交流不间断电源装置(Uninterruptable Power Supply System),简称UPS,是一种高可靠性交流电源设备,通常由两套系统构成。它们分别利用蓄电池储能和直接利用交流电网的电力对负荷输出交流,两者互为备用,通过电子开关进行切换。在开关切换时,发生电源短暂断开,时间在几毫秒以内。由于电路中存在电感的作用,切换过程只引起输出电压的波形畸变,不致造成负荷工作间断,因此,不间断电源的“不间断”是对负荷而言的,并非电源完全不停。

     以固态器件构成的静止型UPS具有效率高,体积小,占地少,无旋转噪声,安装方便,维护费用省,可靠性高,稳频、稳压性能好等许多优越性,因此,现在广泛采用静止型交流不间断电源设备。

      在工业企业中,UPS 主要用作仪表自控系统和计算机电源。随着计算机的广泛应用,它已成为保证计算机、自控系统和安全联锁装置正常、可靠地工作而不可缺少的配套设施,用以预防供电电源电压或频率偏离、波形畸变等瞬态干扰和突然断电,避免由此产生计算机数据丢失、程序紊乱、磁盘损伤或联锁失灵及工艺系统失控等严重后果。

(1) UPS的工作原理

    UPS 一般由整流器、蓄电池组、逆变器、静态电子开关等几部分组成。其工作原理如图

     常态下,工作电源输入交流电,通过整流和滤波单元可抑制电源中的高次谐波电流，尖峰脉冲，浪涌等干扰信号，将高质量直流电流送入逆变器，转变为工频交流输出,供负荷使用，此外，对蓄电池进行浮充电，以补充蓄电池自放电。设备内有控制系统,监控和调节逆变器输出的电压和频率,使之稳定在规定的范围内。

     静态开关是由两组电子开关组成的。其中一组连接逆变器输出端,另一织接旁路备用电源。当过负荷、过电压、逆变器故障或整流器意外停止工作及蓄电池放电至终止电压时、静态开关能自动地切换,接通备用电源供电。当异常情况消失或排除后,静态开关又自动返回接通逆变器输出。切换时间取决于控制系统和开关所用的器件,现在 UPS 切换时间有的可以小于1ms,UPS一般均设有手动维修旁路开关与备用电源相接,作UPS检修时对负载供电用。该开关具有先合后分的性能,以便在操作中不中断负载电源。

(2) UPS的主要技术指标

①输入参数

輸入电压 三相380V土15%或单相 220V±5%;

输入频率(50士2.5)Hz。

②输出常数应符合电源质量要求的有关规定。

③过载能力大于或等于150%(在5s之内)。

④蓄电池组后备供电时间(即不间断供电时间):15~30min。

⑤蓄电池充电性能:2h充电至额定容量的80%。

⑥UPS 应具有故障报警和保护功能、变压稳压环节和维护旁路功能。

(3) UPS 主要部件的性能主要部件包括逆变器、电子开关器件和蓄电池,它们的性优劣直接关系UPS的技术指标。UPS主要部件性能见下表。