电源：UPS“双总线输出”供电系统用负载自动切换开关(上)

摘要：统计资料显示，在信息网络机房中仅配置"N+1"UPS冗余供电系统，并不能消除"网络瘫痪"故障.为确保为于互联网上的关键网络设备.如服务器的安全运行，有必要在双总线输出线路中配置"负载自动切换开关"，以便向各种网络设备提供"信息网络"级的优质电源.采用DSP全数字技术及多重冗余调控技术设计的负载自动切换开关，可使网络供电系统获得如下优点：消除"单点瓶颈"故障隐患，提高UPS的可利用率，提高供电质量的"择优供电"功能;增強网络设备运行的安全性的"故障隔离"保护功能等.本文详细地分析和讨论负载自动切换开关的型号、工作原理、执行安全切换操作的前提条件、工作模式、技术参数、选用主语事项及供电系统的设计方案。

叙词：负载自动切换开关　　"单点瓶颈"故障隐患　　择优供电　　故障隔离

Abstract：The related statistics have shown that"N+1"type of the parallel-redundant UPS system can not eliminate the failure of the network paralysis in the network room completely.In order to ensure reliable and safe operation or the key network equipments,such as servers,which are supplied by two or three independent power supplies,it is necessary that the dual-bus type of the parallel-redundant UPS system should be equipped with the automatic Static Transfer Switches(STS).Therefore,a variety of network equipments can be supplied by a so-called"information network"level of high quality sources.Due to that new STS are designed and made by new DSP and multi-redundant logic control techiques,it can provide the following superiorities for network equipments:the eliminationg of "single-point"type the failures;the choose of higher quality of power supply from two independent sources;the isolation of the failsures;the increase of the reliability and fault tolerance for UPS system and so on.The type of the load transfer switches,the operation and matters needing attention,the design schemes of the parallel-redundant UPS system with dual-bus type of output circuits are studied and analyzed in detailed.

Keyword：automatic Static Transfer Switches(STS)

1　配置负载自动切换开关的必要性

当今的市场经济和社会活动对信息网络(互联网、电信网、工业自动化控制网、政府的电子政务网站等)的依赖程度是如此之高，那怕是仅几分钟的"网络瘫痪"就可能会给公司，企业及行政管理机构的销售，经营管理、社会生活的正常运行、声誉、及公众形象带来难以估量的损失。鉴于公众对"信息网络"的正常运营服务所期望的高度"时效性"，为此要求负责向它供电的UPS供电系统必须具有提供100%"高可利用率"的供电能力。目前，常采用的技术措施之一是：在各种重要的信息网络机房中、配置"N+1"型UPS冗余并机系统, 从而为确保各种网络设备能安全、可靠地处理/传输/存储数据和各种信息资料创造出优良的电源运行环境。多年来的运行实践证明："N+1"UPS冗余并机系统具有如下技术优势：

增强UPS供电系统的"容错"功能：在由"N+1"台UPS所构成的UPS冗余并机系统的运行中，如果其中某台UPS因故"出故障"时、剩下的N台UPS具有足够的"带载能力"向后接的网络设备提供纯洁的、稳压的UPS逆变器电源，从而确保各种网络设备的安全运行。这意味着：对于这样的带"容错"功能的UPS冗余供电系统而言，即使在遇到某台UPS因故出故障时，它仍能向它的负载提供具有100%"高可利用率"的高品质电源。

提高UPS供电系统的可靠性：例如"1+1"并机系统的平均无故障工作时间(MTBF)是UPS单机6倍左右。如果再考虑到：当今的中、大型UPS的MTBF值已高达40-50万小时的话，"1+1"UPS冗余供电系统的MTBF值可达250万小时左右。同普通市电电源的99.9%的"可利用率"相比，它可将UPS供电系统的"可利用率"提高到99.99997%以上。由此可见：它对提高供电系统的可靠性的作用是多么的巨大。

提高UPS供电系统的可维护性：它允许在UPS的逆变器电源供电的条件下、对位于UPS并机系统中的某台UPS单机执行"不带电"的定期维护/故障检修操作。

尽管在配置"N+1"型UPS冗余并机系统后、可极大地改善信息网络的供电环境。然而，近年来对当今IDC机房的运行状况的调查发现：仅靠"N+1"型UPS冗余并机系统