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用户重视UPS设备可靠性的考察

文章发布时间:2011-02-20 11:35来源:upsclan.com 作者:upsclan 关注次数:

 

 

 

用户重视UPS电源设备可靠性的考察

 

 这里讲的可靠性指的是UPS整机连续无故障工作的能力。实际上,可靠性才是UPS第一要的指标。UPS的设计和使用目的是提高整个供电系统的可靠性,如果它本身的可靠性低就相当于在供电系统中增加了一个新的故障环节。实际上,UPS的设计和生产厂在对叨裕技术进行不断探索和改进的过程中,绝大部分工作也是为了提高其输出能力和可靠性。用户自然也知道可靠性的重要性,只是在选用时缺乏对可靠性进行考察的确切而有效的方法。

  (1)平均无故障时间(MTBF)

  平均无故障时间(MeanTimeBetweenFailuresMTBF)是一个估算UPS可靠性的参数,它表示叨泪在相邻的两次故障之间正常运行的时间,它可以根据原理电路列出可靠性等效模型,并代入所用元器件和单元电路的可靠性参数计算得出,也可以根据产品实际运行情况用统计学方法计算出。因而,MTBF是有其科学根据的。但是,UPS用户只凭厂商给出的这一参数判定其可靠性又存在着一定的困难:一是有的厂商在提供这一参数时并不严肃,甚至是出自市场竞争的需要,提出的是没有科学根据的数据;二是厂商所提的平均无故障时间所包含的内容、检测的环境和各变量的定义也不尽相同或者不明确;再有就是用户无法对这一参数进行直接而有效的检验(在选用UPS时耍对其MTBF进行检测,不仅需要很长的检测周期,所花费的费用也比UPS设备本身采购价高出几倍,对设备厂商和用户来说都是不可能接受的),所以对这一参数抱怀疑态度也是很自然的。

  (2)可量化的可靠性指标

  在选用、配置皿裕时,切实可用的办法是用UPS的工作效率和输出能力考察其可靠性。整机工作效率高,输出能力强的UPS,其运行可靠性必然高,道理是显而易见的。整机工作效率高和输出能力各项指标都是可以检测的,并且可以得出确切的指标数据。因此效率和输出能力各项指标实际上可看作是UpS可靠性的量化指标。

  运行效率高意味着损耗小,不仅可节省能源(这是厂商和用户首先注意到的一点),更重要的是运行效率与可靠性有着直接的关系,可靠性高低的关键取决于主要的功率半导体器件的工作状态,而功率半导体器件的可靠性又取决于它的功率强度,即它承受的电压电流以及功耗的大小。实验数据表明,场效应管(FET)在结温为15OC时的基本故障率是在25。C时的6 5倍。一台DC仍C电源模块的逆变器预测M邢F值,在基板温度为70C时高达200年,基板温度每增加l5C,MTBF就降为一半。

  UPS的输出能力指标包括输出过载能力、输出电流峰值系数、输出电流浪涌系数(主要发生在启动负载时)、输出功率因数和三相负载不平衡能力等。对这些指标做出规定,说明UPS输出能力是有局限的,同真实的电网相比,UPS输出能力不足。在这些指标中,有些规定在实际运行中是必要的,例如输出浪涌系数,UPS很难承受启动负载时的大电流冲击,此时UPS将由逆变输出转为旁路输出,待启动过程安全完成后,再转回逆变器供电。这个过程不仅便输出电压出现切换时间,而且是一个很危险的动作。但也有一些指标,例如过载能力、三相负载不平衡能力,并不意味着负载一定会出现这种情况,但是在同样的工作环境下,这些指标高的UPS承受功率强度的能力就有较大的余量;功率余量大的UPS,在应付负载突然变化,甚至是事故性冲击时,其可靠性自然高。

  (3)对设备技术、生产工艺的考察

  考察可靠性的另一个方法是从产品电路技术、生产工艺、使用元器件的质量等方面去分析整机的可靠性。

  一台UPS的可靠性归根结底是靠电路技术的先进性、所采用的元部件的性能和质量、产品的生产工艺以及整个生产过程的管理和质量控制来保证的。

  UPS关键功率器件的类型和规格,特别是逆变器所用的半导体功率器件。当前绝大多数厂商都采用lGBT管(包括IPM),它具有功率大、开关速度高、驱动功率小和运行功耗低等优点,但是尽管各型号产品部声称采用了这种器件,用户还是应该对所用的型号和生产厂商有所了解,特别是要根据UPS输出容量比较一下所用器件的功率余量。

  电路设计的集成化和数字化程度。采用高性能、高集成化的控制组件(包括高速运算数字处理器和其他专用组件),可提高控制单元的控制功能(包括多种诊断功能), 使控制电路的故障率降到最低限度,对提高整机可靠性的作用是非常显著的。

  严格的生产管理和生产工芭。严格的生产管理、先进的生产工艺、完善的质量和产品检验,是保证UPS产品质量和可靠性的关键,所以通常要对产品厂商的实力和质量管理认证做必要的考察。这些认证包括1509001、1509002、环境体系认证150付001、安全标准UL、TVU和CSA等。

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