什么是UPS?UPS是不間斷電源(uninterruptiblepowersystem)的英文簡稱,是能夠提供持續(xù)、穩(wěn)定、不間斷的電源供應(yīng)的重要外部設(shè)備。從原理上來說,UPS是一種集數(shù)字和模擬電路,自動(dòng)控制逆變器與免維護(hù)貯能裝置于一體的電力電子設(shè)備;從功能上來說,UPS可以在市電出現(xiàn)異常時(shí),有效地凈化市電;還可以在市電突然中斷時(shí)持續(xù)一定時(shí)間給電腦等設(shè)備供電,使你能有充裕的時(shí)間應(yīng)付;從用途上來說,隨著信息化社會(huì)的來臨,UPS廣泛地應(yīng)用于從信息采集、傳送、處理、儲(chǔ)存到應(yīng)用的各個(gè)環(huán)節(jié),其重要性是隨著信息應(yīng)用重要性的日益提高而增加的。
備用電源是安防監(jiān)控系統(tǒng)基本要素之一。缺少備電的系統(tǒng)暗藏致命缺陷,不能投入實(shí)際應(yīng)用。極可能在關(guān)鍵時(shí)刻貽誤戰(zhàn)機(jī),拋錨停擺,整系統(tǒng)癱瘓,造成無法補(bǔ)償?shù)膿p失。
安防監(jiān)控系統(tǒng)正常情況使用220伏市電,而在斷電和市電被破壞的特殊情況下,還應(yīng)正常工作一段時(shí)間。對(duì)于這段外部供電被斷其“糧草”的情況,還能“孤軍作戰(zhàn)”非常重要,突如其來的案件往往就可能發(fā)生在這一瞬間。
備用電源有雙路或多路供電、蓄電池組供電、發(fā)電機(jī)供電、UPS供電等等。但通常采用UPS方法作為安防監(jiān)控系統(tǒng)備用電源。
一、UPS(不間斷電源)的工作原理
UPS電源由蓄電池、逆變器、充電器、穩(wěn)壓穩(wěn)頻器、轉(zhuǎn)換開關(guān)組成。當(dāng)市電正常輸入時(shí),UPS就將市電穩(wěn)壓后供給負(fù)載使用,同時(shí)對(duì)內(nèi)置電池組充電,把能量儲(chǔ)存在電池中;當(dāng)市電中斷(事故停電)或輸入故障時(shí),UPS立即將內(nèi)置電池的能量轉(zhuǎn)換,瞬間以220伏交流電繼續(xù)供負(fù)載使用,使負(fù)載維持正常工作并保護(hù)負(fù)載軟硬件不受損壞。
目前,市場(chǎng)上供應(yīng)的UPS電源設(shè)備種類較多,輸出功率為500VA—3000KVA規(guī)格不等。UPS按工作模式可分為后備式、在線式兩大類。按其輸出波形又分為方波輸出和正弦波輸出兩種。
1、后備式UPS電源
在市電正常供電時(shí),市電通過交流旁路通道經(jīng)轉(zhuǎn)換開關(guān)直接向負(fù)載提供電源,UPS電源內(nèi)的逆變器處于停止工作狀態(tài),這時(shí)的UPS電源實(shí)質(zhì)上相當(dāng)于一臺(tái)性能單一的市電穩(wěn)壓器。它除了對(duì)市電電壓的幅度波動(dòng)有所改善外,對(duì)電壓的頻率不穩(wěn)、波形畸變以及從電網(wǎng)侵入的干擾等不良影響基本上沒有任何改善。只有當(dāng)市電供電中斷或低于170伏時(shí),蓄電池才立刻對(duì)逆變器供電,向負(fù)載提供穩(wěn)壓、穩(wěn)頻的方波交流電源。
2、在線式UPS電源
在市電正常供電時(shí),它首先將市電交流電源經(jīng)整流變成直流電源,然后進(jìn)行脈寬調(diào)制、濾波、并將直流電源經(jīng)逆變器重新轉(zhuǎn)換成正弦波交流電源向負(fù)載供電,一旦市電中斷,立即改由蓄電池提供的直流經(jīng)逆變器、電脈寬調(diào)制、濾波,向負(fù)載提供正弦波交流電源。
因此,對(duì)在線式UPS而言,在正常情況下,無論有無市電,它都是由UPS電源的逆變器對(duì)負(fù)載供電,這樣就避免了所有由市電電網(wǎng)電壓波動(dòng)及干擾而帶來的影響。
顯而易見,在線式UPS電源的供電質(zhì)量明顯優(yōu)于后備式UPS電源,因?yàn)樗梢詫?shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載的穩(wěn)頻、穩(wěn)壓供電。而且在由市電轉(zhuǎn)換到蓄電池供電時(shí),其轉(zhuǎn)換時(shí)間基本為零,真正給用戶提供高質(zhì)量穩(wěn)壓、穩(wěn)頻的純凈正弦波電源,從而提供符合安防監(jiān)控系統(tǒng)需要的電源保護(hù)。
在線互動(dòng)式UPS電源結(jié)合了后備式UPS和在線式UPS的許多優(yōu)點(diǎn),也是一種很不錯(cuò)的變換形式,但是由于它使用的是工頻變壓器,有笨重、體積大的問題。[nextpage]
二、如何配置UPS備用電源
UPS是伴隨計(jì)算機(jī)的誕生而出現(xiàn)后備電源。隨著安防監(jiān)控系統(tǒng)中,越來越多的使用計(jì)算機(jī)技術(shù),同樣對(duì)電力供電質(zhì)量也提出越來越高的要求。UPS不但可全面改善供電質(zhì)量,對(duì)整個(gè)系統(tǒng)乃至網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)全面保護(hù),還可保證市電斷電和被人為破壞的特殊情況下,繼續(xù)工作。
由于安防監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)供電要求較高,所以必須選擇在線式(正弦波,市電要求)UPS電源。
系統(tǒng)配備UPS電源時(shí),首先應(yīng)估算系統(tǒng)設(shè)備的用電功率,安全系數(shù)一般取1.2-1.5為宜,為供電系統(tǒng)留有充分的冗余量。其次根據(jù)系統(tǒng)要求延時(shí)供電時(shí)間,計(jì)算配置電池組。最后,還應(yīng)注意使用環(huán)境,防潮通風(fēng),注重降溫,延長平均無故障工作時(shí)間,提高系統(tǒng)的可靠性。
UPS電源應(yīng)設(shè)置在監(jiān)控室,實(shí)行統(tǒng)一管理。當(dāng)市電不正常時(shí),就能及時(shí)為系統(tǒng)的全部設(shè)備提供不間斷的電力供應(yīng),保證系統(tǒng)工作正常,防止人為破壞、保密、維修。
三、UPS的選購
幾乎市場(chǎng)上所有的UPS產(chǎn)品都有自己的特殊技術(shù),在線式UPS品種較多,但品質(zhì)良莠不齊,在選購時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
1、確定挑選標(biāo)準(zhǔn)。在出門選購前,先計(jì)算負(fù)載總功率,確定冗余供電系數(shù),購買在線式UPS備用電源。
2、選擇有信譽(yù)的品牌與制造商。保證供電時(shí)間、輸出電壓波形,瞬時(shí)響應(yīng)特性,輸出頻率穩(wěn)定度,波形失真系數(shù),輸出電壓穩(wěn)定度,安全性能,確認(rèn)可維護(hù)性及售后服務(wù)。
3、只買最合適的,不要最便宜或最高檔的。由于品種繁多,外型尺寸不同,質(zhì)量不同,用途不同,價(jià)格差別也比較大,所以要根據(jù)自身的安裝空間,經(jīng)濟(jì)預(yù)算,用途等因素綜合考慮。
4、安防監(jiān)控系統(tǒng)需要的UPS備用電源,最重要的是可靠性,至少可以保質(zhì)保量使用3年以上。