高频机型UPS的几个“致命弱点”论值得商榷
源±400V的中点电位在“UPS运行中一旦遇到输入电源N线上出现瞬态的、单极性的直流偏置电压时,就会导致输入到逆变器输入端上”,就会导致逆变器“瞬间DC过压”和“瞬间DC欠压”,就会产生这种“瞬态直流偏置”故障。在交流电路中会出现“单极性的直流偏置电压”,所谓单极性,顾名思义,不是正极性就是负极性。这个直流偏置电压是什么?是如何形成的?问题提出者没有说清楚。这里的意思就是说:在上游ATS切换时,由于输入整流升压环节瞬间断电,则这段零线N上的电流也中断,如图3(a)所示,从互投柜到UPS之间的零线(虚线N)线段,就会在这段线中激起反电势e,
即:
式中 ——零线的自身电感量,亨利(H)
——断电时的电流变化量,安培(A)
——断电时的时间变化量,秒(s)
这个反电势到底能不能构成威胁甚至“致命”,只靠定性地这么一说是没用的,也容易将读者引入歧途。必须要知道反电势的大小才有说服力。为了有一个量的概念,假设UPS到互投柜的零线长度为l=30m=3000cm,直径d=0.6cm,那么这段零线上的分布电感量Lo就是:
直径d=06cm=6mm的电缆截面积S=pr2=28(mm)2。按10A/(mm)2,那么在这里就取300A,设ATS最快的动作时间为0.1s=100ms,于是式(3)就可计算出反电势e值:
即在ATS切换时零线上被激起的反电势为0.15V。当然这个计算不一定很准确,但从数量级上看不会差多少,就是大上10倍也才1.5V,因此在这里可看出一些端倪。某处的这种分析悬乎其悬,用想象的“隐患”来吓唬人。换言之,上游ATS切换时在零线上激起的单极性电压微乎其微,既不能造成输出闪断,也不会导致逆变器过压或欠压,更不能造成数据中心机房停电数小时。再说零地电压也根本加不到这些地方去。而且输出电压闪断也不并是这个原因造成的。有关这个问题在后面还要讨论。
某处断言说这种单极性零线电压“在其它UPS机型不会出现”,难道工频机型UPS就没有零线?在ATS切换时,互投柜到UPS机柜这段距离零线上的电流也会由满载(假设)到零的一个突变过程,在零线上也会产生同样的这种反电势,因为它的零线不是超导体。怎么能说“在其它UPS机型不会出现”呢!
这里还有一个对电路尤其是对UPS工作原理基本知识的了解问题。零线上的单极性电压(即N线直流偏置)是如何形成的?输出电压的闪断是不是所谓的零线电压造成的?如何导致逆变器过压或欠压?出现的这些问题是不是只有高频机型UPS才有,等等。为了搞个明白,现在就这些问题一一讨论。
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