不間斷電源系統（UPS）是保障清潔電力和關鍵負載在供電中斷時能繼續正常運行的關鍵設備，它由各種關鍵組件組成，這些組件在正常運行期間會磨損。如果保持不經常維護保養，這些部件可能會損壞，影響設備的正常運行。了解UPS不間斷電源的關鍵部件是如何工作，以及對UPS不間斷電源系統進行日常預防性維護，將幫助我們更容易地識別潛在問題，同時最大限度地降低系統故障的風險保障設備正常運行。

一、為什么需要了解UPS電源的組件：

UPS不間斷電源系統有各種類型和功率；從保持數據中心和醫院正常運行的大型工業級三相在線式UPS不間斷電源，到保護企業、學校和其他應用的單相UPS電源，無論是哪重UPS電源，它都在守護著我們的設備，保障我們正常工作和生活。

無論UPS電源的功率或拓撲結構如何，所有UPS不間斷電源系統都包括四個主要組件：系統電池、自動轉換開關（ATS）、整流器和逆變器。雖然這四個部件代表了核心組件，但UPS不間斷電源系統還有其他部件也需要注意和日常維護。安排定期檢查對于保持整個UPS不間斷電源系統的功能至關重要，而了解這些組件如何工作的基礎知識是確保最佳持續性能的第一步。

二、UPS不間斷電源的四大主要部件和工能：

1．UPS電池：

作為任何不間斷電源（UPS）系統的核心，電池在市電故障期間或當電源異常導致輸入電源波動時為連接的負載提供應急電源。每個電池系統至少包含一串電池，根據UPS電源配置，可以添加多串電池以增加運行時間和/或冗余。因為電池串是串聯的，所以如果單個電池壞了，可能會導致整個電池串失效。

在較小的UPS電源設計中，電池通常安裝在設備內部，而較大的UPS電源通常會將電池與主機分開，將電池放入獨立電池機柜中。

2．自動轉換開關（ATS）：

自動轉換開關（ATS）是一種在停電期間自動將電力從主電源傳輸到備用電源的設備。它通常用于10kVA以下的小型不間斷電源中，這些單元無法在并聯配置中運行。ATS包括兩個交流輸入電源（“A”和“B”），因此如果一個發生故障，負載會自動立即轉移到另一個線路中。

3．整流器：

UPS不間斷電源系統中整流器的主要作用是將電力從交流電轉換為直流電。整流器能夠接受很寬的輸入電壓波動范圍，使系統能夠處理過載或浪涌，而無需接合電池。

UPS不間斷電源系統中整流器還負責為系統電池充電，同時直流電源路由到逆變器。根據UPS的功率，整流器可能包含電池充電器。然而，對于較小的UPS電源系統（低于3kVA），整流器和電池充電器作為單獨的組件并不少見。

4．逆變器：

在在線式UPS不間斷電源系統中，逆變器是雙轉換過程的一個關鍵環節，在浪涌、尖峰和電氣噪聲等電源異常期間，逆變器起到過濾器的作用。整流器將輸入功率從交流電轉換為直流電后，直流電被路由到逆變器，然后逆變器將直流電壓轉換回交流輸出，這是為關鍵負載供電所必需的。

在線路互動式UPS中，逆變器是輸出的一部分。雖然交流輸入是正常的，但逆變器反向工作為電池充電，并在輸入失敗時切換到電池供電。

三、其他UPS電源組件：

除了以上UPS不間斷電源系統的四個主要組件外，還有其他幾個部件對其運行至關重要。

1．靜態旁路開關：

UPS電源的內部靜態旁路開關在發生故障時提供了重要的防線，它會自動閉合電路，并允許輸入的電力在整流器、電池和逆變器周圍轉移。盡管由此產生的電源沒有像在線雙轉換UPS電源通常提供的那樣進行過濾或調節，但旁路開關使關鍵系統即使在UPS電源的組件發生故障時也能繼續運行。

2．外部維護旁路：

外部維護旁路開關通過將UPS不間斷電源系統從關鍵電源電路中移除，可以將其與UPS不間斷電源系統進行電氣隔離。該開關用于安全地執行UPS電源維護、修理或UPS電源更換，而不會對連接的負載造成任何干擾。

3．散熱：

作為為數不多的具有機械性質的UPS不間斷電源系統組件之一，風扇也會隨著時間的推移而磨損，最終需要更換，通常在六七年后。但是，UPS電源風扇的使用壽命可能會因環境溫度、濕度、顆粒物、空氣過濾器堵塞以及系統運行的容量等因素而異。

4．電容器：

電容器是設計用于存儲和釋放電能的設備，負責平滑和過濾電壓波動。電容器的尺寸和類型各不相同，根據UPS不間斷電源系統的kVA額定值而變化。即使是小型備用UPS電源也有數十個電容器，而大型三相型號也可能有數百個電容器。與電池系統一樣，電容器會隨著時間的推移而退化，并且由于類似的原因，例如電流過大、過勞和發熱。隨著材料的老化和降解，電容器將失去有效性能的能力。平均而言，大多數電容器需要每五到八年更換一次。