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1.模塊化UPS的特點
(1)熱插拔
熱插拔就是其中一個最突出的特點,沒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)就是一臺塔式機,未免有些牽強,如圖1的“N+X”冗余并聯(lián)和以往的多機柜并聯(lián)沒有什么區(qū)別。從圖中可以看出,它們的輸出是連在一起的,如果有一臺需要換機就很難在不停電的情況下將其取出來,除非事先預留開關(guān),但那樣一來不但提高了造價,也降低了供電系統(tǒng)的可靠性。所以應該說在一個機柜中至少有兩個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,比如一個數(shù)據(jù)機房的使用年限幾十年,而UPS的使用壽命遠沒有這么長,這中間甚至要更換幾次。如用以上所述的塔式機就遇到了很大困難,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
當前的模塊化UPS幾乎都是高頻機型結(jié)構(gòu)。所謂高頻機UPS是指整流和逆變都工作在20kHz或以上的頻率。因為人的聽覺范圍在16Hz～20kHz之間。低于16Hz或高于20kHz的聲音,人就聽不到了。所以真正的高頻機UPS除了風聲外是聽不到任何噪聲的。但由于器件或技術(shù)上的一些問題,單機100kVA以上的UPS通常還做不到20kHz?？蓪τ谀K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,對其它指標并沒有任何影響。因為不是真正的無聲設備,所以不能全叫高頻機,但畢竟頻率比50Hz的工業(yè)頻率高一百多倍,也可算得上高頻機型了。有無輸出變壓器并不能作為區(qū)別工頻機和高頻機UPS的條件,其區(qū)別還是在工作頻率上。
區(qū)別高頻機與工頻機UPS的標志主要是頻率。這主要是全IGBT結(jié)構(gòu)電路就一定會工作在數(shù)千赫茲的頻率上,那么它就是高頻機型UPS。為什么有的有輸出變壓器而有的就沒有呢?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。工頻機型UPS使用的是全橋逆變器,所以也必須加隔離變壓器。當然有些用戶被誤導為變壓器能抗*,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UPS。
圖3 兩種不同結(jié)構(gòu)的逆變器對變壓器的不同要求
圖3(a)舉的是一個三相輸出的例子，其實單相輸出也一樣。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)于可靠性的說法。為什么有的人說高頻機UPS可靠性不如工頻機UPS高呢?這又是一個誤區(qū)。比如有人問:是西服耐穿還是中山服耐穿?你一定會回答說:那得看哪個布料結(jié)實。在這里也是一樣,不論高頻機型UPS還是工頻機型UPS都采用了同樣的IGBT與晶閘管以及相同的電路器件。很顯然哪個用的器件質(zhì)量高哪個就可靠性高。所以說高頻機型UPS的價格不一定要比工頻機型UPS便宜。甚至有的在高頻機型UPS中對一些關(guān)鍵電路都采用了冗余措施,其價格就更不便宜。還有的用戶把“N+X”冗余模塊化UPS與同容量的塔式機相比,認為模塊化UPS價格貴。這又是一個誤區(qū),如前所述“N+X”冗余模塊化UPS的好多性能是塔式機所不具備的,比如熱插拔、不停電在線維修和在線換機等。任何一個功能都是有代價的,比如從廣州去烏魯木齊大都選擇坐飛機,為什么不選擇價格便宜的火車或汽車呢?這就是功能上的差別為用戶帶來的好處,這就是功能與代價的關(guān)系。
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