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        UPS和EPS的區別

        ■ 直流屏維護常識 ■ 一、直流屏電池的選擇 作為提供不間斷電源的設備,直流蓄電池是直流系統的核心。早期的直流系統多使用普通鉛酸電池,但由于其過載能力低,易產生酸腐蝕等

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         UPS和EPS的區別 

        隨著經濟的發展和社會安全意識的加強,消防安全越來越被人們重視。EPS以其特有的優越性得到廣泛的應用。同時,許多企業紛紛建立企業內部局域網,網絡化辦公正逐漸成為一種趨勢,UPS不間斷電源產業也得到了廣闊的發展,其中,生產應急電源的企業在近十幾年中迅速增加。

          為了適應應急電源迅速發展的需要,國家相關部門也陸續出臺了諸如《消防應急燈具》(GB17945-2000)、《不間斷電源設備》(GB/T7260-187)、《信息技術設備用不間斷電源通用技術條件》(GB/T14715-1993)、《低壓直流電源設備的特性和安全要求》(GB/T17478-1998)等相關標準。

          然而,應急電源設計與使用對電氣工程師而言還是一種比較新的技術,很多工程師對EPS和UPS的區別與聯系并不清楚。將對UPS和EPS電源的區別進行介紹。

          EPS電源簡介

          EPS(EmergencySystem)是一種允許短時電源中斷的應急電源裝置,主要針對城市中高層建筑中的應急照明、消防設施以及特別重要負荷,尤其在解決照明用電或只有一路市電缺少第二路電源,代替發電機組構成第二電源或在需要第三電源的場合使用時,能夠收到非常好的效果。EPS電源裝置在供電網絡正常供電時,其應急供電系統處于“睡眠”的充電浮狀態,只有在應急狀態下才為負載供電。

          EPS電源的特點:當電網有電時,EPS處于靜態,無噪音。有市電時,噪音小于60db,不需排煙、防震處理,而且無公害、無火災隱患;市電斷電,EPS可自動切換,實現無人值守。電網供電與EPS電源供電相互切換的時間均為0.1~0.25s。其帶載能力強,適用于電感性、電容性及綜合性負載的設備,如電梯、水泵、風機、辦公自動化設備、應急照明等,而且使用可靠。

          由于EPS在市電正常時處于“睡眠”狀態,只有市電斷電EPS才正式投入工作,所以主機壽命很長,某些廠家生產的EPS電源壽命可達20年以上。EPS可以適應惡劣的環境,如地下室、配電室甚至建筑豎井,也可以緊靠應急負荷使用場所就地設置,減少供電線路。

          對于某些功率教大的用電設施,如:消防水泵、風機,EPS可直接與電機相連變頻啟動后,再進入正常運行狀態,省去電機的軟啟動和控制箱等設置。標準型EPS應急電源應急時間為1h(有延時接口),可長可短,應用范圍廣泛。綜上所述,EPS應急電源是一種可靠的綠色應急供電電源,它非常適用于高層建筑消防設施沒有第二路市電,又不便使用柴油發電機組的場合。

          使用EPS應急電源既可以滿足規范要求,又節省了人力、物力。同時,EPS電源也適用于一些工程中的局部重要場合,作為末端應急備用電源。EPS電源作為一種可靠的應急供電電源,可以靈活地運用于消防供電回路末端、個別重要場合。EPS應急電源的使用,為消防安全提供了更有力的保障。

          UPS電源簡介

          UPS(UninterruptiblePowerSystem)不間斷電源,是一種含有儲能裝置,以逆變器為主要組成部分的恒壓、恒頻的不間斷電源。其主要作用是通過UPS系統,對計算機網絡系統或其他電力電子設備可靠而不間斷地進行供電。

          當市電輸入正常時,UPS將市電穩壓后供給負載使用,此時,UPS的作用相當于一臺交流市電穩壓器,同時它還向機內儲能部分供電。當市電中斷(事故停電)時,UPS立即將機內存儲的電能通過逆變轉換的方法向負載繼續供應220V交流電,使負載維持正常工作并保護負載軟、硬件不受損壞,使整個網絡數據不會因斷電事故而導致數據丟失。電源按其工作原理可分為后備式、在線式以及在線互動式三種。

          后備式UPS:平時處于蓄電池充電狀態,在停電時逆變器緊急切換到工作狀態,將電池提供的直流電轉變為穩定的交流電輸出,后備式UPS也被稱為離線式UPS。后備式UPS電源的優點是:運行效率高、噪音低、價格相對便宜,主要適用于市電波動小,對供電質量要求低的場合,比較適合家庭使用。

          然而這種UPS的切換時間很短,一般介于2~10ms,而計算機本身的交換式電源供應器在斷電時可維持10ms左右,所以個人計算機系統一般不會因為這個切換時間而出現問題。因此不適合用在關鍵性的,供電不能中斷的場所。后備式UPS一般只能持續供電幾分鐘到幾十分鐘,主要是讓您有時間備份數據,并盡快結束手頭工作,其價格也比較低,比如個人家庭用戶,就可配備小功率的后備式UPS。

          在線式UPS:這種UPS一直使其逆變器處于工作狀態,首先通過電路將外部交流電轉變為直流電,再通過高質量的逆變器將直流電轉換為高質量的正弦波交流電輸出給計算機。在線式UPS在供電狀況下的主要功能是穩壓及防止電波干擾。停電時則使用備用直流電源(蓄電池組)給逆變器供電。由于逆變器一直在工作,不存在切換時間問題,因此適用于對電源有嚴格要求的場合。

          在線式UPS不同于后備式UPS,持續供電時間長,一般為幾個小時,甚至十幾個小時。它的主要功能是讓您在停電的情況下仍可像平常一樣工作。顯然,由于其功能的特殊性,價格也明顯貴很多。比較適用于計算機、交通、銀行、證券、通信、醫療、工業控制等電源要求嚴格的行業。

          在線互動式UPS:這是一種智能化的UPS,是指在市電正常輸入時,UPS的逆變器處于反向工作(即整流工作狀態),給電池組充電。在市電異常時逆變器立刻轉為逆變工作狀態,將電池組電能轉換為交流電輸出,同后備式UPS相比,在線互動式UPS的保護功能較強,逆變器輸出電壓波形較好,一般為正弦波。具有較強的軟件功能,可以方便地上網進行UPS的遠程控制和智能化管理。

          可自動監測外部輸入電壓是否處于正常范圍之內,如有偏差可由穩壓電器升壓或降壓,提供比較穩定的正弦波輸出電壓。而且它與計算機之間可以通過數據接口(如RS-232串口)進行數據通訊,通過監控軟件,用戶可直接從電腦屏幕上監控電源及UPS狀況,方便管理工作并可提高計算機系統的可靠性。這種UPS集中了后備式UPS效率高和在線式UPS供電質量高的優點,但其穩頻性不是十分理想,不適合做長延時的UPS電源。

         EPS是UPS的應用發展  
        在歐美先進國家,由于并網供電,電力充足,同時供電質量良好,加上用電設備規范,不會在電網上造成電網污染,互相干擾。因此,許多場合并不建議使用雙逆變在線式UPS,而是推薦使用節能ECO(ECONOMY CONTROL OPERATION)工作狀態下的UPS,即平常由市電供應負載,在市電不正常時,再由蓄電池經逆變器逆變輸出供電。在歐洲,此類具有節能工作狀態的UPS稱作CPS(Center Power Supply),廣泛采用的原因是:雙逆變工作方式的在線UPS,在市電正常時,其AC→DC→AC的能量轉換效率約為90%,而節能工作狀態下的UPS(CPS,EPS)在市電正常時,其能量轉換效率高達99%,而且并網市電的可用率可達99.99%以上,即只有0.01%的停電機率,因此使用CPS(EPS)供電,其節能效果是非常顯著的。同時,EPS的逆變器是處于啟動狀態,但不輸出功率,類似休眠狀態,EPS逆變器比UPS的逆變器連續輸出功率能大大延長壽命。其實,EPS的產品就是休眠狀態下的UPS。在市電正常時,EPS除了輸電質量不及UPS外,但在市電并網的今天,能滿足大部分用電設備的要求。因此,人們關心節電這個永恒的主題以及高可靠性兩大因素,大多數情況下EPS是優于UPS的。如果電網質量良好,供電可靠,用電設備規范,在我國許多場合下有可能用EPS取代雙逆變在線式UPS,而不是用UPS代替EPS。當然,在某些非常關鍵的設備,仍需用雙逆變在線式UPS。
         EPS與UPS的差別 
        UPS電源(Uninterruptible Power Supply),就是我們經常所說的UPS不間斷電源,即一種含有儲能裝置,以逆變器為主要組成部分的恒壓恒頻的電源設備。主要用于給計算機、網絡系統或其它精密電力電子設備提供穩定的不間斷的電力供應。能提供安全、凈化、無間斷的電源。當市電壓輸入正常時,UPS將市電穩壓后供應給負載使用,此時的UPS就是一臺交流市電穩壓器,同時它還向機內電池充電;當市電中斷時,UPS立即將機內電池的電能,通過逆變轉換的方法向負載繼續供應交流電,使負載維持正常工作,大限度保護負載軟、硬件不受損壞。市場上常見的UPS電源主要有在線式(OnLine)和后備式(OffLine)兩種。
        EPS電源(Emergency Power Supply),是以解決應急照明、事故照明、消防設施等一級負荷供電設備為主要目標,提供一種符合消防規范的具有獨立回路的應急供電系統,該系統能夠在應急狀態下提供緊急供電,用來解決照明用電或只有一路市電缺少第二路電源,或代替發電機組構成第二電源,或做為需要第三電源的場合使用。
        1)我國EPS的發展是起源于電網突發故障時,為確保電力保障和消防聯動的需要,它能即時提供逃生照明和消防應急,保護用戶生命或身體免受傷害,其產品技術要求受公安部消防認證監督,并接受安裝現場消防驗收。而UPS只是用來保護用戶設備或業務免受經濟損失,其產品技術要求受信息產業部認證。兩者適用的安全規范明顯不同,因而具有不同的價值觀。
        2)EPS和UPS均能提供兩路選擇輸出供電,UPS為保證供電優質,是選擇逆變優先;而EPS是為保證節能,是選擇市電優先。當然兩者在整流/充電器和逆變器的設計指標上是有差異的。
        3)UPS由于是在線式使用,出現故障可以及時報警,并有市電作后備保障,使用者能及時掌握故障并排除故障,不會對事故造成更大的損失。而EPS是離線式使用,是后一道供電保障,因而其可靠性設計要求更高,不能簡單理解為后備式UPS,否則就把EPS的重要性一筆勾銷了。如果EPS在市電故障時,不能通過蓄電池應急供電,則EPS如同虛設,造成的后果將不堪設想。
        4)UPS供電對象是計算機及網絡設備,負載性質(輸入功率因數)差別不大,所以國標規定UPS輸出功率因數為0.8。而EPS供電對象則是電力保障及消防安全,阻性、感性-阻性(兩者的串聯或并聯)、容性-阻性(兩者的串聯或并聯);非線性負載可能是整流的容性負載(常用的,有電路圖和相對參數)、晶閘管或飽和電抗器控制的負載。其輸出功率因數就不能設定為0.8(EPS國標將規定其數值),而且有些負載是停市電后才投入工作的,因而要求EPS能提供很大的沖擊電流,EPS需要輸出動態特性要好,抗過載能力更強。因此EPS與UPS各組成部分的技術設計指標分配是不同的。

        (5)UPS輸出精度高、轉換時間快,同時造價較高(約為EPS的兩倍),平時能耗大(在線式),主機壽命較短(8-10年)。
        EPS有點類似于后備式的UPS,平時逆變器不工作,市電斷電時才投入蓄電池。一般不對電源進行恒流、恒壓處理。通常采用接觸器轉換,切換時間均為0.1~0.25S。其優點是結構較簡單,造價較低,平時能耗小無噪音,主機壽命長(15-20年),可適應于電感性、電容性及綜合性負載,需要時可實現變頻軟啟動。

         EPS與UPS的比較

        EPS電源

        UPS電源

        逆變器冗余量大

        逆變器冗余量小

        進線柜和出線柜在EPS內部

        機內無進線柜和出線柜

        電機負荷有變頻啟動

        不需要變頻啟動

        可與消防聯動

        與消防無關,無須阻燃措施

        機殼和導線有阻燃措施,有多路互投功能

        無互投功能

        有去濕、防霉、防鼠特殊措施

        無須特殊措施

         

         

        EPS

        UPS

        目標負載

        感性、阻性負載

        容性負載

        服務對象

        電機、水泵、風機、照明

        計算機類

        主要特征

        適應負載能力強

        適應負載單一

        工作目的

        確保應急供電萬無一失

        確保供電不間斷和穩壓

        使用地點

        放在建筑豎井或配電室內

        放在計算機房或空調房間

        消防應用

        EPS為消防產品,是集中應急供電的

        專用消防應急照明電源

        UPS為非消防產品


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