工业UPS不间断电源如何选择_工业环境不间断电源（UPS电源）选择指南

在工业环境中，正常运行时间和较低的设备维护成本至关重要。由于生产停工和设备故障对生产性业务运营造成代价高昂，因此可靠的电力至关重要。

一、UPS不间断电源简介：

微处理器遍布现代设备。引入家用电脑后，对低成本UPS不间断电源单元的需求增加。它们对于提供备用电源和防止公用事业中断时的数据丢失是必要的。UPS不间断电源制造商以低成本的“备用”（或“离线”）UPS不间断电源充斥市场。备用UPS电源的设计非常简单，提供备用电池、有限的输出电压调节和高压瞬态保护。市电（如果存在）连接到设备（负载），具有电涌保护电源板中使用的类似电压瞬态保护。只有在市电断电时，它才会切换到电池供电的逆变器，从而产生调节不良的输出波形。第二种类型的UPS不间断电源也得到了发展——“线路互动”UPS不间断电源，除了通过电压调节变压器进行最小电压调节外，还包括相同的基本浪涌保护。

二、现代工业在线UPS不间断电源的演变：

随着计算机化网络的发展，业务运营变得更加复杂，保护数据和运营变得至关重要。更多的系统包含对功率敏感的微处理器控制器，这些控制器容易受到电源污染的影响。因此，他们需要清洁、一致的稳压电源，而不是由当地公用事业公司提供的电源。UPS不间断电源制造商以更复杂的UPS电源设计来回应市场，最终推出了双转换在线UPS不间断电源。双转换在线式UPS不间断电源在使用市电或其内部电池运行时，不断为连接的设备再生新的、干净的稳压正弦波电源。该UPS不间断电源充当可疑市电和电源敏感设备之间的防火墙。

三、在线工业UPS不间断电源的要求：

现在，许多UPS不间断电源都安装在通常要求苛刻的工业环境中。工业UPS不间断电源过程控制和其他复杂系统正在将UPS电源带入一个要求苛刻的领域，该领域超出了标准在线、在线互动或备用UPS电源的操作限制。为制造业、石油和天然气炼油厂和管道、收费公路、水处理厂、安全系统等应用供电，需要更高水平的电源保护。只有在线工业UPS不间断电源，如千赫兹的G33和G31系列，才能提供这种级别的保护，因为它们是专门为严苛的环境而设计的。所有塑料、电池和电子产品的额定工作温度都很宽。

工业应用一直在以惊人的速度扩展，但UPS不间断电源行业的适应速度却很慢。这导致标准的“计算机级”UPS电源装置被用于宽温，20ºC至55ºC（-4ºF至131ºF），或超宽温，-30ºC至65ºC（-22ºF至149ºF），这些环境从未设计为持续运行。除温度外，这些环境还存在其他有害因素，例如其他设备产生的局部电力污染（见下文说明）、空气污染物、室外/远程安装等。

四、局部电力污染：

工业环境通常受到设施电气系统运行的大量设备、电机、泵、焊机等产生的局部电力污染的影响。工业计算机、服务器、可编程逻辑控制器（PLC）和变速驱动器（VSD）经常受到不利影响，甚至可能因电源污染而损坏。污染表现为高压瞬变、电压骤降、掉电、电流失真、噪声和整个设施交流电源线上的其他干扰。安装工业级双转换在线式UPS不间断电源不仅可以提供任何所需的备用电池，还可以清理大部分局部电源污染。

五、高低温环境：

在任何工业环境中，温度都是测量质量最高的，但在选择工业用UPS电源时，UPS电源的运行温度范围往往被忽视。

计算机级UPS电源在0ºC至40ºC（32ºF至104ºF）的工作温度范围内具有UL或ETL安全列表。UPS不间断电源制造商通常表示UPS电源已根据国家标准获得产品认证状态。这通常表明，除非制造商另有规定，否则所有认证产品安全和组件热测试均在规定的0ºC至40ºC温度范围内进行。

作为认证热测试的一部分，认证工程师验证组件温度是否在组件制造商指定的限制范围内。这包括关键电子元件、显示器、塑料、电路板材料、绝缘材料、磁性元件、电池以及UPS电源主机结构中使用的所有产品的额定温度。升高环境温度会使UPS电源的内部组件过热并影响其可靠性，包括UPS电源故障和/或UPS电源内部火灾的风险。

这是理解为什么标准IT和办公室UPS不间断电源产品不应安装在制造商规定的工作温度范围之外的非温控位置的关键。

六、在线工业UPS不间断电源设计：

在线工业UPS不间断电源必须通过与计算机级UPS电源相同的严格安全机构测试，并获得相同的列名状态，但测试是在很宽的温度范围内进行的，例如-20°C至55°C或-30°C至65°C。UPS不间断电源的工作温度范围和安全机构列表状态印在UPS不间断电源主机后面板上的标签上和/或UPS电源规格书中说明。

同样，与办公级UPS电源一样，在线工业UPS不间断电源的所有关键元件的温度范围都经过验证，在UPS电源运行时保持在规定的温度规格范围内。因此，工业UPS不间断电源设计坚固耐用，可在工业和/或恶劣环境应用中提供可靠的运行。此外，评估应用的环境温度范围并确保工业UPS不间断电源的温度（和其他）规格达到或超过该范围也很重要。

电池：10至12年额定值可节省成本;延长电池运行时间

重要的是要知道，办公和IT级UPS电源产品采用低成本、5年额定值的阀控式铅酸（VRLA）电池。这些UPS不间断电源和电池的使用导致了代价高昂的电池过早故障，给公司带来了巨大的成本，因为他们经常遇到电池更换、设备停机和故障。电池制造商声明的VRLA，5年电池寿命取决于电池在低于25ºC（77ºF）的环境温度下运行。热量会缩短计算机级UPS电源电池的寿命。这些在50ºC（122ºF）环境中使用的5年额定电池的使用寿命不到9个月。当低于0ºC的低温时，电池的容量会降低，从而导致电池运行时间也会减少。

此外，工业UPS不间断电源可以处理最关键应用的延长电池备份时间。能够将电池备用时间从几分钟延长到几个小时，对于关键应用保持通电状态至关重要，直到关断序列完成或发电机/市电可用。

七、NEMA–额定外壳：

对于远程/室外安装，需要NEMA级防护外壳。UPS不间断电源通常安装在室外位置的NEMA3R级外壳中，几乎没有热调节或保护。只有少数UPS电源制造商提供坚固耐用的在线、工业和NEMA级外壳。

一些制造商提供NEMA级UPS不间断电源系统，该系统具有线路互动或备用UPS电源，而不是真正的双转换在线UPS不间断电源。清楚地获取这些信息很重要。

八、恶劣环境中的问题：对保形和/或粉末涂料的需求：

工业应用会产生各种各样的室内或室外环境问题，包括露点冷凝、高湿度、盐雾或空气污染物。在选择任何UPS不间断电源之前，必须确定空气污染物的类型和数量。一些制造商为UPS不间断电源的内部电路板和组件提供可选的保形涂层。在完全组装好的电路板上涂覆保形涂层，并涂覆整个电路板和组件，提供一道屏障，防止冷凝和导电污染物的影响。

此外，大多数计算机级UPS电源型号都具有由预镀钢制成的金属底盘。在成型过程中，钢材被切割成规格并成型。由此产生的底盘具有没有保护镀层的钢制边缘。如果在室外使用，或在室外部署的NEMA3外壳中使用，由此产生的UPS电源机箱会迅速生锈。提供新型工业UPS型号的制造商通过在机箱成型后对机箱钢进行电镀或对整个机箱和UPS不间断电源结构中使用的任何其他金属部件进行完全粉末喷涂来解决这个问题。

结论：

在工业环境中，正常运行时间和较低的设备维护成本至关重要。由于生产停工和设备故障对生产性业务运营造成代价高昂，因此可靠的电力至关重要。典型的计算机级UPS不间断电源包括备用、线路互动和标准在线，适用于办公室和温控应用。然而，只有像千赫兹的G33和G31这样的在线工业UPS不间断电源是专门为工业应用而设计的。它也是最具成本效益和最可靠的解决方案。