信息网络时代UPS供电系统的可靠性和可利用率
在当今的市场经济条件下, 人们对信息网络的依赖程度是如此之高,以致于任何公司/企业如果长期游离于”网络经济”之外,它将极易在激烈的市场竞争中被淘汰. 在此背景下,越来越多的公司为获得最大化的利润，高市场占有率和增强对市场的快速响应能力。政府机构为提高管理水平及办事效率而大力推进电子政务等。所有这一切都需要利用信息网络来及时、准确地处理/交换/分享的信息资源. 众所周知: 对于当今的社会和经济生活来说, 对由”信息网络”所处理的种种信息资源的”准确度”和”时效性”的要求是加此之高. 那怕是仅”几批数据”的错误传送或仅几秒钟的”网络瘫痪”事故的发生,均会给相关的企业及其用户的正常经营/业务活动带来不应有的损失. 从某种意义上讲,信息就是办事效率/财富/金钱. 近年来, 由于”网络瘫痪”而引发的种种”商业纠纷”和”顾客投诉”等不幸事故、时有发生。例如，对于金融、证券/电信行业/工业自动化生产线等重要用户而言，那怕是出现0.5—1小时的”网络瘫痪” 的事故时，就有可能造成从几十万到几百万元的经济损失。 其中，由于”电源问题”给信息网络的安全运行所可能帶來的典型故障隐患有：
(a) 明显的”网络瘫痪”故障：
由于长时间”供电中断”所造成的信息网络设备关机(宕机);
由于在供电电源的上出现”瞬态高压浪涌”或”瞬间供电中断”故障而导致在信息网络的运行中、产生偶发性的”开机自检”误启动操作;
因电源”干扰”或”零线对地线电位”过高所造成的网络设备的”死机”故障(注：对于此时的网络设备而言，它既没有出现过”硬件损坏”事故，也没有出现过”停电”事故)。
显而易見：在信息网络的运行中、一旦遇到上述故障之一时,都会因网络的操作系统遭到破坏而导致出现”网络瘫痪”故障。
(b) 隐型的”网络瘫痪” 故障：
因供电系统的干扰过大、”零线对线地”的电位偏高、接地系统设计/布线不合理而导致网络设备的”误码率”增高,并进而导致信息网络出现逻辑操作错、运行速率下降和数据”吞吐量”减小等弊端。由此所带来的恶果是:造成工作效率的下降/公司利润的减少。
由于普通的市电电源存在市电停电、过压/欠压、频率突变、高能瞬态浪涌、各种电磁干扰等电源问题，它难于确保信息网络的安全运行。正因为如此, 当今的信息网络几乎毫无例外地都选用UPS来作为IT设备的供电电源，以便为信息网络能高速、可靠、不间断地运行创造出优良的运行环境。在此条件下,有时会产生这样一种误解:只要选用UPS电源/”N+1”型UPS冗余供电系统就能确保不会发生”网络瘫痪”/数据丢失的事故. 然而,事实并非完全如此。如果由于UPS机供电系统的设备选型不当,设计方案和接地系统考虑欠妥、仍会而留下的种种”网络瘫痪”故障隐患。 为了能合理地规划、设计和配置出具有高”可利用率”的UPS供电系统，有必要充分地理解它的平均无故障工作时间(MTBF)、平均修复时间(MTTR) 和可利用率(Avialability),以便尽可能地设计出具有最佳性价比的UPS供电系统。
2 何正确地理解UPS供电系统的可靠性和”可利用率”
2.1 PS单机的平均无故障工作时间(MTBF)
在UPS供电系统中，我们常用平均无故障工作时间(MTBF)来评价UPS电源的可靠性。它代表的物理含义是:从UPS投入运行起，直到因UPS供电系统中的某个关键器件”出故障”,并最终导致在其输出端出现”停电”故障时为止的平均工作时间。显而易见, UPS的MTBF值越大越好。其大小不仅受控于UPS中的各种元件和部件的失效率(λ),还受控于UPS设计方案和制备工艺。这就意味着：即使UPS厂家釆用的是相同的元器件。然而，由于设计方案和制造工艺的不同、也会导致不同的UPS具有不同的失效率(λ)的情况发生。
平均无故障工作时间(MTBF)与失效率(λ)之间的关系为:
MTBF=1/λ
如图1所示，在最常用和最可靠的带”输出隔离变压器”的双变換、在线式UPS电源中、有如下3条供电通道:
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