在一个不间断电源(UPS)系统中,可以说蓄电池是这个系统的支柱,没有电池的UPS只能称作稳压稳频(CVCF)电源。UPS所以能够实现不间断供电,就是因为有了蓄电池,在市电异常时,逆变器直接将蓄电池的化学能变成交流电能输送出去,使用电设备得以连续运行下去。
目前,中小型UPS电源中广泛使用的免维护密封铅酸蓄电池,占据UPS电源总成本的1/4-1/2之多,不仅如此,实际维修也表明,约有50%以上的UPS电源故障与UPS蓄电池有关。UPS蓄电池的失效主要表现为端电压不够,容量不足或瞬间放电电流不满足带载启动要求等。
市电输入零-火线接反对UPS负载的影响
但是如果市电停电,逆变将工作在本振频率,无法同步输入,导致输出端OUT-L对OUT-N之间的220VAC与OUT-N对PE之间的220VAC相位不定,相位差可以在0°~360°之间变化。致使输出OUT-L对PE间电压从几十伏到三、四百伏间波动,大时可达到400多伏!会直接导致负载设备的输入压敏电阻(SPD)损坏,甚至烧毁内部过流保护器件。
针对输入零-火线接反的故障,模拟市电停电再恢复的情况,此时测量到UPS输出端OUT-L与PE间的电压波形。
从上述分析和测试可知,在输入零-火线接反情况下,UPS在市电停电后转电池逆变输出正常,只是在市电恢复后UPS自动切换回市电逆变工作时,其输出端OUT-L对PE间会出现损坏负载设备的短时过压,待同步正常后即恢复正常输出。
如果在输入零-火线接反情况下,又碰到零线断开,会对UPS负载设备造成什么影响呢?
针对输入零-火线接反情况下零线断的二次故障,进一步测试在输入零-火接反情况下,模拟UPS在市电逆变状态下零线断开后,测量到其输出端OUT-L对PE间的电压从几伏到四百多伏间来回波动。抓取到艾默生UPS电源输出端OUTL对PE间的电压来回波动期间的两个瞬时波形。
故障现象
某客户营业厅使用单进单出的10kVAUPS,后端负载为交换机、台式电脑、液晶屏。市电停电后,UPS转电池逆变供电正常,市电恢复时发现后端负载有异常声响和糊味,某些设备重启无反应。UPS一直供电正常。
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检查结果
现场检查UPS的输出电压和输入电压都正常,但发现零线对地线有220VAC电压,终确认UPS的输入火线和零线接反。