1.模塊化UPS的特點(diǎn)

(1)熱插拔

熱插拔就是其中一個(gè)最突出的特點(diǎn),沒(méi)有熱插拔功能的所謂“模塊化”結(jié)構(gòu)就不能稱其為模塊,比如有的所謂“模塊化”結(jié)構(gòu)就是一臺(tái)塔式機(jī),未免有些牽強(qiáng),如圖1的“N+X”冗余并聯(lián)和以往的多機(jī)柜并聯(lián)沒(méi)有什么區(qū)別。從圖中可以看出,它們的輸出是連在一起的,如果有一臺(tái)需要換機(jī)就很難在不停電的情況下將其取出來(lái),除非事先預(yù)留開(kāi)關(guān),但那樣一來(lái)不但提高了造價(jià),也降低了供電系統(tǒng)的可靠性。所以應(yīng)該說(shuō)在一個(gè)機(jī)柜中至少有兩個(gè)或以上完全相同的供電單元構(gòu)成的冗余供電系統(tǒng)才能稱其為“N+X”模塊化結(jié)構(gòu)供電系統(tǒng),如圖2所示。

這種“N+X”模塊化結(jié)構(gòu)意義很大,比如一個(gè)數(shù)據(jù)機(jī)房的使用年限幾十年,而UPS的使用壽命遠(yuǎn)沒(méi)有這么長(zhǎng),這中間甚至要更換幾次。如用以上所述的塔式機(jī)就遇到了很大困難,而用以下這種就可以輕易地更新。

圖1 多臺(tái)UPS冗余并聯(lián)原理圖

圖2 “N+X”模塊化UPS結(jié)構(gòu)供電系統(tǒng)

(2)高頻化

當(dāng)前的模塊化UPS幾乎都是高頻機(jī)型結(jié)構(gòu)。所謂高頻機(jī)UPS是指整流和逆變都工作在20kHz或以上的頻率。因?yàn)槿说穆?tīng)覺(jué)范圍在16Hz～20kHz之間。低于16Hz或高于20kHz的聲音,人就聽(tīng)不到了。所以真正的高頻機(jī)UPS除了風(fēng)聲外是聽(tīng)不到任何噪聲的。但由于器件或技術(shù)上的一些問(wèn)題,單機(jī)100kVA以上的UPS通常還做不到20kHz?？蓪?duì)于模塊的規(guī)格一般就夠了。再大的功率模塊(比如300kVA)雖做不到20kHz,但也可做到10kHz以上。這除了有些聲音外,對(duì)其它指標(biāo)并沒(méi)有任何影響。因?yàn)椴皇钦嬲臒o(wú)聲設(shè)備,所以不能全叫高頻機(jī),但畢竟頻率比50Hz的工業(yè)頻率高一百多倍,也可算得上高頻機(jī)型了。有無(wú)輸出變壓器并不能作為區(qū)別工頻機(jī)和高頻機(jī)UPS的條件,其區(qū)別還是在工作頻率上。

區(qū)別高頻機(jī)與工頻機(jī)UPS的標(biāo)志主要是頻率。這主要是全I(xiàn)GBT結(jié)構(gòu)電路就一定會(huì)工作在數(shù)千赫茲的頻率上,那么它就是高頻機(jī)型UPS。為什么有的有輸出變壓器而有的就沒(méi)有呢?這和逆變器的電路結(jié)構(gòu)有關(guān):如果在高頻情況下的逆變器仍是全橋電路,那就必須加隔離變壓器。從圖3(a)可以看出,全橋逆變器輸出的是三條火線,而用戶需要的是三相四線制,即380V/220V,所以必須加隔離變壓器。工頻機(jī)型UPS使用的是全橋逆變器,所以也必須加隔離變壓器。當(dāng)然有些用戶被誤導(dǎo)為變壓器能抗*,所以一定要加隔離變壓器的情況就是另一回事了。但如果工頻機(jī)UPS的逆變器改成了半橋結(jié)構(gòu),取消了變壓器,如圖3(b)所示,而其整流器還是所謂的6脈沖或12脈沖晶閘管整流,由于該整流器仍工作在50Hz(或60Hz)的工業(yè)頻率,那它仍是工頻機(jī)UPS。

圖3 兩種不同結(jié)構(gòu)的逆變器對(duì)變壓器的不同要求

圖3(a)舉的是一個(gè)三相輸出的例子，其實(shí)單相輸出也一樣。全橋輸出的兩條線也都是火線，如不加輸出隔離變壓器，任何一條輸出線一旦接地就會(huì)炸毀逆變器。而半橋逆變器由于其輸出既有火線又有零線，所以可不用輸出變壓器，如圖3(b)所示。

關(guān)于可靠性的說(shuō)法。為什么有的人說(shuō)高頻機(jī)UPS可靠性不如工頻機(jī)UPS高呢?這又是一個(gè)誤區(qū)。比如有人問(wèn):是西服耐穿還是中山服耐穿?你一定會(huì)回答說(shuō):那得看哪個(gè)布料結(jié)實(shí)。在這里也是一樣,不論高頻機(jī)型UPS還是工頻機(jī)型UPS都采用了同樣的IGBT與晶閘管以及相同的電路器件。很顯然哪個(gè)用的器件質(zhì)量高哪個(gè)就可靠性高。所以說(shuō)高頻機(jī)型UPS的價(jià)格不一定要比工頻機(jī)型UPS便宜。甚至有的在高頻機(jī)型UPS中對(duì)一些關(guān)鍵電路都采用了冗余措施,其價(jià)格就更不便宜。還有的用戶把“N+X”冗余模塊化UPS與同容量的塔式機(jī)相比,認(rèn)為模塊化UPS價(jià)格貴。這又是一個(gè)誤區(qū),如前所述“N+X”冗余模塊化UPS的好多性能是塔式機(jī)所不具備的,比如熱插拔、不停電在線維修和在線換機(jī)等。任何一個(gè)功能都是有代價(jià)的,比如從廣州去烏魯木齊大都選擇坐飛機(jī),為什么不選擇價(jià)格便宜的火車(chē)或汽車(chē)呢?這就是功能上的差別為用戶帶來(lái)的好處,這就是功能與代價(jià)的關(guān)系。

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