·使用UPS的必要性
有一個常見的錯誤概念,認為我們使用的市電,除了偶爾發(fā)生的斷電事故,是連續(xù)而且恒定的,其實不然。市電系統(tǒng)作為公共電網(wǎng),上面連接了成千上萬各種各樣的負載,其中一些較大的感性、容性、開關(guān)電源等負載不僅從電網(wǎng)中獲得電能,還會反過來對電網(wǎng)本身造成影響,惡化電網(wǎng)或局部電網(wǎng)的供電品質(zhì),造成市電電壓波形畸變或頻率漂移。另外意外的自然和人為事故,如地震、雷擊、輸變電系統(tǒng)斷路或短路,都會危害電力的正常供應,從而影響負載的正常工作。根據(jù)電力專家的測試,電網(wǎng)中經(jīng)常發(fā)生并且對電腦和精密儀器產(chǎn)生干擾或破壞的問題主要有以下幾種:
1、電涌(power surges):指輸出電壓有效值高于額定值110%,而且持續(xù)時間達一個或數(shù)個周期。電涌主要是由于在電網(wǎng)上連接的大型電氣設(shè)備關(guān)機時,電網(wǎng)因突然卸載而產(chǎn)生的高壓。
2、高壓尖脈沖(high voltage spikes):指峰值達6000V,持續(xù)時間從萬分之一秒至二分之一周期(10ms)的電壓。這主要由于雷擊、電弧放電、靜態(tài)放電或大型電氣設(shè)備的開關(guān)操作而產(chǎn)生。
3、暫態(tài)過電壓(switching transients):指峰值電壓高達 20000V,但持續(xù)時間界于百萬分之一秒至萬分之一秒的脈沖電壓。其主要原因及可能造成的破壞類似于高壓尖脈沖,只是在解決方法上會有區(qū)別。
4、電壓下陷(power sags):指市電電壓有效值介于額定值的80%至85%之間的低壓狀態(tài),并且持續(xù)時間達一個到數(shù)個周期。大型設(shè)備開機,大型電動機啟動,或大型電力變壓器接入都可能造成這種問題。
5、電線噪聲(electrical line noise):系指射頻干擾(RFI)和電磁干擾(EFI)以及其它各種高頻干擾。馬達的運行、繼電器的動作、馬達控制器的工作、廣播發(fā)射、微波輻射、以及電氣風暴等,都會引起線噪聲干擾。
6、頻率偏移(frequency variation):系指市電頻率的變化超過3HZ以上。這主要由應急發(fā)電機的不穩(wěn)定運行,或由頻率不穩(wěn)定的電源供電所致。
7、持續(xù)低電壓(brownout):指市電電壓有效值低于額定值,并且持續(xù)較長時間。其產(chǎn)生原因包括:大型設(shè)備啟動和應用、主電力線切換、啟動大型電動機、線路過載。
8、市電中斷(power fail):指市電中斷并且持續(xù)至少兩個周期到數(shù)小時的情況。其產(chǎn)生原因有:線路上的斷路器跳閘、市電供應中斷、電網(wǎng)故障。
對于電腦來說,顯示器及主機工作都需要正常的電力供應,尤其是內(nèi)存,對電源的要求更高。它是一種依賴電能的存儲設(shè)備,需要不斷地刷新動作來保持存儲內(nèi)容。一旦斷電,所保存的內(nèi)容立即消失。如果非正常斷電,導致內(nèi)存中的信息來不及保存到硬盤等存儲設(shè)備上,就會造成信息因完全丟失或變得不完整而失去價值,從而浪費大量的工作精力、時間、甚至造成巨大的經(jīng)濟損失。而UNIX這樣的操作系統(tǒng),如果不正常關(guān)機,內(nèi)存中的系統(tǒng)信息沒有回寫到硬盤上,還可能造成系統(tǒng)崩潰,無法再次啟動。此外,電腦中的硬盤,雖然應用的是磁存儲介質(zhì),不會因斷電而損失信息,但突然的電力故障會使正在進行讀寫工作的硬盤物理磁頭損壞,或者系統(tǒng)文件在維護文件系統(tǒng)時,造成文件分配表錯誤,從而造成整個硬盤的報廢。
另外,現(xiàn)在的操作系統(tǒng)大都能設(shè)置虛擬內(nèi)存,由于突然的斷電,使系統(tǒng)來不及取消虛擬內(nèi)存,從而造成硬盤中的“信息碎片”,不僅浪費了硬盤存儲空間,還會導致機器運行緩慢。電腦電源是一種整流電源,過高的電壓可能會造成整流器燒毀。而電壓尖脈沖和暫態(tài)過電壓以及電源雜訊等干擾都可能通過整流器進入主機板,影響機器的正常工作,甚至燒毀主機線路??傊娏栴}是計算機工作的重大威脅。但是隨著計算機和網(wǎng)絡(luò)應用的日益重要和廣泛,安全可靠的電源已是網(wǎng)絡(luò)設(shè)計和管理人員不得不認真面對的重要問題?!靶枰巧鐣l(fā)展的第一推動力”,在這種背景下,UPS(不間斷電源)應運而生,并伴隨電力電子技術(shù)的發(fā)展,不斷推陳出新,在十數(shù)年間,不僅造就了一個嶄新的產(chǎn)業(yè),而且隨著時間的推移更將有蓬勃的發(fā)展和燦爛的前景。?
目前,我國僅有少數(shù)地區(qū)剛剛解決了電力緊張的問題,大部分地區(qū)和大城市還面臨著電力供應緊張的迫切問題,供電質(zhì)量更是不能得到保證。但即使是在早已實現(xiàn)電氣化的美國和其它西方國家,電網(wǎng)的質(zhì)量也遠非可靠。由于電網(wǎng)本身的質(zhì)量有問題與各種偶然因素的作用,電壓浪涌,電磁噪聲,持續(xù)電壓偏高等電網(wǎng)不良現(xiàn)象在發(fā)達國家也是常事,甚至還可能發(fā)生短時間停電。來自電網(wǎng)的不良因素還有:電源電壓瞬時或長時間的下陷、浪涌和中斷,電源頻率的漂移和不穩(wěn),電源輸入波形畸變,各種尖峰干擾和噪音等。這一切對于高精度的敏感儀器和不能中斷的設(shè)備來說是非常嚴重的。例如:計算機在工作時停電或者是有一個比較大的電壓低落,就可能造成內(nèi)存上的信息被沖掉及硬盤數(shù)據(jù)丟失的后果。在醫(yī)院里,電子醫(yī)療設(shè)備如果因為停電而停止工作,對病人的影響是致命的。事實上,在造成數(shù)據(jù)丟失的各種因素中,電源故障以45.3%的機率居首位,其它幾種主要的因素分別是:暴風雨9.4%、火災8.2%、硬軟件故障8.2%、洪水6.7%、地震5.5%。