（串联方式） 技术特点 可靠性 主从逻辑关系 负载切换时间 相互通信 技术简单 一般 有，且不易调换，需要厂家才可完成。 10ms 不需 技术好 最高 有，容易调换，用户即可完成。 5ms 不需 技术难度大 高 取决于并联控制方式；可能有，不能调换。 0ms 有线并机时需要； 无线并机调试时需要，工作后可以取消。 可依比例增容 短时过载能力比例增加；尤其是对于冲击负载的启动能力加强。 不存在。 均分，一般电流的不均衡度小于5％ 。 不需对换。 增容性 过载能力 没有增容 不变 没有增容 不变 老化程度 负载均分性 电池寿命 存在主从机老化不一致的情况。 100％不均分 一般需要定期对换电池。 差，一般要停机维护 存在主从机老化不一致的情况。 100％不均分 一般需要定期对换电池或主机，确保电池的寿命。 好，可以在线热维护 可维修性 备份模式 系统成本 较合适的场合 好，可以在线热维护。 可以N+m形式，比较灵活。 高 10KVA以上的负载 一般是1＋1形式在，增一般是1＋1或1＋2形加时没有实际的意义。 式。 低 3－10KVA的负载 一般 0.5－3KVA的负载 13 对“发电机”技术规格及主要参数的要求
发电机的主要参数有
额定电压Vrms 输出频率f
波形失真度THD 输出功率Po 发电机内阻Rs 噪声dB
燃油消耗率g/KW〃h 稳态电压调整率 瞬态电压调整率 电压稳定时间 稳态频率调整率 瞬态频率调整率 频率稳定时间
根据《通信专用柴油发电机组技术要求YD/T502-91》的规范要求，结合UPS实际应用情况，我们建议发电机的频率、电压、波形失真度在稳态和动态情况下应符合如下技术条件:
A、 发电机的容量推荐为UPS容量的1.5~3倍。如果发电机除了UPS还带其它负
5
载，则需将这些负载先扣除，取所剩的净容量。
B、 空载额定电压时的线电压波形正弦性畸变率不大于10%（3～250KW） C、 稳态电压调整率≤±4% D、 瞬态电压调整率≤±20% E、 电压稳定时间＜2.4s F、 稳态频率调整率≤±4% G、 瞬态频率调整率≤±9% H、 频率稳定时间＜6.5s
1.4 主备机的配臵原则
电池组的分配
备机的建议容量及使用方式 A、有关主备机电池的配臵
对于旁路主从备份系统（即串联热备份系统），正常情况下主机带100%负载，备机不带载；如果主机出现故障，则转由备机供电。另外在市电停电后，主机带载放电至电池终止电压后，主机的电池欠压保护功能起作用，负载转由备机供电。为了保证备机能够完全供电，备机需要有相应容量的蓄电池以保证市电断电后的供电。假设备机的电池容量与主机相同，则当市电停电主机电池在放电的过程中，备机的电池同样在放电，但由于备机是空载状态，基本是UPS在耗用电池容量，一般是10%左右。如果备机的后备时间相对于主机短得多，则可能在主机放电终止前备机电池也放得差不多了，备机的电池起不到作用。另外，一旦主机发生保护，负载将全部加到备机上，这必然造成备机电池的放电电流急剧上升，如果电池容量不足（＜50%），则电池电压急速下降，很容易发生欠压保护。所以一般情况下，备机的电池配臵容量与主机相同，系统总的后备时间接近于单机的2倍。
一些厂商提出串联主备机共用一组电池的思路，认为这样可以减少电池的投资，避免电池老化程度不一致的问题。实际上，电池也是影响串联系统可靠性的重要因素。共用一组电池实际可能造成单点故障，例如该组电池中个别节故障则必然造成停电时整套系统不可用。另外，由于主备机的整流器和充电器通过电池组短接在一起，很可能在电气线路上形成环流。例如主机或备机的任一台整流器出现短路现象，则另一台也可能出现损坏，极可能造成整个系统宕机。
B、当主机发生故障时，其所带全部负载将通过旁路转由备机供电，因此备机的容量应不小于主机容量，通常情况下备机与主机的功率容量相同。
C、串联热备份系统由于控制技术简单、成本低、安装简便而得到广泛的应用。但串联系统也存在一些明显的问题：由于正常情况下主机带100%负载而备机不带载，这样长期运行，必然造成主备机及配套电池老化程度不一致；一旦主机出现故障，则100%负载加到备机上，对备机的冲击非常之大，客观上存在一定隐患。因此在大型UPS系统中，较多采用并联的冗余模式。科华公司经过多年潜心研究，开发出无主从自适应并联技术，并应用到主流产品中。该项技术克服传统并联技术的一些瓶颈问题，在并机环流、负载均分、逻辑处理、现场安装取得明显突破，有效降低运营成本，为国内外用户提供更多的选择。
二、UPS配用需特别注意的问题及说明
尽可能齐全的列举一些其他应注意的问题
1、UPS的配电要求：在UPS的应用中，合理的配电设计对于UPS的可靠性将起到十分重要的作用，一般包括交流输入、交流输出、电池等的配电形式、及相应电缆的截面积。
◆交流输入、交流输出的空气开关不能采用具有漏电保护的空气开关，因为UPS本身的滤
6
波器对地有一定的漏电流；
◆考虑到UPS的输入功率因数、效率，空开的老化等，空气开关的功率余量一般应是UPS额定电流的150％以上；
◆为了保证有较低的零地电压，输入、输出空开只开、闭交流的火线，零线保持接通； ◆注意输入、输出的配电线不能接反，否则可能损坏UPS； ◆交流配电导线的长度和截面积至少必须符合以下的关系：
L/S ≤ kU/(I×ρ) ，其中L为导线长度，S为导线面积，U为导线间的电压， I为导线流过的最大电流；ρ为导线的电阻率，对于铜线其值为0.01724欧姆.毫米2/米；k为允许导线压降的系数，一般取0.005—0.01。
◆电池配电线的长度和截面积的静态特性一般也要符合上述关系，但由于电池存在负载启动的电流问题，因此对于直流的配电线的L/S还必须更小些，一般取上述值的一半左右。 例子： 某用户采用单相输入单相输出10KVA的UPS设备，其220V交流配线长10米，192V电池组与UPS距离为5米，UPS与输出配电距离为10米，请问如何为用户配线？ 计算： 输入电流为 10KVA/(0.7×220V)＝64.9A； 输出电流为 10KVA/220V＝45.5A； 电池放电电流 10KW/192V=52.1A；
输入的L1/S1 ≤ kU1/(I1×ρ) ； S1≥ 10.2毫米2（这里k取0.005） 输出的L2/S2 ≤ kU2/(I×ρ) ； S2≥ 7.1毫米2（这里k取0.005） 电池的L3/S3 ≤ 0.5kU3/(I×ρ) ； S3≥ 9.3毫米2（这里k取0.005） 结果： 交流输入、电池线取10毫米2 ，交流输出线取8毫米2的线即可。当然，由
于客户在负载的使用中往往没有带有100％的负载，比上述推荐值稍小时也可能正常工作，但是一个隐患，尽量避免。
2、UPS的接地系统
在UPS的应用中，经常会碰到接地的问题，正确的接地方式、合理的零地电压是保证用 户设备正常工作的前提：UPS通过合理接地可以使得UPS的输出零地电压符合负载的要求，改善UPS的电磁兼容特性，减少UPS和设备受到雷击的影响，保证UPS用户的人生安全。 根据接地的方式，常见的接地类型如下：
交流接地：在标准的交流配电结构中，一般除了相应的相线、零线外，还会有相应的地线，作为安全接地和电磁兼容接地。安全接地是将人体可能接触到的电器部位强制短接到地电位，保证人体在接触时免遭电击地威胁；而电磁兼容接地是用于降低UPS的电磁骚扰和提高UPS抗电磁骚扰的能力，一般电磁兼容接地对接地电阻或零地电压的要求要远大于安全接地要求。
在交流地线上，一般都会有一定的交流电流通过，这些电流主要来自设备滤波装臵中的对地电容；而对于通常的三相五线制的供电系统中，地线和零线在总配电处是短接的，因此，当某条地线上的滤波设备较多时，或者地线内阻较大时，往往会使得设备处的零地电压较大，有可能影响设备的可靠工作。所以，地线的线径要足够大，且严禁零线、地线混用。
直流接地：在机房、通信设备的很多信号传输、通信中，所有的设备往往有一个共同的基准地，作为所有弱信号的参考地电位，该地就是所谓的“直流地”。由于直流地上为弱信号，比较容易受到干扰，因而，直流接地与交流接地点/线要严格区分，否则，通信设备可能无法正常工作和数据传输。
防雷接地：对于交流、直流配电，在雷击频繁的地点往往需要安装有防雷装臵，保护设备的安全。防雷装臵的原理是通过适当的短接回路将雷击的电压、电流在设备端降低到安全的幅值，由于雷击信号较大，所以，一般需要有独立的地线和接地位臵。在大楼的供电配电盘处，防雷接地应与交流的接地分开，保证雷击时的安全。而对于在机房内的UPS，一般防雷的地线可以和交流地线共用，因为此处的雷击信号已经较小。
零地电压对负载的影响：一般的电脑、打印机、测试仪器等交流设备对于零地电压并没
7
有很严格的要求，通常是小于5V即可（当超出此值时也不一定会影响设备工作），这是因为这些设备的输入一般是整流性的开关电源，地线一般仅作为交流接地和电磁兼容接地。 但对于某些通信设备或小型机，由于产品设计的原因，使得交流地和直流地有一定地相关性，甚至是共地，此时，对于零地电压地要求就会较为严格，往往需要达到1V以下。这种情况下，在UPS地配电过程中就要求UPS用户的地线、零线有极小的等效内阻，在必要的时候可以在负载设备的输入零地间并上一定的交流电容，如几个微法；对于带输出隔离变压器的UPS或纯逆变器，甚至可以将交流输出的零地直接短接。可见，零地电压问题是一个与负载设备相关很强的一个系统配电问题，在系统供电方案设计时应该根据设备的情况，综合考虑。
3、电磁兼容
作为信息时代IT产品电源保护的不间断电源（UPS），它是集自动控制技术、电力电子技术为一体的高功率密度的电源产品，本身既是一个大的电磁波发射源，可能对周围的环境和设备产生电磁干扰，同时自身的控制系统又可能受到周围电磁环境的干扰，使UPS工作出现故障甚至损坏。电磁兼容性（EMC）不好的UPS，有可能造成网络设备信号传输速率下降、或者根本就不工作，因此，用户选择UPS时，需要考查其电磁兼容特性。
目前国内外关于UPS的电磁兼容特性标准主要有国际无线电干扰特别委员会的CISPR22-1997《信息设备的无线电骚扰的测量方法和限值》和CISPR-24-1997《信息设备的抗扰度测量方法和限值》，欧洲的EN50091-2（1995）《UPS的EMC要求》，我国与CISPR标准相关的有GB9254-1998《信息设备的无线电骚扰的测量方法和限值》和GB/T17618-1998《信息设备抗扰度限值和测量方法》。
这些标准主要包含两个方面的内容，一个是UPS对外的电磁骚扰，另一个是UPS抗骚扰的能力。前者主要是规定了UPS对交流输入电源端子的传导骚扰、UPS对通信接口端子的传导骚扰、UPS输出电源端子的传导骚扰、UPS对外的辐射骚扰；后者主要规定了UPS在各种电磁环境下抗骚扰的能力，包括电磁场干扰实验、静电放电实验、浪涌冲击实验、电快速瞬变脉冲实验等。对于UPS电源产品，只有通过上述的电磁兼容测试，才可以保证UPS的可靠工作。这些标准为用户判定UPS的EMC特性提供较完整的依据。
4、UPS的组网监控及网络安全
随着计算机和互联网技术的不断发展，人们越来越重视UPS设备的智能组网监控，常用的系统包括UPS的内臵通信卡、SNMP适配器、远程监控器和相关软件等。
下面根据UPS与监控设备的组网距离分别阐述近程、中程、远程三种方式的组网监控方法。
1）、UPS与监控设备的近距离组网监控
该监控模式基本特征为：一台电脑监控一台UPS；该模式下的UPS监控的最大距离仅在15米左右。其组网的方法如下图所示：
上图中UPS（B）给用电设备（A、A1）供电，同时通过通讯线（C）与电脑（A1）连接。A1此时与UPS实现了近距离的组网监控，而其它电脑A和打印机不在监控系统内。
根据用户对监控内容的需求，有两大系列的监控软件供选择：专业数据型监控软件、经
8