通信用不间断电源UPS.docx

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通信用不间断电源UPS

通信用不间断电源——UPS

目次

前言

1、范畴

2、引用标准

3、定义

4、要求

5、试验方法

6、检测规则

7、标志、包装、运输、储存

附录A非线性负载

前言

随着我国近年来通信技术的飞速进展，各种通信设备和系统对不间断电源的供电质量提出了更高要求，为此我们本着完善、有用的原则制定《通信用不间断电源——UPS》行业标准，本标准的制定同时起到了规范UPS市场，促进与指导企业UPS产品质量的作用。

结合我国电网环境和使用要求，本标准将电气性能指标划分为三类，各类指标的划分与GB/T12707《工业产品质量分等导则》无关，而是按实际使用范畴和各种型式产品的具体要求进行制定的。

本标准制定的三类电气性能指标，可能会交叉地显现在同一台UPS产品中，如此有助于用户对UPS综合评判并依照实际使用条件和负载的需求选用。

本标准由信息产业部电信研究院提出归口

本标准负责起草单位：

信息产业部邮电工业标准化研究所

东莞市塘厦泰兴电子器材厂

苏州艾佩思不间断电源

上海中达斯米克电器电子

深圳市华为电器技术

本标准要紧起草人：

熊兰英、张广明、吕世书、李崇建、李希才、曾卫国。

第一章范围

本标准规定了通信用不间断电源——UPS的技术要求、试验方法、检测规则和标志、包装、运输贮存。

本标准适用于各类通信用静止型不间断电源。

第二章引用标准

下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。

本标准出版时，所示版本均为有效。

所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

GB/T2423.1-1989电工电子产品差不多环境试验规程试验A：

低温试验方法

GB/T2423.2-1989电工电子产品差不多环境试验规程试验B：

高温试验方法

GB/T2423.9-1989电工电子产品差不多环境试验规程试验Cb：

设备用恒定湿热试验方法

GB/T2829-1987周期检查计数抽样程序及抽样表（适用于生产过程稳固性的检查）

GB/T3859.2-1993半导体变流器应用导则

GB/T3873-1983通讯设备产品包装通用技术条件

GB/T14715-93信息技术设备用不间断电源通用技术条件

YD/T983-1998通信电源设备电磁兼容性限值及测量方法

YD/T944-1998通信电源设备防雷技术要求和测量方法

YD/T282-****通信设备可靠性通用试验方法

第三章定义

3.1输出动态响应复原时刻

在输出电压为额定值，输出为线性负载，输出电流由零至额定电流或由额定电流至零突变时，输出电压复原到输出稳压精度范畴内所需的时刻。

3.2输出电流峰值系数

当输出电流中存在着周期性非正弦波电流峰值时，UPS所承诺的最大非正弦波电流峰值与输出电流有效值之比。

3.3频率跟踪范畴

交流供电时，UPS输出频率跟踪输入交流频率的范畴。

3.4频率跟踪速率

UPS输出频率与输入交流频率存在偏差时，UPS输出频率跟踪输入频率变化的速度，以Hz/s表示。

3.5并机负载电流不均衡度

当两台以上（含两台）具有并机功能的UPS输出端并联供电时，所并各台中电流值与平均电流偏差最大的偏差电流值与平均电流值之比。

3.6工作方式

3.6.1正常工作方式

输入电压、负载在其承诺范畴内工作时，它的输出电压性能、转旁路功能、同步锁相功能、电池充电功能均正常。

3.6.2电池逆变工作方式

其输入电压断开或超出承诺范畴，进入电池放电状态，输出电压正常。

3.6.3旁路工作方式

UPS通过旁路为负载供电。

第四章要求

4.1环境条件

4.1.1正常使用条件

环境温度：

5°C~40°C；相对湿度≤93%[（40±2）°C，无凝露]

海拔高度应不超过1000m；若超过1000m时按GB/T3859.2规定降容使用。

4.1.2贮存运输环境及机械条件

温度：

-25°C~+55°C（不含电池）

振动、冲击条件应符合GB/T14715-93中的5.3.2规定。

4.2外观与结构

4.2.1机箱镀层牢固，漆面平均，无剥落、锈蚀及裂痕等现象。

4.2.2机箱表面平坦，所有标牌、标记、文字符号应清晰、正确、整齐。

4.2.3各种开关便于操作，灵活可靠。

4.3电气性能（见表1）

电气性能

表1

序号

指标项目

技术要求

备注

I

II

III

1

输入电压可变范畴

±25%

±20%

+10%~-15%

2

输入功率因数

≥0.95

≥0.90

≥0.85

3

输入电流谐波成分

<5%

<15%

<25%

规定3-39次THDA

4

输入频率

50Hz±4%

5

频率跟踪范畴

50Hz±4%可调

6

频率跟踪速率

≤1Hz/s

7

输出电压稳固精度

±1%

±3%

±5%

8

输出频率

（50+0.5）Hz

电池逆变工作方式

9

输出波形失真度

≤2%

≤3%

≤5%

线性负载

10

输出电压不平稳度

≤5%

11

动态电压瞬变范畴

±5%

电池逆变工作方式

12

瞬变响应复原时刻

≤20ms

≤40ms

≤60ms

电池逆变工作方式

13

输出电压相位偏差

≤3°

平稳线性负载

14

市电电池切换时刻

0ms

<4ms

<4ms

15

旁路逆变切换时刻

<1ms

<4ms

<4ms

逆变器故障切换时

16

电源效率

>10KVA≥90%

≤10KVA≥80%

正常工作方式

17

输出功率因数

≤0.8

18

输出电流峰值系数

≥3：

1

电池逆变工作方式

19

过载能力

10min

1min

30s

正常工作方式，过载125%

20

噪音

<55dB（A）

<60dB（A）

<70dB（A）

21

并机负载电流不均衡度

≤5%

对有并机功能的UPS

4.4电磁兼容限值

4.4.1传导干扰

在150KHz~30MHz频段内，系统电源线上的传导干扰电平应符合YD/T983-1998中5.1表2中规定的限制。

4.4.2电磁辐射干扰

在30MHz~1000MHz频段内系统的电磁辐射干扰电压电平应符合YD/T983-1998中5.2表4中规定的限值。

4.4.3抗干扰性能要求

应符合YD/T983-1998中7.3表9中规定的判定准则。

4.5爱护功能

4.5.1输出短路爱护

输出负载短路时，UPS应赶忙自动关闭输出，同时发出声光警告。

4.5.2输出过载爱护

输出负载超过UPS额定负载时，应发出声光告警；超出过载能力时，应使用旁路供电。

4.5.3过温度爱护

UPS机内运行温度过高时，应发出声光告警并自动转为旁路供电。

4.5.4电池电压低爱护

当UPS在电池逆变工作方式时，电池电压降至爱护点时，发出声光告警，停止供电。

4.5.5输出过欠压爱护

UPS输出电压超过设定过、欠电压值时，发出声光告警并转为旁路供电。

4.5.6抗雷击浪涌能力

UPS应具有防雷装置，能承担模拟雷击电压波形10/700us，幅值为5KV的冲击5次，模拟雷击电流波形8/20us，幅值为20KA的冲击5次，每闪冲击间隔为1min，设备仍能够正常工作。

4.6遥测、遥信性能

4.6.1UPS应具备RS232或RS485/422标准通讯接口，并提供与通讯接口配套使用的通讯线缆各种告警信号输出端子。

4.6.2遥测

三相输入电压、直流输入电压、三相输出电压、三相输出电流、输出频率、标示蓄电池电压（可选），标示蓄电池温度（可选）。

4.5.3遥信

同步/不同步状态、UPS/旁路供电、蓄电池放电电压低，市电故障、UPS故障。

4.5.4电池组智能治理功能

UPS应具有定期对电池组进行自动浮充、平均转换，电池组自动温度补偿及电池组发电记录功能。

4.7外壳防护要求

UPS爱护接地装置与金属外壳的接地螺钉间应具有可靠的电气连接，其连接电阻应不大于0.1Ω。

4.8安全要求

4.8.1绝缘电阻

UPS的输入端、输出端对地，施加500V直流电压，绝缘电阻应大于2MΩ。

4.8.2绝缘强度

UPS的输入端、输出端对地应能够承担50Hz，2000V的交流电压1min，漏电流应小于10mA，或2800V直流电压1min，漏电流应小于1mA，无击穿，无非弧。

4.8.3对地漏电流

UPS机壳对地的漏电流应不大于3.5mA。

4.9可靠性要求

UPS设备在正常使用环境条件下，平均无故障间隔时刻MTBF应不小于100000小时（不含蓄电池）。

第五章试验方法

5.1输入电压可变范畴

测试电路如图1，输出接额定非线性负载，调剂交流输入电压，并在表1中规定的范畴内变化，UPS应能满足表1中与输入电压变化有关的指标。

5.2输入功率因数

测试电路如图1，将交流电源输出电压及频率调至UPS输入标称值，输出加额定非线性负载，UPS在正常工作状态下，由电力多功能分析仪

（1）直截了当测出输入功率因数，应符合表1中规定。

5.3输入电流谐波成分

测试电路如图1，将交流电源输出电压及频率调至UPS输入标称值，输出加额定非线性负载。

UPS在正常工作状态下，由电力多功能分析仪

（1）测得UPS输入电流谐波成分，应符合表1中规定。

5.4输入频率变化范畴

测试电路如图1，将交流电源输出电压和频率调至UPS输入标称值，输出端加额定非线性负载，调剂交流电源输出频率以50Hz为中心正、负方向变化，UPS处于正常工作状态，应符合表1中规定。

5.5频率跟踪范畴

测试电路如图1，UPS输出加额定非线性负载，调剂交流电源输出频率以50Hz为中心正、负变化范畴为UPS频率跟踪能力，应符合表1中规定。

5.6频率跟踪速率

输入频率由跟踪频率范畴下限至上限突变时，输入频率突变范畴与输出频率跟踪至输入频率上限时，所用的时刻比值即为频率跟踪速率，应符合表1中规定。

5.7输出电压稳固精度

5.7.1测试电路如图1，调剂交流电源输出电压至UPS输入电压下限值，输出加额定线性负载，由电力多功能分析仪

（2）测量UPS输出电压Ua；

5.7.2调剂交流电源输出电压至UPS输入电压上限值，输出空载，由电力多功能分析仪

（2）测量UPS输出电压Ub。

输出电压稳固度用公式

（1）运算，应符合表1中规定：

5.8输出频率

测试电路如图1，UPS在电池逆变工作状态下，输出加额定负载，由电力多功能分析仪

（2）测出输出频率值应符合表1中规定。

5.9输出波形失真度

测试电路如图1，交流输入电压波形失真度应≤5%，输出端接额定线性负载，用电力多功能分析仪

（2）分别测量交流供电和电池供电时的输出电压波形失真度应符合表1中规定。

5.10输出电压不平稳度

5.10.1平稳负载

测试电路如图2（a），将交流电源的输出电压及频率调至UPS输入标称值，三相输出的UPS接平稳阻性负载，输出为额定容量时，用交流电压表分别测量三相输出电压的线电压，分别为Uab、Ubc、Uca，如图2（b）所示，O和P是以CA为公共边作的两个等边三角形的两个顶点。

电压不平稳度按公式

（2）运算，并应符合表1中规定。

5.10.2100%不平稳负载

测试电路如图2（a），将交流电源的输出电压及频率调至UPS输入标称值，使UPS三相输出中的任意一相接额定线性负载，其他两相均为空载，用交流电压表测量UPS输出的相电压或线电压，由图2（b）及公式

（2）运算输出电压不平稳度应符合表1中的规定。

Yv=OB/PB=（Un/Up）%……………………………………

（2）

式中：

Yv为电压不平稳度；Up为电压的正序重量，V；Un为电压的负序重量，V。

5.11动态电压瞬变范畴和瞬变响应复原时刻

测试电路如图2（a），在电池逆变工作时用经历示波器测量输出动态电压瞬变范畴和瞬变响应复原时刻。

5.11.1线性负载电流从零突变到额定电流或从额定电流突变到零。

5.11.2瞬变幅值和响应复原时刻从经历示波器的波形上读出，经运算应符合表1中规定。

5.12输出电压相位偏差

测试电路如图2（a），三相输出的UPS接平稳额定阻性负载，交流输入电压为额定值，用相位差计测量三相输出的相电压或线电压的相位差，其值应符合表1中规定。

电池供电时的检验方法同上，其值应符合表1中规定。

5.13市电、电池切换时刻

测试电路如图2（a），调剂负载电流使UPS工作在半载情形下，用经历示波器测出由电网供电切换到电池供电、由电池供电切换到电网供电的UPS输出电压波形，由示波器上读出切换时刻应符合表1中规定。

5.14旁路逆变切换时刻

测试电路如图2（a），UPS由正常工作方式转旁路工作，再由旁路工作转为正常工作方式，用经历示波器分别测出旁路开关通断切换过程的UPS输出电压波形，由示波器上读出切换时刻应符合表1规定。

5.15电源效率

测试电路如图1，输入电压为额定值，输出接线性负载，将电力多功能分析仪分别接在UPS输出端和输入端，UPS处于正常工作方式，分别测量UPS输出额定容量时的输入有功功率（不含电池充电功率）、输出有功功率。

输出有功功率与输入有功功率之比的百分数即为效率，应符合表1规定。

5.16输出功率因数

5.16.1测试电路如图3，将交流电源的输出电压及频率调至UPS的标称值。

5.16.2调剂非线性负载的输入功率因数在小范畴内变化，由电力多功能分析仪测得非线性负载的输入功率因数应符合表1中的规定，并使得UPS输出达到额定容量（KVA），UPS能够正常工作。

5.17输出电流峰值系数

5.17.1测试电路如图4，将交流电源输出电压和频率调至UPS输入的标称值，输出接非线性负载，在电池逆变状态下使UPS达到额定输出容量（KVA）。

5.17.2保持UPS输出额定容量不变，调整非线性负载峰值电流。

5.17.3分别使用示波器和电力多功能分析测量取样电阻R两端的峰值电压Up及A相的有功功率PA。

输出电流峰值系数按公式（3）运算，运算结果应符合表1中规定。

式中：

UA——A相相电压

R——取样电阻值[建议R=（0.01~0.02）*UA2/PSΩ]

PS——被测相的视在功率

5.18过载能力

测试电路如图1，输出为线性负载，调剂负载电流将输出功率增加到额定输出有功功率的百分之一百二十五，用秒表记录UPS能够正常运行的时刻，应符合表1中的规定。

5.19噪音

UPS输出为非线性负载并处于满载工作状态时，在设备正前方1m，高度为二分之一处用声级计测量，其值应符合表1中规定。

5.20并机负载电流不均衡度

5.20.1将两台或两台以上的同型号同容量的UPS，按生产厂商的技术要求将UPS的输出端并联，在并联后的输出端加系统额定负载的百分之九十五。

5.20.2同时测量每台UPS输出电流，输出电流不均衡度按公式（4）运算。

式中：

Y1——负载电流不均衡度（取最大值）

IM——单台输出最大和最小负载电流

I0——系统输出负载总电流

n——并机台数

5.21电磁兼容限值

5.21.1传导干扰试验

按YD/T983-1998中5.5.1的规定进行试验，应符合本标准中4.4.1规定。

5.21.2电磁辐射干扰试验

按YD/T983-1998中5.5.2的规定进行试验，应符合本标准中4.4.2规定。

5.21.3抗干扰性能试验

按YD/T983-1998中7.4规定的试验方法进行试验，应符合本标准中4.4.3规定。

5.22爱护功能

5.22.1短路爱护

输入电压为额定值时，使用UPS的输出端用合适的接触器短路，同时发出声光告警，排除短路后，应能正常工作。

5.22.2输出过载爱护

UPS在正常工作时，调剂输出电流使其过载，UPS应转旁路工作或自动关机并有声光告警。

过载排除后，应能够正常工作。

5.22.3过温度爱护

UPS输入电压为标称值，使机内温度达到过温度爱护点，UPS应有过温度声光告警并转旁路工作。

等机内温度降至安全温度后，UPS应能正常工作。

5.22.4电池电压低爱护

UPS由电池供电，输出接一定负载，当电池电压降至欠压爱护点时应有声光告警，并自动关机。

5.22.5输出过欠压爱护

UPS正常工作时，调剂输出电压超过或低于设定值时，UPS应有声光告警并自动关机或转为旁路供电。

5.22.6抗雷击浪涌能力

按YD/T994-1998中5.2的规定进行试验，应符合本标准中4.5.6的要求。

5.23遥测、遥信性能

5.23.1检查UPS有无RS232、RS422/485接口和/或各种告警信号输出端子。

5.23.2依照提供的通信协议检查UPS遥测和遥信内容，应符合本标准4.6.2和4.6.3的要求。

5.23.3电池组智能治理功能

模拟检查电池组定时浮充、均充转换功能，并检查是否具有电池组充电温度补偿功能和电池组放电记录功能，应符合本标准4.6.4的要求。

5.23.4外壳爱护要求

用微欧微伏表测接地装置与金属外壳的接地螺钉间的接触电阻值，应符合本标准中4.7的规定。

5.24安全要求

5.25.1绝缘电阻

用绝缘电阻测试仪（500V档）分别测量其输入端以地、输出端对地的绝缘电阻值。

其值应大于2MΩ。

5.25.2绝缘强度

用耐压测试仪分别对UPS输入端对地按本标准中4.8.2规定的要求试验，并符合4.8.2要求。

5.25.3对地漏电流

用自动泄露电流测试仪，测量UPS机壳对地的漏电流值应符合本标准中4.8.3规定。

5.26可靠性试验

按YD/T282-****中5.5的统计试验方案与选择进行试验。

5.27外观与试验

目测设备的外观与结构应符合本标准中4.2的规定。

5.28环境试验

5.28.1低温贮存试验

试验方法按GB2423.1中“试验A”进行。

产品无包装、不通电、不含电池。

试验温度为（-25±3）0C；试验连续时刻为16h。

在标准大气条件下复原2h后，UPS应能够正常工作。

5.28.2低温工作试验

试验方法按GB2423.1中“试验A”进行。

产品无包装，在试验温度为（+5±2）0C条件下，通电加额定负载，保持2h，UPS应正常工作并符合表1中规定。

5.28.3高温贮存试验

试验方法按GB2423.2中“试验B”进行（不含电池）。

产品无包装、不通电。

试验温度为（55±2）0C；试验连续时刻为16h。

在标准大气条件下复原2h后，UPS应能够正常工作。

5.28.4高温工作试验

试验方法按GB2423.2中“试验B”进行。

产品无包装，试验温度为（40±2）0C，通电加额定负载保持2h，UPS应正常工作并符合表1中规定。

5.28.5恒定湿热试验

试验方法按GBGB/T2423.9中“试验Cb”进行。

产品无包装、不通电，试验温度为（40±2）0C，相对湿度为（93±3）%；试验连续时刻为48h，试验后取样品在正常环境下复原2h后，UPS应能够正常工作并符合表1中规定。

5.28.6振动、冲击试验

试验方法按GB/T14715-93中6.6.4和6.6.5规定进行。

试验后UPS不应有机械损坏，紧固件不应松动，通电后应正常工作。

第六章检测规则

6.1检验分类

交收检验和例行检验。

6.2交收检验

6.2.1交收检验逐台进行。

6.2.2交收检验的项目和顺序按表3规定进行。

6.2.3检验中显现任一故障，应停止检查。

待查出故障缘故并排除后，并作出标记重新进行交收检验。

若仍显现故障，则判该产品为不合格。

6.3例行检验

6.3.1连续生产的产品，至少每年进行一次例行检验。

传导干扰、电磁辐射干扰、抗干扰性能指标至少每三年进行一次。

当更换设计和要紧工艺或更换要紧元件或材料时，应进行例行检验。

6.3.2例行检验的样品应在交收检验合格的产品中随机抽取，其数量为2台。

试验按GB2829-87进行，抽样采纳判别水平I的一次抽样方案，产品质量以不合格数表示，不合格质量水平（RQL）应符合表2规定。

RQL及判定数值表

表2

不合格分类

B类

C类

RQL及判定数值

40（2；0，1）

120（2；2，3）

6.4交收检验和例行检查的试验项目，按表3进行。

交收、例行试验项目

表3

检验项目

不合格类别

交收检验

例行检验

试验方法

要求

B类

C类

输入电压可变范畴

〇

√

5.1

4.3.1

输入功率因数

〇

√

5.2

4.3.2

输入电流谐波成份

〇

√

5.3

4.3.3

输入频率变化范畴

〇

√

5.4

4.3.4

频率跟踪范畴

〇

√

5.5

4.3.5

频率跟踪速率

〇

√

5.6

4.3.6

输出电压稳固精度

〇

√

√

5.7

4.3.7

输出频率

〇

√

5.8

4.3.8

输出波形失真度

〇

√

√

5.9

4.3.9

输出电压不平稳度

〇

√

5.10

4.3.10

动态电压瞬变范畴

〇

√

5.11.1

4.3.11

瞬变响应复原时刻

〇

√

5.11.2

4.3.12

√输出电压相位偏差

〇

√

5.12

4.3.13

市电电池切换时刻

〇

√

5.13

4.3.14

旁路逆变切换时刻

〇

√

5.14

4.3.15

电源效率

〇

√

5.15

4.3.16

输出功率因数

〇

√

5.16

4.3.17

输出电流峰值系数

〇

√

5.17

4.3.18

过载能力

〇

√

5.18

4.3.19

噪声

〇

√

5.19

4.3.20

电流不均衡度

〇

√

5.20

4.3.21

传导干扰

〇

√

5.21.1

4.4.1

电磁辐射干扰

〇

√

5.21.2

4.4.2

抗干扰性能

〇

√

5.21.3

4.4.3

爱护

功能

输出短路爱护

〇

√

5.22.1

4.5.1

输出过载爱护

〇

√

√

5.22.2

4.5.2

过温度爱护

〇

√

5.22.3

4.5.3

电池电压低爱护

〇

√

√

5.22.4

4.5.4

输出过欠压爱护

5.22.5

4.5.5

抗雷击浪涌能力

〇

√

5.22.6

4.5.6

三遥性能

通信接口

〇

√

√

5.23.1

4.6.1

遥测

〇

√

√

5.23.2

4.6.2

遥信

〇

√

√

5.23.2

4.6.3

电池组智能治理

〇

√

√

5.23.3

4.6.4

外壳防护要求

〇

√

5.24

4.7

安全

要求

绝缘电阻

〇

√

√

5.25.1

4.8.1

绝缘强度

〇

√

√

5.25.2

4