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UPS的接地也是一个比较容易被忽略的问题。当UPS的负载不对称,或UPS带有非线性负载时,中性线中就会有电流流过,在中性线上产生压降引起中线和地线之间的电压差通常称为“零地电压”。中性线电流越大、负载距离越远、中性线导线截面越小,则“零地电压”就越大。有些灵敏负载对“零地电压”要求很高,例如“零地电压”大于1V,有些服务器就不能正常工作。

如何避免UPS输出负载短路导致系统宕机呢?目前,设备制造厂商已将多数重要的网络通信设备制作成具有双电源输入特性的设备。有两个交流电源接口,可以接两路交流电,内部再通过两个交流/直流转换模块转换成直流电,并联给设备供电。但实际工作中,一般只用了一个交流电源接口,或者多用一根导线并接到第二个电源接口。

实际工作中发生输出短路的可能性很大。现在很多运营商核心机房的UPS系统是并机方式,2台UPS并机通过一个UPS配电柜/配电箱给机房内所有的数据、网管、计费设备供电。从主UPS配电柜到各负载还有可能经过若干个配电柜、配电箱、插座。其中任何一个环节出现短路故障,都有可能导致全系统断电。另外不同运营商、不同地市、各专业之间的维护界面不尽相同。有的是所有电源都由动力专业维护;有的是UPS主配电柜以外归其他专业维护,UPS主配电柜及以内归动力专业维护。其他专业在动力技能方面可能有欠缺,存在很多不确定性,有发生短路的可能。UPS都是优先保护自身设备,不同厂家设计理念不同,输出短路时有的UPS不转旁路,直接关掉逆变器宕机;有的转旁路,但会顶掉空开,造成小面积停电。笔者遇到过二次,两台30kVAUPS机,安装调试时由于施工人员操作不慎,设备端的UPS输出配电柜母排短路,两台UPS逆变器都停止工作,也没有转旁路,只有断开再关闭市电输入开关,重新开机才恢复正常。

UPS的接地也是一个比较容易被忽略的问题。当UPS的负载不对称,或UPS带有非线性负载时,中性线中就会有电流流过,在中性线上产生压降引起中线和地线之间的电压差通常称为“零地电压”。中性线电流越大、负载距离越远、中性线导线截面越小,则“零地电压”就越大。有些灵敏负载对“零地电压”要求很高,例如“零地电压”大于1V,有些服务器就不能正常工作。
电容器的使用寿命随温度的增加而减小,温度加速介质与电解液化学反应使介质随时间退化,耐压值下降。另外温高还会导致漏电流增大。在直流正向电压施加于电容器一段时间后仍有一个微小电流持续从正电极流向负电极,这个微小的电流即称为漏电流,漏电流越小表明电介质制作得越精良,漏电流的特性是随着温度的升高越来越大。为防止电解液蒸发,电容一般采用密封结构,散热性较差。如果热量不能及时排出去,器件内部温度上升会很快,导致漏电流的进一步增大;根据电流热效应,漏电流增大又会导致温度上升,热量积累恶性循环,使电容内部电解液沸腾和汽化,气压迅速增大到外壳无法承受时,就会爆炸。
UPS输出负载短路90%以上会导致UPS系统出现输出停电或闪断故障,从而导致所接的重要设备供电瘫痪。UPS输出负载短路时,不管单机、主从、并机,还是双母线系统都不能保证负载供电不断电。以目前安全可靠的UPS并机双母线冗余供电系统为例,4台UPS每2台1+1带并机柜并机提供双母线供电,UPS1-1和UPS1-2通过并机柜并机构成系统Ⅰ,UPS2-1和UPS2-2通过并机柜并机构成系统Ⅱ。正常情况下,系统Ⅰ与系统Ⅱ分别带各自的负载。系统Ⅰ经UPS1输出柜和静态转换开关STS1带负载,系统Ⅱ经UPS2输出柜和静态转换开关STS2带负载。当系统Ⅰ供电母线上的任何设备故障时,其负载可经静态转换开关切换至另一个系统供电。为了保证两套系统可以同频率、同相位跟踪,还可以通过负载总线同步跟踪控制器保证切换时电源在波形和相位上是连续的。对多数故障,这种系统都没有问题,但还是不能解决输出负载短路问题。这是因为短路相当于过载,切换到系统Ⅱ,系统Ⅱ也会过载宕机,导致负载断电。

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