極寬的輸入電壓和頻率范圍，可適應(yīng)惡劣的電網(wǎng)環(huán)境，能夠承受劇烈的負(fù)載波動沖擊，抵御和消除各種電網(wǎng)質(zhì)量問題,如諧波、過壓、欠壓、突波、電壓下陷、停電、過載、短路、浪涌電流等發(fā)電機模式下，兼容錯相運行。電路結(jié)構(gòu)如圖2所示。
通風(fēng)方式為下進上出,自然對流,獨立風(fēng)道,熱分流設(shè)計,適應(yīng)高溫、高濕、粉塵、鹽堿、腐蝕性氣體、震動等惡劣的工作環(huán)境。
2 環(huán)境
全球范圍內(nèi),工業(yè)級UPS對環(huán)境具有較強的適應(yīng)能力。作為UPS系統(tǒng)必須具備應(yīng)對高溫與高濕的能力。但由于其安裝的地方通?？臻g不大,很難達到空氣流通這一條件。也正因如此,UPS的設(shè)計均有一個關(guān)鍵的半導(dǎo)體組件,例如IGBT、整流器及散熱片。
除了溫度與濕度外,還需考慮周圍的環(huán)境。環(huán)境中可能含有腐蝕性的氣體,時間長了可能會降低變壓器、電路板及空開等元器件的性能。但工業(yè)級UPS的元器件和配線,或是涂有一層電抗膠,以保證UPS的元器件及配線免遭惡劣環(huán)境的影響,或是配有專用的空氣過濾器。當(dāng)然,這些環(huán)節(jié)增加了工業(yè)級UPS系統(tǒng)的成本。工業(yè)級UPS的IP等級可達IP51,所有電路板均噴涂防腐蝕絕緣漆,具有絕緣、防潮、防漏電、防震、防塵、防腐蝕、防老化、耐電暈?zāi)芰Α６Ｒ姷纳虡I(yè)級UPS,其IP等級一般僅為IP20。其巨大差異主要是因為工業(yè)級UPS需放置在車間、生產(chǎn)線等嚴(yán)重粉塵污染環(huán)境,而商業(yè)級UPS通常放置在數(shù)據(jù)中心、服務(wù)器機房等環(huán)境整潔、溫濕度和潔凈度受控的地方。因此工業(yè)級UPS無疑是惡劣環(huán)境中的不二選擇。圖3為某品牌設(shè)備現(xiàn)場使用情況。造成這種場景最主要的原因是此款產(chǎn)品是按常規(guī)的商業(yè)機進行設(shè)計,特別是風(fēng)道的設(shè)計非常的不合理。造成粉塵隨風(fēng)道聚留在機器的主要部件上,這樣的產(chǎn)品使用6個月左右會發(fā)生故障,嚴(yán)重影響其使用壽命。
工業(yè)級UPS系列采用獨特的風(fēng)道設(shè)計,電子控制部件和主要散熱部件的風(fēng)道完全隔離。這樣做的目的是保護好主要部件不受污染,同時主要散熱部件的熱量不會對電子部件產(chǎn)生熱*,確保整個系統(tǒng)的可靠性。圖4為某公司工業(yè)級UPS獨特的系統(tǒng)風(fēng)道設(shè)計照片。
與工業(yè)級UPS對環(huán)境的高適應(yīng)性相反,商業(yè)級UPS通常放置在受控的環(huán)境中,,對環(huán)境的適應(yīng)能力較差。但它具備了系統(tǒng)監(jiān)控的功能,有利于保證UPS以及關(guān)鍵的服務(wù)器、路由器、存儲器等設(shè)備處于最佳的性能狀態(tài)。如果工業(yè)級UPS系統(tǒng)也具備相關(guān)性能,以適應(yīng)IT應(yīng)用的所需,如系統(tǒng)監(jiān)控,那工業(yè)級UPS在可靠性要求比較高的商用要求下也是非常好的選擇之一。
3 制冷
工業(yè)級UPS對高溫環(huán)境下的運行能力給予特別的設(shè)計考慮。元器件的設(shè)計不僅需要適應(yīng)工業(yè)環(huán)境的運行要求,還應(yīng)能承受各種關(guān)鍵負(fù)載的變化。也正因如此,大部分工業(yè)級UPS都配備了可監(jiān)控的冗余風(fēng)扇系統(tǒng)。與此相反,商業(yè)級UPS則須運行在空調(diào)的環(huán)境下。
某公司的工業(yè)級UPS采用了N+1冗余通風(fēng)設(shè)計。即風(fēng)扇冗余,運行中的風(fēng)扇發(fā)生故障時,仍能正常工作。同時,還采用了RPM風(fēng)扇轉(zhuǎn)速檢測監(jiān)控技術(shù),當(dāng)轉(zhuǎn)速低于預(yù)設(shè)值時會報警,杜絕了由于風(fēng)扇損壞致使UPS高溫停機才報警的可能。另外,風(fēng)道的設(shè)計按照元器件對溫度的敏感程度進行順序冷卻,通風(fēng)方式為下進上出,自然對流,獨立風(fēng)道,熱分流設(shè)計,再輔以高規(guī)格等級和高冗余度的元器件,使其即使在40℃高溫且無風(fēng)冷的情況下仍能連續(xù)運轉(zhuǎn)。
4 操作
工業(yè)級UPS系統(tǒng)通常是由現(xiàn)場的技術(shù)人員來維護的,所以需要能夠做到模塊級維修,因此機器設(shè)計必須考慮現(xiàn)場對關(guān)鍵部件的隔離能力,同時準(zhǔn)備充分的維修說明文檔等。維修本身不僅需要時間,還要求在維修時,機器切換到旁路工作狀態(tài),工業(yè)級UPS還必須具有比應(yīng)用于機房環(huán)境的商業(yè)級UPS更強的承受能力。
工業(yè)級UPS系統(tǒng)在非冗余模式下的應(yīng)用也很典型:有專用分配系統(tǒng)的電源模塊,唯一后備便是旁路電源,電源模塊也逐漸趨向于更小。檢測儀器與過程控制或關(guān)鍵PLC這些關(guān)鍵項都需要保護,以保證存儲或保證現(xiàn)有狀態(tài)不被丟失,因此系統(tǒng)下游的受控部分所得到的保護電源就更少了。
大部分機房中的UPS系統(tǒng)都是冗余配置,不僅是為了保證電源自身的工作容量,并且能夠在一組電源停止工作的情況下避免對關(guān)鍵負(fù)載的損害。長期依靠旁路電力對于任何一個IT經(jīng)理來講都不是一個標(biāo)準(zhǔn)的操作程序,其危險太大了。而負(fù)責(zé)維修這些復(fù)雜系統(tǒng)的技術(shù)人員則會以一個組件的方式處理這些事情,如現(xiàn)場隔離機器部件及更換備用部件,這樣可以減少停機時間并使系統(tǒng)更快地恢復(fù),亦可降低數(shù)據(jù)中心的運營風(fēng)險。
5 工作壽命
工業(yè)級UPS系統(tǒng)在設(shè)計時會加大元器件的設(shè)計余量,這樣UPS系統(tǒng)在典型的工業(yè)環(huán)境運行中將有超過100,000h的MTBF。但有一些元件,如制冷風(fēng)扇、DC電容器等元器件會降低使用壽命。甚至?xí)陀诒Ｊ卦O(shè)計余量。像發(fā)電廠等工業(yè)級UPS的用戶,通常會將UPS的使用壽命設(shè)定在20～30年內(nèi)。石化行業(yè)的UPS的工作壽命大約為10～15年。
在商業(yè)級UPS市場上,UPS的型號會在5年內(nèi)過時。而現(xiàn)代數(shù)據(jù)技術(shù)的變化也會使數(shù)據(jù)中心的壽命少于5年。對市場要求非常了解的供應(yīng)商,會將設(shè)計投入更多地集中在如何使商業(yè)級UPS價格更便宜、體積更小,效率更高的問題上。
6 服務(wù)方式
不論是工業(yè)級還是商用級UPS,設(shè)備的服務(wù)訪問方式都很重要。
在工業(yè)環(huán)境中,UPS會根據(jù)車間的布局?jǐn)[放在不同的地點。在分布式放置(即UPS位于保護設(shè)備的附近)和集中式放置(即UPS位于保護設(shè)備的輔助設(shè)施中)。這兩種情況下,大部分設(shè)備維護人員都喜歡前端訪問的服務(wù)方式,無需拆除側(cè)板或背板就能夠進行維修、檢查和預(yù)見性的維護。
商業(yè)級UPS通常會安置在專用房間中,這種構(gòu)成有助于制冷和電源分配。大部分的商業(yè)級UPS系統(tǒng)傾向于集中式放置,這樣維護人員從正面或背面即可對設(shè)備進行維護。
7 運輸
工業(yè)和商業(yè)UPS的運輸都需要較大的資本支出,都需進行特別的規(guī)劃和周密的場地準(zhǔn)備。UPS設(shè)備在到達客戶的現(xiàn)場時,通常是裝在運輸用的板條箱中。將設(shè)備部署入位通常需要****車、吊車或起重機等。
工業(yè)UPS因內(nèi)部配置較高,所以機器相對也會較重。因此工業(yè)UPS在設(shè)計和安裝時,需特別注意搬運和承重等問題。
8 后備時間
商業(yè)級UPS的電池后備時間是依應(yīng)用而定,如果有備用發(fā)電機,后備時間只需要支持到發(fā)電機電源穩(wěn)定后即可。通常商業(yè)級UPS應(yīng)用密封閥控的鉛酸電池,其后備時間在10～30min的范圍內(nèi)。因為商業(yè)級UPS電池的后備時間通常不需要像工業(yè)應(yīng)用中那樣,充電時間也不受重視。而典型的商業(yè)級UPS充電器是將一個后備時間為15～30min的鉛酸電池在8～10h內(nèi)充至95%的容量即可。
比較而言,工業(yè)級UPS系統(tǒng)的充電器容量就大得多,因為電池的后備時間是60min到8h或更長。則UPS至少得具備在充電器中有足夠的重復(fù)充電容量的這一特性。這一點在工業(yè)應(yīng)用中尤其重要,如發(fā)電廠通常會使用后備時間為4～8h的UPS電池。
9 物理設(shè)計
工業(yè)級UPS的機柜是由質(zhì)量好且厚度在2mm或以上的厚鋼板制成。為更好的保護裝于其中的UPS,還會在機箱表面刷上一層厚厚的專用防護噴涂。通常工業(yè)級UPS的電源及控制組件在防濕及防污染方面都可以達到IP40或IP42標(biāo)準(zhǔn),甚至可達到IP51。而商業(yè)級UPS采用的是塑料機箱,且內(nèi)部無特殊的防濕防污處理,防護等級只能達到IP20。
10 工業(yè)EMI/RFI
數(shù)據(jù)中心交流電分配系統(tǒng)的設(shè)計可保護UPS免受來自交流干線和旁路輸入饋線的EMI/RFI的影響。專用輸入電源饋線與絕緣變壓器的使用不僅減少了EMI/RFI,同時也減少了交流干線上的有效漏電的電流。
在一些工業(yè)應(yīng)用中,UPS的交流輸入電源來自開關(guān)設(shè)備或電機控制中心(MCC),并且通常與一些電動噪音大的負(fù)載(如變速驅(qū)動等裝置)共享母線連接,對于這一應(yīng)用,輸入隔離變壓器顯得尤其重要。
11 通信
通信功能在UPS系統(tǒng)的選擇中占據(jù)著非常重要的地位。SNMP及以太網(wǎng)是UPS系統(tǒng)信息最常用的收集方式。商業(yè)級UPS通信功能可能受到場所及環(huán)境的限制。正因如此,Modbus通訊協(xié)議、以太網(wǎng)或繼電器輸入/輸出接口在工業(yè)應(yīng)用中受到歡迎。
工業(yè)級UPS內(nèi)置了帶有環(huán)境監(jiān)控功能和繼電器輸入/輸出接口的網(wǎng)絡(luò)管理卡,使得它不僅可以在工業(yè)應(yīng)用中大顯身手,在對管理功能要求很高的商業(yè)級應(yīng)用中,也顯得游刃有余。
12 結(jié)束語
工業(yè)級UPS與商業(yè)級UPS有著明顯不同的設(shè)計思路。在投資初期,兩類UPS一一對照并研究其具體應(yīng)用中的差異,雖然應(yīng)用初期可能不會有明確的差異,但經(jīng)過一段時間后,將會發(fā)現(xiàn)工業(yè)UPS在性能方面的優(yōu)勢。購買時應(yīng)考慮環(huán)境狀況、運營期望值、穩(wěn)定性要求、通信能力以及使用壽命期限等因素。工業(yè)級UPS的各類裝備附件表明其初期成本更大,然而從整體成本并與其20～30年的產(chǎn)品壽命相比,工業(yè)級UPS初期成本的高投入保障了長期穩(wěn)定的投資回報。表1和表2給出工業(yè)級UPS與普通商業(yè)用UPS的區(qū)別和比較，僅供參考。
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