智能建筑UPS供电系统可靠性分析

本文期望对智能建筑UPS供电系统的可靠性因素作较全面的分析,力图解决因UPS供电系统的可靠性问题造成的信息系统故障,以确保信息网络及智能化设备的安全运行。分析从认识、配备、选择、系统配电、维护、防雷等方面阐述UPS供电系统,认为在合理配置、认真选择设备、精心施工维护和正确操作、及时更新的措施下,使信息网络及智能化设备供电达到极高的系统供电可靠性是有可能的。

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◆文/马万向【要】本文期望对智能建筑 UP摘 S供电系统的可靠性因素作较全面的分析，力图解决因 U S供电系统的 P可靠性问题造成的信息系统故障，确保信息网络及智能化设备的安全运行。分析从认识、备、择、统以配选系配电、护、雷等方面阐述 U S供电系统，为在合理配置、真选择设备、心施工维护和正确操作、维防 P认认精及

时更新的措施下，信息网络及智能化设备供电达到极高的系统供电可靠性是有可能的。使

【关键词】智能建筑 UP S供电系统

可靠性分析

最的 U S ( nne u t l P w r upy)系统一般指带有储存足够重要智能建筑的弱电集成系统供电不宜用“低配置”两个电源。 P U itr pi e o e S pl r b

能量并在需要时转换成需要的能量形式的电源装置。狭义而言 . 两台 U互为备用并与电网构成备用的三重电源是合适的。目 S P 前一般指由蓄电池作为储电能的载体，且含有 A/ E、 E Y R CD B T E Y子设备，其相关的电源和负荷、络也应列入，而构成 U S( n与网从 P U. itr pih o e ytm)统，成整体任务。 ner t P w rSs u b e系完 对 U s的认识有一个过程。起初，于电源的质量不能满足电 P由子计算机尤其是工业计算机的要求，人们应用各种稳压滤波电源； 随着工业计算机在生产中的地位提高，其安全可靠供电要求更高了。由此。们开始应用 U,作用是向计算机提供高质量稳定的人 S P其电源 .当电网电源中断后继续提供一定时间的稳定供电，计算而供等效修复时间为=’

有文章指出。按 U及电网电源的串联并联来计算 U s的可可 S P P

C A GIG、 C A S H R N D/ C、 S的电力电子设备。义而言，了上述电力电靠性数据：广除

求互为备用的等效故障率：=

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不可用率为 U= d (— .) kg 3 23

机用户进行一系列的准备工作以保证数据或生产安全。近年来，建筑智能化技术发展很快，其是网络通讯技术发展突飞猛进。现在尤很多较大规模的建筑竞相引进各种弱电集成系统以提高大厦智能化管理水平，现建筑设备管理自动化 ( A)通讯自动化 ( A)办实 B, C,公自动化 ( A)在智能建筑中， P供电系统的可靠性对确保信息 0。 U S网络及智能化设备的安全运行显得尤为重要。 现代 U普遍了采用脉宽调制技术和功率 M S E I B等现 S P O F T、G T

若： U的平均故障率是每 2按 P S 0年 1次，障率= .5修复故 00;时间为 1小时，=1电网电源故障率按每 5年 1次，= .修复 ; 02;时间为 2小时，=静态旁路切换的故障率= .5,=1则单机 2; 00 。 U与电网电源并联的计算结果是，s= .7。 P互为备用的故障 S P k l 00 U S率= 0 1 7。 UP并联的故障率为 0 0 2。可见 U互为备用 0.2 3而 S .2 8 S P的可靠性较高。目前还出现“块化” U。称其模块故障本质模的 P声 S不影响输出，不须切换单元，如此则其可靠性将高于上述的 U s即若 P结构。 二 UP选择 S

代电力电子器件，源的噪声得以降低，效率和可靠性得以提高。电而微处理器软硬件技术的引入，以实现对 U的智能化管理，行远可 S P进

程维护和远程诊断。由于 U设备大量使用高科技，可靠性颇高， S P其曾经使人们认为它是“间断的”。为 U设备可靠性足够高，不认 S P用上去可以高枕无忧。巨资购买且忽略其系统问题，是简单的将花只

为了提高 U S的可靠性 .列问题应予考虑。设计上 U S的原 P下 P理应简单可靠，用模块，成度高的电路元件。有些 U制造采用采集 S P

过多的元件会造成可靠性的降低。尽可能从软件方面去解决而减应其与负荷和电源连接。这样仅认识到 U设备的局部优越性，略 S

P忽少电路元件。这就要求制造商必须具有其知识产权。强的软件制极其带来的增加故障率的影响。当实际应用中 u S出故障导致供电故 P造能力，有较长的时间考验，计明确。且设 障增加时 .认为越多个 U联合使用越可靠，是出现并联使用又 S P于等 (联的作用主要是提高输出功率 )但问题并不就此间单解决，并。 下面就对 UP供电系统的可靠性因素进行分析： S一

三 U PS的系统配电问题

1 U接人的电网一般是 3 0 20、 P S 8, 2 V、变压器中性点直接接地的 T S或 T C— N— N— S配电系统。以直接接人。就其配出到负荷的可但高可靠要求而言，我认为须经隔离变压器输出不接地的 r r系统合

UP的配备 S

使用 U的目的是为负荷可靠供电。一台 U设备可看成是 S P S P一

个电源 .立供电。U设备无论其结构如何，将包含电源通断独 S P都

适。为这样系统在任何单点接地时仍可运行。只要监控到位及时因得多。系统的另一优点是抗雷击，受雷击造成地电位上升的的影不

控制、流、电池充电、变、护、制调节、控。里 U被认 整蓄逆保控监这 S P为向负荷供交流电，符合负荷的要求，与电网配合，为补充，以且互

处理，中性点直接接地的系统出现接地即跳闸而言，电要可靠比供

抵御电网的不正常供电。电网的不正常供电有谐波、态冲击、时暂瞬断电、电等等，过 U均可隔离和在一定时间内抵御。所以，停通 S P对使用一台 U设备的情况下。 P故障检修时，智能建筑的弱电集 S P U S

响。配出负荷的电路并联问题。并联电路的特点就是一个短路则全的负荷分类由一台 UP S供电，其他的由另一台 U S供电；把易而 P或时保护切除故障而不影响全部负荷的工作作为一类 (几类 )分，或划 其他有电源冗余及不易短路的负荷作为另一类的原则。

部电路低电压。有鉴于此，了加强绝缘外。应把线路长、短路除还易

成系统就只能由电网供电。由此可以看出， P的

修复时间对可靠 U S性有极大的影响。从这一点看，重要智能建筑的弱电集成系统供对

短路和允许较长中断供电时间的负荷放在一起；等。总之将短路等

电可使用碡台 u s.以在一台 u s故障检修时仍有一台 u s提供 P可 P P高质量电源 .大提高可靠性。有人认为一台 UP且有电网电源备极 S用 (一级负荷 )了，这在 U检修时电网的冲击有可能破坏负属够但 S P

2、保护问题。护一定要满足选择性、动性、敏性、靠性保速灵可

的要求。尤其对于小型断路器。须每个进行试验和检验，选用名必且

荷设备。有电网故障同时带来 u S故障时有发生，以我认为对还 P所

牌产品直接订购。了保护能可靠正确动作， P在配出电路短路时为 U S

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