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实验室配置UPS电源, 涉及类型、容量、品牌以及负载的功耗和使用特性等方面的因素. 确定UPS电源之前, 需了解UPS电源使用场地和供电状态. 一般UPS电源对市电输入的要求是:输入电压380 V±10%或220 V±10%, 频率50±0.5 Hz, 分析实验室一般选用输入220 V的UPS电源. 如供电状况常低于这个标准则应另选宽电压输入的UPS电源, 也可以在UPS电源前端加置稳压电源或者电压调节装置. 当前我国绝大部分地区都被大电网覆盖, 输入电压的品质都能满足要求. 由前述知道, 分析实验室需选择在线式UPS电源, 但由于绝大部分分析仪器对交流供电的频率敏感, 所以还需注意选择输出是50 Hz正弦波而不是方波的UPS电源. 二者的差异在于逆变器的调制脉冲不同, 前者采用三角波调制而后者采用矩形脉冲调制, 购买时需注意. 品牌选择上尽量选择市场占有率高、口碑好以及完善售后服务网络、具有行业资质的企业产品.

根

实验室选择与配置UPS电源

据工作需要合理配置电源容量是关键. 很多分析仪器都是感性或弱感性负载, 比如机械泵、电磁线圈、射频发生器等这类部件, 工作时的动态电流比较大, 负载起停时对UPS电源内部的逆变器冲击也较大, 所以为这类仪器配置UPS电源时应考虑多留一些富余容量. 为确保电源的长期稳定工作, 纯电阻性负载或弱感性负载通常按UPS电源标称容量的60%~80%来估算. 过度轻载也不科学, 造成资源的浪费. 质谱类、光谱类以及色谱类等明显是感性负载的, 其配置容量最好按UPS电源标称容量的30%~50%来估算, 避免启停时过载而损坏逆变器.

UPS电源标称容量决定带负载的能力, 而后备电池 (组) 容量决定市电中断后能提供合格电源持续时长的能力. 市售UPS电源的后备电池 (组) 多数仍采用免维护的铅酸蓄电池. 表征蓄电池性能的参数很多, 但需我们了解的主要有4个指标: (1) 工作电压. 蓄电池放电曲线上的平台电压. (2) 蓄电池容量. 常用安时 (Ah) 或毫安时 (mAh) 表示. (3) 工作温区. 蓄电池正常放电的温度范围. (4) 循环寿命. 蓄电池正常工作的充放电次数. 电池供电时间主要受负载大小、电池容量、环境温度、电池放电截止电压等因素影响. UPS蓄电池 (组) 后备时间的计算方法主要有恒功率法和最大放电电流法, 但这2种方法因用户缺乏必要技术数据信息不便计算. 但仍可采用式 (1) 和式 (2) 的简单算法来粗略确定后备时间以及所需电池 (组) 容量.

C=PTU   (1)$\frac{\mathrm{<strong><span\; style="font-size:24px;"><span\; style="color:\#0000ff;">{\rm P}</span></span></strong>}\mathrm{<strong><span\; style="font-size:24px;"><span\; style="color:\#0000ff;">{\rm T}</span></span></strong>}}{\mathrm{<strong><span\; style="font-size:24px;"><span\; style="color:\#0000ff;">U</span></span></strong>}}\text{<strong><span style="font-size:24px;"><span style="color:\#0000ff;">\hspace{1em}</span></span></strong>}\text{<strong><span style="font-size:24px;"><span style="color:\#0000ff;">\hspace{1em}</span></span></strong>}\text{<strong><span style="font-size:24px;"><span style="color:\#0000ff;">\hspace{1em}</span></span></strong>}<strong><span\; style="font-size:24px;"><span\; style="color:\#0000ff;">(</span></span></strong>\mathrm{<strong><span\; style="font-size:24px;"><span\; style="color:\#0000ff;">1</span></span></strong>}<strong><span\; style="font-size:24px;"><span\; style="color:\#0000ff;">)</span></span></strong>$

其中, C为电池组容量Ah或mAh;P为负载功率W或VA;U为蓄电池组电压V;T为时间s. 用此方法估算出的容量是按纯电阻负载来计算的, 实际上感性负载应在此基础上增加30%~50%的容量较为合适.

T=CUP   (2)$\frac{\mathrm{<strong><span\; style="font-size:24px;"><span\; style="color:\#0000ff;">C</span></span></strong>}\mathrm{<strong><span\; style="font-size:24px;"><span\; style="color:\#0000ff;">U</span></span></strong>}}{\mathrm{<strong><span\; style="font-size:24px;"><span\; style="color:\#0000ff;">{\rm P}</span></span></strong>}}\text{<strong><span style="font-size:24px;"><span style="color:\#0000ff;">\hspace{1em}</span></span></strong>}\text{<strong><span style="font-size:24px;"><span style="color:\#0000ff;">\hspace{1em}</span></span></strong>}\text{<strong><span style="font-size:24px;"><span style="color:\#0000ff;">\hspace{1em}</span></span></strong>}<strong><span\; style="font-size:24px;"><span\; style="color:\#0000ff;">(</span></span></strong>\mathrm{<strong><span\; style="font-size:24px;"><span\; style="color:\#0000ff;">2</span></span></strong>}<strong><span\; style="font-size:24px;"><span\; style="color:\#0000ff;">)</span></span></strong>$

其中, C为电池组容量Ah或mAh;P为负载功率W或VA;U为蓄电池组电压V;T为时间s. 用此法估算出的是纯电阻性负载延时时间, 感性负载可按这个值的50%~70%估算.

实验室选择与配置UPS电源

UPS电源应安放在温度和湿度适中的环境中. 分析仪器对环境设施的要求比较严格, 完全能满足UPS电源对环境的要求, 在房间面积容许的的情况下可以考虑将UPS电源与仪器同处一室, 便于实验人员发现供电的异常及时操作处理. 对于配置了较大后备电池机柜的UPS电源, 可以将后备电池机柜安放在房间角落, 并注意通风与散热条件, 避免阳光直射.