高頻機型UPS的幾個“致命弱點”論值得商榷
圖3 高頻機結(jié)構(gòu)UPS逆變器原理電路圖(一)
源±400V的中點電位在“UPS運行中一旦遇到輸入電源N線上出現(xiàn)瞬態(tài)的、單極性的直流偏置電壓時,就會導致輸入到逆變器輸入端上”,就會導致逆變器“瞬間DC過壓”和“瞬間DC欠壓”,就會產(chǎn)生這種“瞬態(tài)直流偏置”故障。在交流電路中會出現(xiàn)“單極性的直流偏置電壓”,所謂單極性,顧名思義,不是正極性就是負極性。這個直流偏置電壓是什么?是如何形成的?問題提出者沒有說清楚。這里的意思就是說:在上游ATS切換時,由于輸入整流升壓環(huán)節(jié)瞬間斷電,則這段零線N上的電流也中斷,如圖3(a)所示,從互投柜到UPS之間的零線(虛線N)線段,就會在這段線中激起反電勢e,
即:
式中 ——零線的自身電感量,亨利(H)
——斷電時的電流變化量,安培(A)
——斷電時的時間變化量,秒(s)
這個反電勢到底能不能構(gòu)成威脅甚至“致命”,只靠定性地這么一說是沒用的,也容易將讀者引入歧途。必須要知道反電勢的大小才有說服力。為了有一個量的概念,假設(shè)UPS到互投柜的零線長度為l=30m=3000cm,直徑d=0.6cm,那么這段零線上的分布電感量Lo就是:
直徑d=06cm=6mm的電纜截面積S=pr2=28(mm)2。按10A/(mm)2,那么在這里就取300A,設(shè)ATS最快的動作時間為0.1s=100ms,于是式(3)就可計算出反電勢e值:
即在ATS切換時零線上被激起的反電勢為0.15V。當然這個計算不一定很準確,但從數(shù)量級上看不會差多少,就是大上10倍也才1.5V,因此在這里可看出一些端倪。某處的這種分析懸乎其懸,用想象的“隱患”來嚇唬人。換言之,上游ATS切換時在零線上激起的單極性電壓微乎其微,既不能造成輸出閃斷,也不會導致逆變器過壓或欠壓,更不能造成數(shù)據(jù)中心機房停電數(shù)小時。再說零地電壓也根本加不到這些地方去。而且輸出電壓閃斷也不并是這個原因造成的。有關(guān)這個問題在后面還要討論。
某處斷言說這種單極性零線電壓“在其它UPS機型不會出現(xiàn)”,難道工頻機型UPS就沒有零線?在ATS切換時,互投柜到UPS機柜這段距離零線上的電流也會由滿載(假設(shè))到零的一個突變過程,在零線上也會產(chǎn)生同樣的這種反電勢,因為它的零線不是超導體。怎么能說“在其它UPS機型不會出現(xiàn)”呢!
這里還有一個對電路尤其是對UPS工作原理基本知識的了解問題。零線上的單極性電壓(即N線直流偏置)是如何形成的?輸出電壓的閃斷是不是所謂的零線電壓造成的?如何導致逆變器過壓或欠壓?出現(xiàn)的這些問題是不是只有高頻機型UPS才有,等等。為了搞個明白,現(xiàn)在就這些問題一一討論。
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