隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)的建筑智能化領(lǐng)域有了很大的發(fā)展，從大型的商業(yè)建筑、寫(xiě)字樓，到小型的門(mén)店，乃至于很多居民小區(qū)中，包括建筑基本設(shè)備及其控制特性、建筑設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)、智能建筑的安防技術(shù)和消防及聯(lián)動(dòng)控制技術(shù)等等隨處可見(jiàn)。

這些智能弱電系統(tǒng)，包括安防監(jiān)控系統(tǒng)、閉路電視、網(wǎng)絡(luò)通訊、樓宇自控、智能停車(chē)系統(tǒng)等等的系統(tǒng)，隨著信息化建設(shè)進(jìn)程不斷加快，數(shù)據(jù)的重要性已被企業(yè)提到了前所未有的高度，在建設(shè)、使用過(guò)程中，復(fù)雜的數(shù)據(jù)中心構(gòu)架更易出現(xiàn)安全隱患，而一次宕機(jī)就可能帶來(lái)難以彌補(bǔ)的損失，面對(duì)這些問(wèn)題，合理部署UPS是最好的解決之道。

在智能弱電工程中，機(jī)房UPS供電系統(tǒng)的可靠性對(duì)確保信息網(wǎng)絡(luò)及智能化設(shè)備的安全運(yùn)行顯得尤為重要……一方面，UPS能夠穩(wěn)定輸出電壓，能有效保護(hù)設(shè)備；UPS電源可以解決電源電壓下陷、電源浪涌、減幅振蕩、電源干擾、電源突波、電源波動(dòng)、交換瞬變及諧波失真等由市電電源質(zhì)量差對(duì)前端設(shè)備造成的危害。另一方面，UPS能在市電斷電的同時(shí)自動(dòng)切換為蓄電池供電?？梢哉f(shuō)，UPS在智能建筑中起著不可或缺的作用。

機(jī)房UPS供電系統(tǒng)工作原理及選擇：

UPS實(shí)際是一個(gè)整合了整流器（AC／DC換流器），蓄電池以及逆變器（DC／AC換流器）的電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其基本原理是用蓄電池存儲(chǔ)市電電網(wǎng)輸入電能，當(dāng)供電中斷時(shí)，換流器將蓄電池的輸入的直流電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓輸出，并且將輸出電壓與電流凈化為比較標(biāo)準(zhǔn)的正弦波形，從而使得負(fù)載在不受斷電影響的同時(shí)也享有比較好的電源品質(zhì)。

UPS通常按照工作狀態(tài)劃分為：后備式，互動(dòng)式，在線(xiàn)式三種。

后備式：應(yīng)用于0.1——1KVa，成本低，輸出一般為方波，非正弦波。市電/電池切換有中斷（一般為<10ms）在正常工作時(shí)，逆變器不工作。供電質(zhì)量較差，不能解決電網(wǎng)頻率漂移，雜波，噪聲，干擾，尖峰等問(wèn)題：

互動(dòng)式：應(yīng)用于1——6KVa，成本中等，市電/電池切換有中斷（一般<10ms）在正常工作時(shí)，逆變器不工作。供電方面不能解決以下問(wèn)題：雜波，噪聲，干擾，尖峰等

在線(xiàn)式：應(yīng)用于1-800KVa UPS，成本相對(duì)較高，市電/電池切換時(shí)間為零，供電質(zhì)量高，提供不間斷的純凈的正弦波，解決所有電網(wǎng)問(wèn)題。

根據(jù)JGJ 16—2008《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：UPS裝置宜用于電容性和電阻性負(fù)荷。對(duì)于大容量的負(fù)載，盡量選用三相進(jìn)三相出的UPS，以保證三相負(fù)荷的平衡；為避免零點(diǎn)的漂移，宜選用帶隔離變壓器的工頻機(jī)。為了使UPS可靠、有效地工作，UPS的選擇、供配電、機(jī)房的設(shè)計(jì)和布置，以及設(shè)備本身所要求的維護(hù)和管理

在選擇UPS的容量時(shí)，還要考慮一定的裕量。對(duì)電子計(jì)算機(jī)供電時(shí)，其額定輸出功率應(yīng)大于計(jì)算機(jī)各設(shè)備額定功率總和的1.2倍；對(duì)其他用電設(shè)備供電時(shí)，其額定輸出功率應(yīng)為最大計(jì)算負(fù)荷的1.3倍。

另外，還需考慮功率因數(shù)問(wèn)題，UPS的功率分為視在功率和有功功率，首先計(jì)算前端的負(fù)載功率，為確保UPS的系統(tǒng)高效率和盡可能地延長(zhǎng)UPS的使用壽命，一般負(fù)載功率應(yīng)滿(mǎn)足UPS額定功率的60％——70％。例如我們前端，需要不問(wèn)斷供電的設(shè)備有安防設(shè)備、門(mén)禁系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，有線(xiàn)電視系統(tǒng)等，統(tǒng)計(jì)總功率為

4800VA，因此我們選擇4800÷75％=6400VA，所以就選擇了6500W的在線(xiàn)式主機(jī)。

在實(shí)踐過(guò)程中，我們總結(jié)出下面的公式，可以計(jì)算出蓄電池的工作時(shí)間：

蓄電池組容量×電壓／主機(jī)額定功率×0.75（功率因數(shù)）=滿(mǎn)載時(shí)蓄電池工作時(shí)間

例如我們的UPS系統(tǒng)，主機(jī)額定工作功率6500W，3個(gè)電池柜共30塊鉛酸蓄電池，

每塊電壓12V，容量100AH。所以電池組電壓=12V×10=120V電池組容量=100AH×3=300AH 該系統(tǒng)滿(mǎn)載時(shí)蓄電池工作時(shí)間為300AH X 120V/6500W×0.75=7.

說(shuō)明該系統(tǒng)在斷電時(shí)蓄電池至少可以工作7.4h。

以實(shí)際負(fù)載功率計(jì)算：300AH×120V／4800w=7.

我們的前端UPS系統(tǒng)在斷電時(shí)，最多堅(jiān)持7.5h。

上述公式如果反推，根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，確定蓄電池所需要的工作時(shí)間，就

可以決定所需的蓄電池容量和電壓。

機(jī)房建設(shè)UPS的供配電：

除了對(duì)負(fù)載進(jìn)行分析，根據(jù)其要求的高低和經(jīng)濟(jì)的許可選擇合適的UPS外，要使UPS可靠地工作，正確的供配電也是不可缺少的一環(huán)。對(duì)于單相進(jìn)單相出的UPS，其供配電線(xiàn)路根據(jù)計(jì)算電流選定。如某3 kVA的UPS供配電系統(tǒng)圖如圖所示。

企業(yè)對(duì)業(yè)務(wù)的重要性和可用性要求逐漸提高，過(guò)去對(duì)供電系統(tǒng)采用的方案為單機(jī)UPS工作，或串聯(lián)UPS工作，顯然不能達(dá)到當(dāng)前現(xiàn)代企業(yè)的要求。為了提高數(shù)據(jù)中心的可用性，必須提升UPS供電的可靠性，徹底提高UPS供電系統(tǒng)的可用性?？刹捎?/span>1+l并機(jī)雙母線(xiàn)冗余方案，當(dāng)任何一臺(tái)ups出現(xiàn)故障或者其中一套母線(xiàn)發(fā)生故障時(shí)，均不影響使用。也可采用兩臺(tái)獨(dú)立的UPS為雙電源負(fù)載提供兩路電源，同時(shí)為另一路UPS提供旁路備份。無(wú)論哪種方案，在設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮到未來(lái)的業(yè)務(wù)發(fā)展，盡量采用可熱插拔的模塊化UPs系統(tǒng)，便于升級(jí)。

機(jī)房建設(shè)UPS安裝與運(yùn)行維護(hù)注意事項(xiàng)：

（1） UPS電源的場(chǎng)所擺放應(yīng)避免陽(yáng)光直射，并留有足夠的通風(fēng)空間，同時(shí)，禁止在UPS輸出端口接帶有感性的負(fù)載。

（2）初次使用前，最好先不接負(fù)載，讓UPS對(duì)蓄電池充電8 h以上，使各蓄電池電壓均衡后再投人使用。這是因?yàn)?/span>UPS從生產(chǎn)到使用大約要延誤數(shù)月的時(shí)間，蓄電池具有自放電效應(yīng)。

（3）嚴(yán)禁頻繁地關(guān)閉和開(kāi)啟UPS。一般要求在關(guān)閉后，至少等待6 s后才能重新開(kāi)啟UPS，否則，UPS可能進(jìn)入“啟動(dòng)失敗”的狀態(tài)。開(kāi)機(jī)、關(guān)機(jī)嚴(yán)格按正確的順序進(jìn)行操作，避免因突然加載或減載時(shí)，UPS輸出電壓的波動(dòng)過(guò)大而無(wú)法正常工作。

（4）禁止超負(fù)載使用。UPS電源的最大啟動(dòng)負(fù)載最好控制在80％額定輸出功率之內(nèi)。實(shí)踐證明，對(duì)于絕大多數(shù)UPS電源而言，將其負(fù)載控制在30％——60％額定輸出功率范圍內(nèi)是最佳工作方式。

（5） UPS蓄電池的正確使用與保養(yǎng)：

為了延長(zhǎng)UPS蓄電池組使用壽命的，要保證工作環(huán)境在20—25℃之間；

當(dāng)蓄電池電壓過(guò)低而自動(dòng)關(guān)機(jī)時(shí)不能再開(kāi)機(jī)繼續(xù)使用，以免蓄電池組過(guò)度放電而損壞，嚴(yán)禁對(duì)UPS電源的蓄電池組過(guò)電壓、過(guò)電流充電。

對(duì)于長(zhǎng)期只充電不逆變的UPS，要對(duì)蓄電池進(jìn)行每三個(gè)月一次大容量放電，并在放電后24小時(shí)之內(nèi)充電。

對(duì)鉛酸蓄電池的監(jiān)控尤為重要。因?yàn)槠涔收贤斐呻娋W(wǎng)故障。

不能把不同容量、不同廠(chǎng)家、不同性能的電池聯(lián)在一起，否則會(huì)影響整組蓄電池的性能。同時(shí)，要定期對(duì)電池進(jìn)行檢查、測(cè)量，并做好記錄。檢查項(xiàng)目包括：整組電池的浮充電壓，單體電池浮充電壓等。

（6）、防止過(guò)電壓。

在機(jī)房配電屏低壓空氣斷路器后，安裝適當(dāng)容量的并聯(lián)式低壓電源避雷器。在UPS電源端安裝適當(dāng)容量的串聯(lián)式低壓電源避雷器（或SPD），以保證UPS的安全可靠運(yùn)行，為防止雷電波從現(xiàn)場(chǎng)引人，可以在UPS輸出側(cè)處加裝相應(yīng)的避雷器。

（ 7）定期對(duì)UPS電源進(jìn)行維護(hù)工作：清除機(jī)內(nèi)的積塵，測(cè)量蓄電池組的電壓，更換不合格的電池，檢查風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)情況及檢測(cè)調(diào)節(jié)UPS的系統(tǒng)參數(shù)等。

多年的工程實(shí)踐證明，采用UPS后，電源的可靠性得到很大的提高，電源的品質(zhì)也得到改善，智能系統(tǒng)宕機(jī)的損失也減到最低。隨著計(jì)算機(jī)、通信以及網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的發(fā)展，UPS產(chǎn)品不斷升級(jí)換代，現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)了電路結(jié)構(gòu)的模塊化、集成化、全數(shù)字控制、環(huán)境集中監(jiān)控及遠(yuǎn)程智能化管理等，其應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣。只有合理地選配，正確地使用與維護(hù)，才能充分發(fā)揮UPS的優(yōu)點(diǎn)，保證現(xiàn)代建筑信息系統(tǒng)的安全。