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對于許多用戶來說,不間斷電源(UPS)是一項重大的投資。因此,對這項投資將持續多少年有一個大致的概念是很重要的。在電源解決方案方面,確定使用壽命的關鍵在于UPS電源的關鍵組件(如電池、風扇和電容器)的生命周期。這些這些關鍵性組件決定UPS不間斷電源將運行多長時間至關重要,而且對于識別關鍵參數至關重要,包括預防性維護要求、電池更換的最佳時間,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不間斷電源系統的核心,是電化學儲能設備,可將化學能轉換為UPS不間斷電源在斷電期間運行所依賴的電能。由于它們的化學物質會隨著時間的推移自然耗盡,因此即使是得到良好保養和維護的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接管連接的負載,但電池在正常運行期間還可以提高系統可靠性。UPS電源能夠識別輸入電源的微小波動,當輸入的市電低于或浪涌超過安全電壓水平時,UPS電源會切換到直流電并將其轉換為交流電。通過這種方式,UPS電池可以防止臟電到達敏感的電子設備-這在農村地區和其他電力供應經常不穩定的環境中尤為重要。
2.影響電池壽命的因素:在環境條件(68°至77°F)下運行時,大多數UPS電池的預期壽命為三到五年。但是,在超出UPS不間斷電源系統推薦參數的條件下,電池的失效速度可能會更快。此外,在市電質量差的環境中運行的UPS不間斷電源是另一個會縮短使用壽命的因素,因為這會導致電池頻繁循環。如果組織不進行定期服務和預防性維護,電池壽命也會大大縮短。
3.電池故障的跡象:UPS電池可能會在沒有警告的情況下發生故障,如果發生停電并同時降低關鍵負載,這可能是毀滅性的。接近使用壽命的電池可能會顯示警告標志,例如重復警報、閃爍的面板燈和異常的終端顯示。為確保持續的可靠性和正常運行時間,最佳方法是定期進行電池維修和更換。
二、風扇:
風扇遍布不間斷電源,在冷卻逆變器和整流器等關鍵電子元件方面發揮著重要作用。一般來說,UPS不間斷電源系統功率越大,它擁有的風扇就越多。與其他組件一樣,UPS電源風扇的使用壽命會根據溫度、濕度、顆粒物、空氣過濾器堵塞以及UPS不間斷電源系統運行的額定功率容量等因素而有所不同。如果風扇不能有效工作,可能會導致組件運行得更熱,從而更快地老化。作為為數不多的具有機械性質的UPS組件之一,風扇會隨著時間的推移而磨損,需要更換。
風扇內的密封軸承含有油脂,油脂會隨著時間的推移消散并減慢風扇速度,從而產生額外的熱量和噪音。另一個因素是大氣中的灰塵,這迫使風扇更加努力地工作以保持空氣流通。此外,UPS內部的組件切換會產生大量熱量,這會進一步影響風扇。如果在最佳環境條件下運行,UPS風扇的典型使用壽命為5到7年,但建議在使用壽命結束之前主動更換風扇,以最大限度地降低嚴重故障的風險。
三、電容器:
UPS不間斷電源主機由數十個不同尺寸的電容器組成。UPS電容器負責平滑和過濾電壓波動,包含一對導電表面,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,當在不利的情況下運行時,它們可能會更快地失效。不要等到UPS電容器達到其額定使用壽命時才開始準備更換。相反,當電容器接近七年時,就需要做好更換的準備。
四、如何延長UPS不間斷電源的使用壽命:
通過適當的維護,UPS不間斷電源可以安全可靠地運行十多年。事實證明,日常預防性維護是UPS不間斷電源系統可靠性的主要因素之一,能夠在潛在的故障點變成昂貴的問題之前發現它們。參與常規維護可以最大限度地減少代價高昂且具有破壞性的停機時間的威脅。
在預防性維護期間,完成一系列重要評估,例如測量電池電壓水平、檢查電池連接是否松動,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%的容量運行外,常規服務還有助于降低電池更換率和頻率。
五、何時更換UPS不間斷電源系統:
即使是無可挑剔的維護和維修的UPS,最終也會達到其使用壽命的終點。由于更換UPS的決定可能很復雜,而且成本高昂,因此考慮許多因素非常重要。其中包括投資回報率(ROI)、期望的技術和未來的負載要求。
計算UPS的精確投資回報率可能很困難,因為很難給可靠性貼上價格標簽。但是,如果電源解決方案在低于50%的負載下運行,則通常適合更換。這樣做可能會降低資本支出和運營支出,同時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)。另一個考慮因素是:是否到了更換電池的時候,因為電池更換的費用可以應用于新的UPS。此外,現有UPS不間斷電源的使用年限會顯著影響持續的服務成本,因為更換部件更難找到,而且一旦使用壽命終止,更換部件的更換成本通常會更高。對于沒有服務合同的客戶,時間和材料費用的風險也可能隨著UPS的使用年限而成比例地增加。
此外,技術的進步使電力系統具有一系列吸引人的新功能,例如功率因數校正整流器可降低需求費用,節能系統可將UPS效率提高99%,以及緊湊的型號可減少占地面積以節省空間。使用舊式UPS不間斷電源設備而沒有這些類型的增強功能的組織可能會發現升級是一個吸引人的選擇。最后,如果您的組織正在滿負荷運行其現有的UPS和/或有擴展計劃,那么可能需要新的UPS不間斷電源系統。