對(duì)于許多用戶來說,不間斷電源(UPS)是一項(xiàng)重大的投資。因此,對(duì)這項(xiàng)投資將持續(xù)多少年有一個(gè)大致的概念是很重要的。在電源解決方案方面,確定使用壽命的關(guān)鍵在于UPS電源的關(guān)鍵組件(如電池、風(fēng)扇和電容器)的生命周期。這些這些關(guān)鍵性組件決定UPS不間斷電源將運(yùn)行多長時(shí)間至關(guān)重要,而且對(duì)于識(shí)別關(guān)鍵參數(shù)至關(guān)重要,包括預(yù)防性維護(hù)要求、電池更換的最佳時(shí)間,以及了解UPS不間斷電源最有可能的單元故障。
一、UPS電池:
電池是任何UPS不間斷電源系統(tǒng)的核心,是電化學(xué)儲(chǔ)能設(shè)備,可將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為UPS不間斷電源在斷電期間運(yùn)行所依賴的電能。由于它們的化學(xué)物質(zhì)會(huì)隨著時(shí)間的推移自然耗盡,因此即使是得到良好保養(yǎng)和維護(hù)的UPS電池也仍然需要定期更換,通常每三到五年更換一次。
1.UPS電池功能:雖然UPS電池的主要功能是在斷電時(shí)接管連接的負(fù)載,但電池在正常運(yùn)行期間還可以提高系統(tǒng)可靠性。UPS電源能夠識(shí)別輸入電源的微小波動(dòng),當(dāng)輸入的市電低于或浪涌超過安全電壓水平時(shí),UPS電源會(huì)切換到直流電并將其轉(zhuǎn)換為交流電。通過這種方式,UPS電池可以防止臟電到達(dá)敏感的電子設(shè)備-這在農(nóng)村地區(qū)和其他電力供應(yīng)經(jīng)常不穩(wěn)定的環(huán)境中尤為重要。
2.影響電池壽命的因素:在環(huán)境條件(68°至77°F)下運(yùn)行時(shí),大多數(shù)UPS電池的預(yù)期壽命為三到五年。但是,在超出UPS不間斷電源系統(tǒng)推薦參數(shù)的條件下,電池的失效速度可能會(huì)更快。此外,在市電質(zhì)量差的環(huán)境中運(yùn)行的UPS不間斷電源是另一個(gè)會(huì)縮短使用壽命的因素,因?yàn)檫@會(huì)導(dǎo)致電池頻繁循環(huán)。如果組織不進(jìn)行定期服務(wù)和預(yù)防性維護(hù),電池壽命也會(huì)大大縮短。
3.電池故障的跡象:UPS電池可能會(huì)在沒有警告的情況下發(fā)生故障,如果發(fā)生停電并同時(shí)降低關(guān)鍵負(fù)載,這可能是毀滅性的。接近使用壽命的電池可能會(huì)顯示警告標(biāo)志,例如重復(fù)警報(bào)、閃爍的面板燈和異常的終端顯示。為確保持續(xù)的可靠性和正常運(yùn)行時(shí)間,最佳方法是定期進(jìn)行電池維修和更換。
二、風(fēng)扇:
風(fēng)扇遍布不間斷電源,在冷卻逆變器和整流器等關(guān)鍵電子元件方面發(fā)揮著重要作用。一般來說,UPS不間斷電源系統(tǒng)功率越大,它擁有的風(fēng)扇就越多。與其他組件一樣,UPS電源風(fēng)扇的使用壽命會(huì)根據(jù)溫度、濕度、顆粒物、空氣過濾器堵塞以及UPS不間斷電源系統(tǒng)運(yùn)行的額定功率容量等因素而有所不同。如果風(fēng)扇不能有效工作,可能會(huì)導(dǎo)致組件運(yùn)行得更熱,從而更快地老化。作為為數(shù)不多的具有機(jī)械性質(zhì)的UPS組件之一,風(fēng)扇會(huì)隨著時(shí)間的推移而磨損,需要更換。
風(fēng)扇內(nèi)的密封軸承含有油脂,油脂會(huì)隨著時(shí)間的推移消散并減慢風(fēng)扇速度,從而產(chǎn)生額外的熱量和噪音。另一個(gè)因素是大氣中的灰塵,這迫使風(fēng)扇更加努力地工作以保持空氣流通。此外,UPS內(nèi)部的組件切換會(huì)產(chǎn)生大量熱量,這會(huì)進(jìn)一步影響風(fēng)扇。如果在最佳環(huán)境條件下運(yùn)行,UPS風(fēng)扇的典型使用壽命為5到7年,但建議在使用壽命結(jié)束之前主動(dòng)更換風(fēng)扇,以最大限度地降低嚴(yán)重故障的風(fēng)險(xiǎn)。
三、電容器:
UPS不間斷電源主機(jī)由數(shù)十個(gè)不同尺寸的電容器組成。UPS電容器負(fù)責(zé)平滑和過濾電壓波動(dòng),包含一對(duì)導(dǎo)電表面,通常是電極或金屬板,封裝在鋁或鍍鉻圓柱體中。電容器通常需要每7到10年更換一次。但是,當(dāng)在不利的情況下運(yùn)行時(shí),它們可能會(huì)更快地失效。不要等到UPS電容器達(dá)到其額定使用壽命時(shí)才開始準(zhǔn)備更換。相反,當(dāng)電容器接近七年時(shí),就需要做好更換的準(zhǔn)備。
四、如何延長UPS不間斷電源的使用壽命:
通過適當(dāng)?shù)木S護(hù),UPS不間斷電源可以安全可靠地運(yùn)行十多年。事實(shí)證明,日常預(yù)防性維護(hù)是UPS不間斷電源系統(tǒng)可靠性的主要因素之一,能夠在潛在的故障點(diǎn)變成昂貴的問題之前發(fā)現(xiàn)它們。參與常規(guī)維護(hù)可以最大限度地減少代價(jià)高昂且具有破壞性的停機(jī)時(shí)間的威脅。
在預(yù)防性維護(hù)期間,完成一系列重要評(píng)估,例如測量電池電壓水平、檢查電池連接是否松動(dòng),以及目視檢查電池是否泄漏、膨脹和腐蝕。除了有助于確保電池以100%的容量運(yùn)行外,常規(guī)服務(wù)還有助于降低電池更換率和頻率。
五、何時(shí)更換UPS不間斷電源系統(tǒng):
即使是無可挑剔的維護(hù)和維修的UPS,最終也會(huì)達(dá)到其使用壽命的終點(diǎn)。由于更換UPS的決定可能很復(fù)雜,而且成本高昂,因此考慮許多因素非常重要。其中包括投資回報(bào)率(ROI)、期望的技術(shù)和未來的負(fù)載要求。
計(jì)算UPS的精確投資回報(bào)率可能很困難,因?yàn)楹茈y給可靠性貼上價(jià)格標(biāo)簽。但是,如果電源解決方案在低于50%的負(fù)載下運(yùn)行,則通常適合更換。這樣做可能會(huì)降低資本支出和運(yùn)營支出,同時(shí)還可以提高電力使用效率(PUE)──所有這些都有助于降低總擁有成本(TCO)。另一個(gè)考慮因素是:是否到了更換電池的時(shí)候,因?yàn)殡姵馗鼡Q的費(fèi)用可以應(yīng)用于新的UPS。此外,現(xiàn)有UPS不間斷電源的使用年限會(huì)顯著影響持續(xù)的服務(wù)成本,因?yàn)楦鼡Q部件更難找到,而且一旦使用壽命終止,更換部件的更換成本通常會(huì)更高。對(duì)于沒有服務(wù)合同的客戶,時(shí)間和材料費(fèi)用的風(fēng)險(xiǎn)也可能隨著UPS的使用年限而成比例地增加。
此外,技術(shù)的進(jìn)步使電力系統(tǒng)具有一系列吸引人的新功能,例如功率因數(shù)校正整流器可降低需求費(fèi)用,節(jié)能系統(tǒng)可將UPS效率提高99%,以及緊湊的型號(hào)可減少占地面積以節(jié)省空間。使用舊式UPS不間斷電源設(shè)備而沒有這些類型的增強(qiáng)功能的組織可能會(huì)發(fā)現(xiàn)升級(jí)是一個(gè)吸引人的選擇。最后,如果您的組織正在滿負(fù)荷運(yùn)行其現(xiàn)有的UPS和/或有擴(kuò)展計(jì)劃,那么可能需要新的UPS不間斷電源系統(tǒng)。