不間斷電源系統(tǒng)（UPS）是保障清潔電力和關(guān)鍵負(fù)載在供電中斷時(shí)能繼續(xù)正常運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備，它由各種關(guān)鍵組件組成，這些組件在正常運(yùn)行期間會(huì)磨損。如果保持不經(jīng)常維護(hù)保養(yǎng)，這些部件可能會(huì)損壞，影響設(shè)備的正常運(yùn)行。了解UPS不間斷電源的關(guān)鍵部件是如何工作，以及對(duì)UPS不間斷電源系統(tǒng)進(jìn)行日常預(yù)防性維護(hù)，將幫助我們更容易地識(shí)別潛在問(wèn)題，同時(shí)最大限度地降低系統(tǒng)故障的風(fēng)險(xiǎn)保障設(shè)備正常運(yùn)行。
一、為什么需要了解UPS電源的組件：
UPS不間斷電源系統(tǒng)有各種類型和功率；從保持?jǐn)?shù)據(jù)中心和醫(yī)院正常運(yùn)行的大型工業(yè)級(jí)三相在線式UPS不間斷電源，到保護(hù)企業(yè)、學(xué)校和其他應(yīng)用的單相UPS電源，無(wú)論是哪重UPS電源，它都在守護(hù)著我們的設(shè)備，保障我們正常工作和生活。
無(wú)論UPS電源的功率或拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如何，所有UPS不間斷電源系統(tǒng)都包括四個(gè)主要組件：系統(tǒng)電池、自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)（ATS）、整流器和逆變器。雖然這四個(gè)部件代表了核心組件，但UPS不間斷電源系統(tǒng)還有其他部件也需要注意和日常維護(hù)。安排定期檢查對(duì)于保持整個(gè)UPS不間斷電源系統(tǒng)的功能至關(guān)重要，而了解這些組件如何工作的基礎(chǔ)知識(shí)是確保最佳持續(xù)性能的第一步。
二、UPS不間斷電源的四大主要部件和工能：
1．UPS電池：
作為任何不間斷電源（UPS）系統(tǒng)的核心，電池在市電故障期間或當(dāng)電源異常導(dǎo)致輸入電源波動(dòng)時(shí)為連接的負(fù)載提供應(yīng)急電源。每個(gè)電池系統(tǒng)至少包含一串電池，根據(jù)UPS電源配置，可以添加多串電池以增加運(yùn)行時(shí)間和/或冗余。因?yàn)殡姵卮谴?lián)的，所以如果單個(gè)電池壞了，可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)電池串失效。
在較小的UPS電源設(shè)計(jì)中，電池通常安裝在設(shè)備內(nèi)部，而較大的UPS電源通常會(huì)將電池與主機(jī)分開(kāi)，將電池放入獨(dú)立電池機(jī)柜中。
2．自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)（ATS）：
自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)（ATS）是一種在停電期間自動(dòng)將電力從主電源傳輸?shù)?a href=http://zcgov.com/ target='_blank'>備用電源的設(shè)備。它通常用于10kVA以下的小型不間斷電源中，這些單元無(wú)法在并聯(lián)配置中運(yùn)行。ATS包括兩個(gè)交流輸入電源（“A”和“B”），因此如果一個(gè)發(fā)生故障，負(fù)載會(huì)自動(dòng)立即轉(zhuǎn)移到另一個(gè)線路中。
3．整流器：
UPS不間斷電源系統(tǒng)中整流器的主要作用是將電力從交流電轉(zhuǎn)換為直流電。整流器能夠接受很寬的輸入電壓波動(dòng)范圍，使系統(tǒng)能夠處理過(guò)載或浪涌，而無(wú)需接合電池。
UPS不間斷電源系統(tǒng)中整流器還負(fù)責(zé)為系統(tǒng)電池充電，同時(shí)直流電源路由到逆變器。根據(jù)UPS的功率，整流器可能包含電池充電器。然而，對(duì)于較小的UPS電源系統(tǒng)（低于3kVA），整流器和電池充電器作為單獨(dú)的組件并不少見(jiàn)。
4．逆變器：
在在線式UPS不間斷電源系統(tǒng)中，逆變器是雙轉(zhuǎn)換過(guò)程的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在浪涌、尖峰和電氣噪聲等電源異常期間，逆變器起到過(guò)濾器的作用。整流器將輸入功率從交流電轉(zhuǎn)換為直流電后，直流電被路由到逆變器，然后逆變器將直流電壓轉(zhuǎn)換回交流輸出，這是為關(guān)鍵負(fù)載供電所必需的。
在線路互動(dòng)式UPS中，逆變器是輸出的一部分。雖然交流輸入是正常的，但逆變器反向工作為電池充電，并在輸入失敗時(shí)切換到電池供電。
三、其他UPS電源組件：
除了以上UPS不間斷電源系統(tǒng)的四個(gè)主要組件外，還有其他幾個(gè)部件對(duì)其運(yùn)行至關(guān)重要。
1．靜態(tài)旁路開(kāi)關(guān)：
UPS電源的內(nèi)部靜態(tài)旁路開(kāi)關(guān)在發(fā)生故障時(shí)提供了重要的防線，它會(huì)自動(dòng)閉合電路，并允許輸入的電力在整流器、電池和逆變器周圍轉(zhuǎn)移。盡管由此產(chǎn)生的電源沒(méi)有像在線雙轉(zhuǎn)換UPS電源通常提供的那樣進(jìn)行過(guò)濾或調(diào)節(jié)，但旁路開(kāi)關(guān)使關(guān)鍵系統(tǒng)即使在UPS電源的組件發(fā)生故障時(shí)也能繼續(xù)運(yùn)行。
2．外部維護(hù)旁路：
外部維護(hù)旁路開(kāi)關(guān)通過(guò)將UPS不間斷電源系統(tǒng)從關(guān)鍵電源電路中移除，可以將其與UPS不間斷電源系統(tǒng)進(jìn)行電氣隔離。該開(kāi)關(guān)用于安全地執(zhí)行UPS電源維護(hù)、修理或UPS電源更換，而不會(huì)對(duì)連接的負(fù)載造成任何干擾。
3．散熱：
作為為數(shù)不多的具有機(jī)械性質(zhì)的UPS不間斷電源系統(tǒng)組件之一，風(fēng)扇也會(huì)隨著時(shí)間的推移而磨損，最終需要更換，通常在六七年后。但是，UPS電源風(fēng)扇的使用壽命可能會(huì)因環(huán)境溫度、濕度、顆粒物、空氣過(guò)濾器堵塞以及系統(tǒng)運(yùn)行的容量等因素而異。
4．電容器：
電容器是設(shè)計(jì)用于存儲(chǔ)和釋放電能的設(shè)備，負(fù)責(zé)平滑和過(guò)濾電壓波動(dòng)。電容器的尺寸和類型各不相同，根據(jù)UPS不間斷電源系統(tǒng)的kVA額定值而變化。即使是小型備用UPS電源也有數(shù)十個(gè)電容器，而大型三相型號(hào)也可能有數(shù)百個(gè)電容器。與電池系統(tǒng)一樣，電容器會(huì)隨著時(shí)間的推移而退化，并且由于類似的原因，例如電流過(guò)大、過(guò)勞和發(fā)熱。隨著材料的老化和降解，電容器將失去有效性能的能力。平均而言，大多數(shù)電容器需要每五到八年更換一次。
