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1、UPS安装需考虑因素、日常管理以及维护方案,2013年度项目经理培训系列之二,http:/,一、基本知识,1、三相、单相三相：标准的电力系统就是三相电源，每一相的波形均是正弦波，且相与相之间相差120度（电流相位）。我们常用和常见的三相电电压值为380V。单相：单相是从三相电中取一相出来供电。我们常见和常用的单相电电压值为220V。单相双线制-1条相线1条零线 单相三线制-1条相线1条零线+1条地线 三相三线制-3条相线三相四线制-3条相线1条零线 三相五线制-3条相线1条零线+1条地线,http:/,一、基本知识,2、火线、零线、地线火线：火线又称相线。它与零线或其它相线共同组成供电回路。日
2、常生活中常用“L”、“U/V/W”或“R/S/T”来标识。通俗一点的说法，火线是带电的。零线：又称中性线。通常是从变压器接地体引出来的线，它与火线共同组成回路。日常生活中常用“N”来标识。按照通俗一点的说法，零线是不带电的。地线：电位为零的、与大地有可靠接地线叫接地线，简称地线。日常生活中常用“GND”标识。它的作用是为了安全和消除静电。地线的一端是用金属导体深埋于地下，另一端与各用户的地线接点相连，起接地保护的作用。,http:/,一、基本知识,关于火线、零线、地线的特别说明：（1）火线和零线都是带电的线；我们常说的“零线不带电”是因为零线通过特别的方法接了地，我们在地上接触零线的时候，因为
3、没有位差，就不会形成电流，所以就有零线不带电的感觉。零线和火线都是由电源出来的，电流的正方向就是由火线出，经过外部设备，从零线进，形成 一个回路。零线和火线的区别就在于零线接地。（2）零线和地线这两个是不同的概念。地线对地电位为零，零线的对地电位不一定为零。,http:/,一、基本知识,3、直流电、交流电A、直流电：直流电（direct current），一般指大小和方向都不随时间变化的电流。B、交流电：交流电alternating current，一般指大小和方向随时间作周期性变化的电压或电流。它的最基本的形式是正弦电流。,http:/,一、基本知识,4、有功功率、无功功率、视在功率有功功率
4、：单位是W，是负载真正吸收转换的能量部分，它组成了视在功率的一部分。常用“P”来表示。单位为千瓦（W）。无功功率：它不为负载所吸收，因此称为无功功率，它组成了视在功率的另一部分。降低无功功率有利于提高电网的利用率。常用“Q”来表示。单位为干乏（kvar）。视在功率：在具有电阻和电抗的电路内，电压与电流的乘积叫视在功率，常用字母S来标识。单位为干伏安（kVA）。它与有功功率、无功功率的关系是-视在功率的平方=有功功率、无功功率的平方和,http:/,一、基本知识,5、空气开关、线径（1）空气开关：是一种只要有短路现象,开关形成回路就会跳闸的开关。有普通的和带漏电保护。（2）线径：指导电线的截面积
5、，一般常用单位为mm2（平方毫米）。,http:/,一、基本知识,6、电压、电流电压：称作电势差或电位差，是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。通常单位为伏特（V）。电流：是指电荷的定向移动。电源的电动势形成了电压，继而产生了电场力，在电场力的作用下，处于电场内的电荷发生定向移动，形成了电流。通常单位为安培（A），,http:/,一、基本知识,7、安全电压、安全电流行业规定 安全电压为36V，安全电流为10mA。,http:/,二、UPS的作用电源故障是UPS出现的前提,http:/,市电的九种电源故障形式,电源断电 电压下陷 电源浪涌,持续欠压 持续过压,高频噪音 频率
6、波动 瞬态切换 谐波失真,http:/,建立UPS供电系统的目的,不停电供电 全面改善供电质量,http:/,UPS外在关联,电池,UPS,http:/,有嗅觉、有感觉、会喊救命、会打电话、会上网、发短信-,输入配电,输出配电,机房环境,负载,已经被污染了的终端电网,身体健康可靠性高可迅速修复，可用性高,系统配置能力强,适应电网环境，不污染电网,满足负载对供电质量的要求,对UPS的性能要求,物理概念、定义、测试方法、负载要求、当前水平、应用中的问题,http:/,UPS功能及基本结构,UPS内部基本结构,http:/,UPS的主要功能,实现电网与用电器之间的隔离实现两路电源的不间断切换提供高质
7、量电源电压变换和频率变换功能停电后提供后备时间,http:/,UPS类型,后备式UPS在线互动式UPS在线式UPS,http:/,机房供电方式分类,分布式供电方案 又称“点”式方案，其特点是在一个机房中，多个UPS（多为中小 功率UPS）分别地对各自的IT设备提供保护，通常一台UPS只供 给1台或几台负载设备，而在一个机房中存在有多台UPS。集中式供电方案 集中式供电方案通常只使用一台UPS（或一套UPS并机系统），通常是大功率UPS供电系统为整个机房供电。通常UPS被放置在一个专用的电源房间中，配电盘（柜）则被分布于机房中的总进线处。区域式供电方案区域式供电方案在布局上是分布式与集中式的折中
8、。在区域式方案中，整个机房被划分为若干区域，每个区域由一台UPS（或 UPS并机系统）集中地供电。,http:/,各种供电方式的比较,可用性 分布式区域式集中式。发生大面积停电的几率 集中式区域式分布式。UPS的易管理性 集中式区域式分布式。UPS的可扩展性 对UPS的扩容：分布式区域式集中式 对UPS输入供电系统扩容：集中式区域式分布式 对UPS输出供电系统扩容：分布式区域式集中式供电系统的易维护性 集中式区域式分布式。供电系统的成本 一次性购置成本：分布式区域式集中式。扩容成本：集中式区域式分布式。,http:/,三、电池的基本知识,加液电池铅酸免维护电池胶体电池,http:/,三、电池的
9、基本知识,电池技术：单元的定义基本的电化学单位，它有一个阳极和一个阴极，用来接收、存储和运送电能,http:/,三、电池的基本知识,电池技术：电池的定义两个或多个单元相连串联、并联或混联提供操作所需的 电压和电流,http:/,三、电池的基本知识,密封铅酸电池原理：普通电池的正极和负极产生的气体会逸出，这样会导致电液量越来越少，所以需要补水。但密封铅酸电池充分利用负极活性物质呈海绵状湿润，活性高，能快速与氧气发生反应这一特性，按下述方法进行密封，最大限度地防止水分流失，因此不再需要向蓄电池补水或加酸。,http:/,密封铅酸电池的特点,安全可靠 特殊的密封结构，无酸液溢出，保证使用设备无腐蚀。
10、防爆安全阀及其特殊结构 起防爆作用，使电池在整个使用过程中更加安全可靠，充分保证了人机安全。长寿命设计 计算机设计的耐腐蚀钙铅锡合金板栅，克服了钙铅合金和普通低锑合金的早期容量衰减，使电池的循环寿命和浮充寿命显著增加。性能高 重量，体积比能量高，输出功率高。内阻小，大电流放电性能好 充放电性能高，自放电控制在每个月3以下（20）。无需均衡充电温度适应性强 可在-3050下安全，放心地使用绿色环保无污染 无漏液，无腐蚀，回收方便使用方便,http:/,电池使用注意,1 避免大电流放电:1.0 C2 避免小电流放电:0.05-0.1 C3 非专业人士不得打开蓄电池4 使用过程中应避免强烈震动和机械
11、损伤5 电池不可在密闭或高温环境下使用（5-35）6 请不要让水淋到电池或将电池浸入水中7 电池的清扫请尽量用拧干的湿抹布进行8 避免热源，火源，阳光直射。9 请勿在同箱中混用容量不同，新旧不同，厂家不同的电池。10 废旧电池对环境污染大，根据国家相关规定废旧电池的处理是谁销售谁负责回收或专业的回收厂家回收。,http:/,四、UPS安装需考虑因素,（一）环境要求（二）配电的基本要求（三）负载要求,http:/,（一）、环境要求,1、温湿度、海拔高度上的要求 环境温度：0+40；相对湿度：0%RH95%RH，无冷凝；冷却方式：风冷；海拔高度：符合GB/T 7260.3-2003规定；垂直度：无
12、震动且垂直倾斜度不超过5；污染等级：级。UPS应安装在具有足够通风量、凉爽、湿度不高和具有无尘条件的清洁空气的运行环境中。推荐工作温度为2025，湿度控制在50左右。注意：严禁安装在具有金属导电型尘埃的工作环境中。,http:/,（一）、环境要求,2、对UPS摆放位置的要求：UPS周围不能堆放杂物和垃圾，不慎掉落或放置的液滴及金属都可能引起短路，危及系统及人身安全。UPS过滤网上的尘土会阻碍空气流通，进而影响风机的冷却效果，导致系统因温度过高而关断。避免放置在阳光照射、雨淋或潮湿的场所。切勿放置在含腐蚀气体的场所。,http:/,（一）、环境要求,3、必须考虑到防火问题：为了降低起火的可能性，
13、减少由此引起的损坏，放置UPS房间的墙壁、天花板和地板应使用防火材料，并且配备手提式CO2灭火器。4、必须考虑到UPS自身通风、散热和维护的问题：为了便于操作、维修和设备散热，应至少使机器四周留有50cm70cm，上部留有100cm的空间。对于大功率设备，最好要留有100cm。电池旁应加装排气扇，保持室内通风良好。电池在常温（20）下使用寿命最长。如果条件允许请配备空调。在UPS周围不要放易燃的物品,http:/,（一）、环境要求,5、必须考虑地板承重：对于功率较大的UPS或大容量电池组，必须考虑地面的承重能力是否满足要求，必要时应对地面进行加固处理。即增加承重面积或支撑点。6、必须考虑运输通
14、道的问题：一般情况下，小功率的设备不大考滤运输通道问题，而大功率设备在就位之前，应检查机器就位所必须经过的各门及通道尺寸、电梯承重能力、地面条件等能否满足机器搬运的要求。,http:/,（二）配电的基本要求,1、用户现场接地准备：应确认用户接地端子已准备妥当，市电零地电压不超过5 V。在有重要负载运行的场合（如小型机），对于零地电压有着更高的要求（小于2V，个别情况下要求小于1V）。2、交流输入电压、输入输出线缆负载能力以及空开：安装UPS系统前，要确认提供的交流输入电压和输入输出线缆负载能力能否满足设备的要求。必须要考虑到因电线的老化而导致载流能力下降的情况。,http:/,（二）配电的基本
15、要求,输入、输出电流的计算 输入电流I=P/(PF*U)，其中P为UPS的额定功率，PF为UPS的输入功率因数，U为UPS的额定输入电压。输出电流I=P/U，其中P为UPS的额定功率，U为UPS的额定输入电压。在估算输入、输出线径和空开时，以上计算所得的电流值应再增加25%50%的裕量。输入、输出线线径及空气开关的计算 在算出输入、输出电流及电池放电电流基础上，直流电按3-5A/mm2、交流电按5-10A/mm2进行计算，可算出输入、输出线的线径。至于空气开关的大小，可按计算出电流值的基础上乘以1.31.5的系数值去考虑。重要说明：不能采用带有漏电保护的空气开关。,http:/,三相输入输出U
16、PS连线图,http:/,配电的基本要求,配电部分：电缆及开关规格电缆额定电流简单算法空开规格:R10、R16、R20、R25、R32、R40、R50、R63、R80、R100、R125、R160、R200、R250、R320、R400、R630、R800、R1250,http:/,（二）配电的基本要求,3、防雷方面的考虑：在经常发生雷击的地区，市电的进线处应装备良好的多级防雷系统，以确保设备安全运行。户外安装应提高交流输入电源的防雷等级。,http:/,（三）负载要求,1、一般情况下不允许接感性负载，如复印机、点钞机、风扇、日光灯等。如果是一定要带感性负载，需要按5-8倍来计算。2、不允许带
17、的负载超过UPS额定功率，最好是有20的余量，以防止负载冲击。3、UPS一般带的负载为电脑、服务器、终端及网络设备，如无必要，不允许带其它不必要的设备，如取暖器、空调、电磁炉之类。,http:/,五、UPS的安装,（一）电池及电池柜的安装重要提示-为了避免触电与短路的危险必须特别注意下面的预防措施：（1）不要佩带手表、戒指或其他金属饰品；（2）使用带绝缘握把的工具；（3）不要把工具或金属物品放在电池的上面；（4）不要让火源靠近电池；禁止抽烟。,http:/,六、UPS的安装,（二）主机安装1、安装注意事项（1）安装UPS时，应事先检查连接UPS的电网馈电线路是否畅通，包括各个接点、接插座的接触
18、是否良好，以免引入断路或短路故障。（2）对于输入单相三线制，应注意接地良好，保证输入零、地间的电压小于5V。若市电输入地线处于悬空状态，输入零、地间电压有可能达到100V。如果用户负载对供电系统零、地电压有严格要求的，请注意市电输入接地应良好，以免造成不必要的损失。,http:/,六、UPS的安装,（3）安装UPS时，切勿将UPS输入、输出的零线、火线和地线互相接反或接错，以免造成电气短路；同时应检查输入市电电压是否正常。（4）安装长延时电池组时，一定要按电池安装说明规定的连接方法和顺序连接，接线一定要锁紧，绝对禁止将电池的正、负极短路，绝对禁止同时接触电池的任两接线柱或连接导线的裸露端，否则
19、可能会导致电池损坏或发生人身伤害。在电池组接入主机时，应检查电池电压是否与UPS的规定相符合,http:/,六、UPS的安装,2、判断火线、零线、地线的方法-A、火线的判断：用电笔去测火、零线会发亮的是火线；或把万用表（打交流最大档）黑表笔尖抓在手里，用红表笔去测火、零线，显示的电压值最大的为火线。B、零线、地线的判断：一般黄绿相间或黑色的线为地线，兰色线为零线。也可以通过测电压差或阻值来判断。,http:/,六、UPS的安装,3、安装：A、对于小功率机器要求，正对输入插座，其左边是零线，右边是火线，上面是地线如果3KVA输入采用用插头的，要求输入插头、插座必须是16A的（即一般空调用的插座）
20、。B、对于大于3KVA的机器，要按机器上的标示和使用手册上的说明进行接线。C、注意接线要正确并锁紧，防止出现接触不良。,http:/,UPS启动测试,UPS自检启动后测试：查看UPS状态显示是否正常市电状态下UPS输出电压电池状态下UPS输出电压UPS带载后是否正常带载后市电转电池、电池转市电是否正常切换,http:/,六、UPS日常管理及维护,=安全警示=为了安全，成功地执行系统的维护，一定要掌握有关安全预防知识，并且使用必需的工具和测试设备，请时刻注意下面的安全操作规程：1、必须时刻谨记在UPS里存在危险电压，即使UPS系统没有运行。2、UPS操作人员不得佩戴手表、戒指，上衣口袋不得有金属
21、物品（如钢笔）外露。3、操作过程避免双手同时接触导电体，如接线端子、线路板，更不要用手触摸带电体。4、UPS及电池都存在危险电压，即使在关断状态。5、即使空气开关处于关断状态也不要用手触摸，要先测量确认已经断开。,http:/,六、UPS日常管理及维护,（一）日常管理为确保UPS合理操作，降低故障概率，延长UPS的使用寿命，必须具备以下条件。1、环境要求：请放置在通风良好的环境，且地面平整，并保持环境的清洁；UPS周围不要放置杂物，过多的杂物会影响UPS的稳定并有可能造成火灾 请确定无其他障碍物阻挡通风口，机器的背面、侧面距墙壁10cm以上；请远离过热源并避免太阳直射；请避免灰尘和湿气；请避免
22、放置于含腐蚀气体的场所；请避免放置于大变压器或强电磁干扰源附近。,http:/,六、UPS日常管理及维护,2、UPS输出插座应明确标识，切勿使关键负载接到市电上而无关负载接到UPS上。3、切勿带较大的感性负载，如日光灯、空调、风扇、冰箱，以免造成损坏。4、若用户在市电停电期间使用发电机供电，应保证发电机功率大于两倍UPS额定功率（如非满载则按2倍负载功率算）。必须在发电机启动稳定后才能接入UPS。5、UPS负荷控制在满载功率的7080%以内为佳。6、不推荐带载开关UPS。,http:/,六、UPS日常管理及维护,7、禁止将UPS输出与市电短路。如在用户发电机供电时，如发电机不经UPS直接接入负
23、载插座向负载供电，应先将UPS的输入输出与市电和负载断开。8、对机器进行频繁开关操作将极大地影响设备的使用寿命，因此日常工作中应避免对UPS的频繁启动。9、UPS停止使用时，请关上电源开关，避免造成市电停电后电池发生长时间放电。10、注意不让UPS在过载状态下运行，过载运行的UPS会停止输出或者旁路供电，都将使UPS起不到断电保护功能。,http:/,六、UPS日常管理及维护,11、电池的维护：对于长期不用或长期处于浮充的电池，必须定期进行放电、充电。12、时时注意UPS的状态。问题发现得越早，受到的损失越少。13、停电后接发电机的步骤：启动发电机，等发电机稳定后（有条件的地方可检测一下发电机
24、的输出电压和频率，或等待大约10分钟），将UPS前级的闸刀开关（市电、发电机选择开关）从市电切换到发电机即可；停止使用发电机时，应先将闸刀开关切换到市电，再关断发电机。,http:/,六、UPS日常管理及维护,（二）维护任何设备的良好运营，均有赖于正确的操作使用和必要的维护保养，UPS也是如此。因为不正确的操作使用导致UPS不正常、故障的事例时有发生。实践表明，经过合理保养的UPS设备，其性能和寿命优于未经过维护保养的同类产品。为使UPS电源保持良好的运行状态，根据工程实践，我们推荐以下维护方案：,http:/,六、UPS日常管理及维护,维护保养常用工具仪表：,http:/,六、UPS日常管理
25、及维护,1、日维护内容（1）检查各UPS的指示状态是否正常，是否有告警提示（显示或蜂鸣器）。（2）检查UPS的输入输出电压、频率、负载容量等显示参数是否正常。（3）检查UPS是否有异常响声。（4）检查机房环境温度、湿度。,http:/,六、UPS日常管理及维护,2、月维护内容（1）测量主输入电压、电流、频率。（2）测量旁路电压（部分机器可能与主输入共用）。（3）测量输出电压、电流、频率。（4）测量充电电压、充电电流。（5）检查UPS风机是否正常运转。,http:/,六、UPS日常管理及维护,3、季维护内容（1）检查各开关及电缆接线接触良好，无发热现象。（2）如积尘严重，应清洁UPS。（3）对电
26、池做维护性放电。可利用现有负载，放电20%容量。对具备安全模式放电的设备，可以通过调用面板菜单执行放电。对不具备安全模式放电的，则通过断开市电开关进行放电。放电前，做维护放电前建议将重要负载关断，并确认电池与主机连接完好。断开市电开关（注意开关应只控制火线），UPS即转由电池放电。放电过程中应在现场监视，如果UPS发出每半秒一次的急促报警声，代表电池欠电，须及时将市电恢复（闭合开关），继续放电UPS将停止供电。,http:/,六、UPS日常管理及维护,4、年度的维护 在UPS系统竣工验收时需要对蓄电池进行全容量的放电测试。UPS投运后，在前两年进行30%的核对性容量试验，从第3年开始每年一次进行全容量的放电试验,http:/,回顾,一、基本知识二、UPS的作用三、电池的基本知识四、UPS安装需要考虑的因素五、UPS的安装六、UPS的日常管理和维护,http:/,
