在UPS电源设计配置的计算过程中,通常采用字母“N”来指代UPS电源设计配置。例如,并联冗余系统也称作N+1设计,而双系统设计可以
用2N来表示。“N”可以简单地定义为关键负载的“need(需求)”。换而言之,即满足所保护设备供电量的电源容量。我们可以用RAID
(独立磁盘冗余阵列)系统等IT设备来解释“N”的用途。例如,如果存储容量需要4个磁盘,且RAID系统正好包含4个磁盘,则称这是一
个“N”设计。反之,如果RAID系统有5个磁盘,而存储容量只需要4个磁盘,则为“N+1”设计。
一直以来在规划关键负载电源时,就必须充分考虑以后的发展,以使UPS电源系统可以为负载提供10或15年的支持。事实证明,按照
这一原则进行规划是很困难的。20世纪90年代,为便于提供讨论框架并比较各种设施,曾提出了“瓦特/单位面积”的概念。但由于人们
对“单位面积”的含义无法达成共识,这种电源度量指标造成了很多误解。近来,伴随着技术精简的大趋势,人们逐渐采用“瓦特/机架
”的概念来表示系统容量。事实证明,由于单位空间内的机架数量很容易统计,因此这种度量方式的准确性更高。无论如何选择负载“N
”,有一点很重要,那就是应当从一开始便选择好配置方案,使设计过程沿着正确的方向进行。
简单来说,N系统指由单个UPS电源模块或容量与关键负载规划容量相等的一组并联UPS电源模块构成的系统。迄今为止,这种类型的
系统是UPS电源行业中使用最为广泛的配置。办公类型的小型UPS电源即属于N配置。同样,对于规划设计容量为400kW,面积为500平方米
(5000平方英尺的计算机房,如果采用单个400kW的UPS电源或在公共总线上采用两个并联的200kWUPS,那么也属于N配置。因此,可以将N
配置视作为关键负载供电的要求。
与小型UPS电源不同,超出单相容量(大约为20kW)的系统都设置有内部静态旁路开关,以便在UPS电源模块出现内部问题时,将负载
安全地转换到市电。UPS系统到静态旁路的转换点都经过厂商的仔细选取,以便为关键负载提供最稳妥的保护,同时也保护UPS电源模块自
身不会受到损害。举例说明了这些保护措施中的其中一种措施:在三相UPS不间断电源应用中,模块通常都具有额定过载能力指标。该指
标的一种表述形式为“模块将承载125%的额定负载达10分钟”。因此,一旦负载达到额定值的125%,模块将启动一个计时程序,其内部时
钟将开始倒数10分钟。10分钟后,如果负载仍未恢复到正常水平,则模块会将负载安全地转换到静态旁路。启用旁路的情况还有很多种,
UPS电源模块的规格说明中会对此进行详细阐述。
1、凝胶电解质,无内部短路。热容量大,热散失才能强,能避 免通常蓄电池易发作的热失控表象,因而在高温操作时极为牢靠,电池不
会发作“干化”表象,作业温度规模。
2、因为电池为胶状固体,所以电解质浓度均匀,不存在酸分层表象。
3、酸浓度低,对极板腐蚀弱,并选用共同的管式极板,因而电池寿数长。
4、电池极板选用无锑合金,电池自放电极低。20°C下寄存两年后,还有50%以上的容量,即两年内不需补充电。
5、超强的接受深放电及大电流放电才能,具有过充及过放电自我保护功用。
6、电池抗深放电才能强,100%放电后仍可持续接在负载上,在四星期内充电可恢复原容量。
7、选用高活络低压伞型气阀(德国阳光公司专利),使蓄电池运用愈加安全牢靠。
8、选用多层耐酸橡胶圈滑动式密封(德国阳光公司专利),保证了运用寿数后期极柱成长时的密封功用。
扩充N配置的一种方式是为系统提供“维护”或“外部”旁路。若采用外部旁路,那么在需要进行维护时,可以将整个UPS电源系统(模块
和静态旁路)安全的关闭。维护旁路与UPS电源共用一个配电盘,并且与UPS输出端直接相连。当然,正常情况下这条电路处于断开状,仅
当UPS电源模块转换到静态旁路时才合上。在设计过程中,必须采取某些措施以防止当UPS电源未能转换到静态旁路时,维护旁路电路接通
,如果安装正确,维护旁路可确保UPS电源模块安全运行而无需担心负载停机,因而是系统中一个极其重要的组件。
大部分“N”系统配置,尤其是低于100kW的配置,都用于对整个电力系统配置无特殊要求的建筑环境中。建筑物的电力系统一般都采
用“N”配置,因此,“N”UPS配置刚好可满足这种情况。
“N”系统的缺点:
1.可用性有限,因为如果UPS模块出现故障,负载将转换到旁路供电,从而处于无保护电源下。
2.缺乏冗余,限制了在UPS电源发生故障时对负载的保护能力。
3.存在多个单故障点,这意味着系统的可靠性由其最薄弱的环节决定。
4.在UPS电源、电池或下游设备维护期间,负载处于无保护电源下(通常,这种情况每年至少会发生一次,而且往往会持续2-4小时)