一、交通业电力保障的需求背景
现代交通的快速发展,不断要求实现自动化、信息化、智能化,其监控、管理、协调、发布、收费等系统,必须满足其对电力保护的高质量要求。
交通系统的信息、管理、设备的运营复杂化,必将要求系统的电力保障解决方案,以确保室内系统与室外系统同步、现场与远程保障、分区域与枢纽中心联络、全国与区域协同等领域的用电质量的提升和保障,减少甚至杜绝交通生产安全事故的发生,保障人民生命与财产安全,这是每个交通系统的成员所必须承担的风险和责任。
二、交通行业的电力保障需求分析
交通运输业电力保障的应用从场所分类,可分为室内与室外系统及设备,如何确保室内外系统与设备的正常运行,从电力供应与保障角度进行简要分析。
1、室内系统与设备电力保障领域的需求分析
交通行业室内电力保障的对象包括:通信、综合监控、办公自动化、指挥控制、自 动售检票及收费系统、消防系统、信息传递交递等交通系统及设备的电力供应与保障体系;
对于常规性的非突发停断电,原则上由后备电源发电机组为上述系统提供电力保障,但仍不能规避正常运营的风险,现阶段对交通室内系统电力保障体系的设计规范中,已将UPS不间电源作为正常运行的立体式电力保障体系的重要组成部分;保障电力供给的同时提升供电的质量,更能保障系统及设备对高质量的电力需求。
2、室外系统与设备的电力保障需求分析
交通运输业的室内电力保障的对象包括:信号指示灯、道路监控设备、照明系统、 信号传输设备设施、隧道通风与照明系统、道路监测系统与设备、电子传感设备、车辆控制系统、信息传递等系统与设备;
室外系统与设备作为智能交通系统的关键组成部分,其是否能正常运转,除设备或系统性能和质量影响外,最大的危害性是电力的保障以及电力质量;构建立体式的电源保障系统是交通安全生产的基础!
三、UPS电源在交通领域应用的重要性
据统计,电源问题是引起硬件损失的第二大原因(仅次于盗窃),也是引起数据丢失的最大原因(是病毒的15倍)。因此近几年对网络系统运行起着关键保护作用的ups得到了快速的发展。
在交通智能化的今天,各类数据储备、共享、应用、传输等领域均需建立一系列的保障措施,而电力保障是基础,没有电力,一切的保障措施均无从说起;而UPS电源是电力保障的核心组成部分。
选配机房UPS电源过程中考虑容量问题时,应该列举决定容量大小的相关因素,并具体说明各因素与容量的具体关系。确定UPS容量大小应参考因素主要有:实际负载容量、负载的类型、容量使用率、环境条件、UPS的类型及实际负载能力、潜在扩容需求等。
实际应用中应考虑:
1、实际负载容量
这是决定UPS电源容量大小的最根本因素。UPS电源的输出能力必须达到或超过负载需要才能保证正常供电。实际应用中要考虑UPS电源是采用集中式供电还是分布式供电。采用集中式供电的负载总量应是将机房所有由UPS供电负载的功率累计。采用分布式供电的则根据每台UPS所带负载不同确定。
通常电气设备的负载容量称为视在功率,用S表示,单位VA。视在功率包含有功功率P(单位W)和无功功率Q(单位Var),其大小的关系是S2=P2+Q2。这里我们将有功功率与视在功率的比值称为功率因数,纯阻负载的功率因数为1,容性负载的功率因数一般在0.6~0.7。
2、负载的类型
如上所述,不同类型的负载其有功功率和无功功率的比例不同,但UPS需向负载同时提供足够的有功功率和无功功率,则实际输出能力受负载类型所限制。对于计算机类负载,UPS基本上可以输出额定的功率,如果负载是阻性或电感性的,则UPS的输出功率有所下降,需要加大UPS容量。例如功率因数为0.7的1KVAUPS,带计算机负载可以带满1KVA,带纯阻性负载最多只能带700VA(这时有功功率是700W),带电感性负载则更低。因此在计算负载容量时,对以W值表现功率的阻性、感性负载,应折算成VA值,一般地计算方法是:阻性负载的VA值=W值÷0.7;感性负载的VA值=W值÷0.3。
3、UPS电源容量使用率
由于计算机机房设备有各种开关电源类的非线性负载及各类打印机负载,这些负载冲击电流大,如果供电UPS容量过小,长期重载运行,容易出现波形失真,而且易造成输出末级功率器件过流,加上重载引起的发热量,对系统可靠性明显不利。对于大功率UPS,一般建议容量使用率控制在0.6~0.8。
当然UPS容量也不宜过大。UPS带很小的负载虽然有利于可靠性,但过度轻载运行,一则浪费了投资,二则在市电长时间停电时,电池一直小电流放电,容易发生深度放电引起损坏。
4、环境条件
UPS的工作温度一般应控制在0~40℃范围内。如果温度过高、通风条件不好,则不利于散热,应降额使用。另外海拔高度也有影响,海拔超过1000m后每升高1000m,UPS应降额5%使用。
5、UPS的类型及实际负载能力
不同类型的UPS其带载能力有所不同。工频机的输出能力较好,而高频机的实际带载能力只有工频机的0.9倍。
另外一些厂商的产品,可能存在实际负载能力较标称容量低的现象,这是产品的可信性问题,用户在应用时不得不考虑这一因素。欧易美公司所生产的产品经过严格的测试和质量把关,用户完全可以放心。
6、设备的潜在扩容需求。
配置UPS容量应考虑设备今后扩容需要,留有一定余量,将来负载增加了,不至于再次购置UPS。另外,尽量选用具有并机功能的机型,必要时可通过UPS并机成倍扩大输出容量。同时,在配置UPS的输入输出配电柜时,应将线缆及空开留有一定余量,方便日后扩容。
| 产品规格表 |
| 产品型号 | 额定电压(V) | 额定容量(Ah) | 小时率 | 电池尺寸(mm)长*宽*高/总高 | 重量(Kg) | 端子型式 | 螺栓规格 |
| PW17-12 | 12 | 18 | C20 | 181*76*167/167 | 5.4 | L形转接式直立铜片端子 | M5*15 |
| PW24-12-YA | 12 | 26 | C20 | 176*167*125/125 | 8.3 | L形转接式直立铜片端子 | M5*15 |
| PW38-12-YA | 12 | 40 | C20 | 197*165*170/170 | 13.1 | L形转接式直立铜片端子 | M5*20 |
| PW65-12-YA | 12 | 65 | C10 | 347*167*177/177 | 21.4 | L形转接式直立铜片端子 | M6*25 |
| PW100-12-YA | 12 | 100 | C10 | 407*172.5*210/237 | 32.2 | L形转接式直立铜片端子 | M8*25 |
| PW150-12-YA | 12 | 150 | C10 | 483*171*240/240 | 42.8 | L形转接式直立铜片端子 | M8*25 |
| PW200-12-YA | 12 | 200 | C10 | 522*240*219/244 | 59.6 | L形转接式直立铜片端子 | M8*25 |
四、金武士UPS电源在交通领域的系统解决方案
1、金武士UPS产品的应用:
1)低负载、单独系统与设备的电力保障适用产品系列:
DK、MT、DA系列:办公自动化、内置自动售检标设备、信号指示灯、道路监控设 备、照明系统、信号传输设备设施、隧道通风与照明系统、道路监测系统与设备、电子传感设备等,满足负载3KVA以下的设备与系统;
2)高负载数据中心、机房的电力保障适用产品系列
在线式TD系列、RST系列:大中型数据中心机房、交通指挥控制系统、通信中心等交通智能系统,可提供1-200KVA负载的UPS电源产品。
3)小中型信息处理中心及设备电力保障适用产品系列
ST系列、ST机架式系列:室外信号、传输、监测、控制等设备,可提供负载1-20KVA的产品;并机可达400KVA
2、金武士服务体系
应用金武士UPS电源,交通系统的最佳选择
1)售前:为客户提供个性化、定制化的电力保障解决方案,提供咨询、方案、解答等系列售前的服务,为客户提供高保障性、快速反应、高性价比的技术与商务解决方案。
2)售中:建立产品交付标准、安装布线、专业调试、适用的应用培训机制,以确保客户的电力保障系列准时、高效的验收与投入应用。
3)售后:全方位、贴身式服务体系带给客户安全运营保障信心,7天24小时服务响应机制、定期巡检与沟通机制、技术与应用交流机制全方位的售后服务机制,带给客户无忧的应用环境!
五、顾客价值
1、享受售前专业的电源保障系统解决方案的服务,减少因对UPS电源专项技术缺乏的困境,使交通系统的电力保障设计更合理、更经济、便安全!
2、提供具有可靠性、可适用性、可延展性、可维护性、可管理性和可持续性的六大标准的产品,满足交通系统的电力保障需求!
3、金武士UPS电源极具性价比的电力保障系列解决方案,可减负交通电力保障系统的建设和维护成本,提升交通运营效益!
4、金武士的360U微笑服务体系,保障交通电力用户的应用舒适性。金武士建立起全方位的用户保障系统,确保在应用前、中、后的解决、应用、维护正常高效运营。
尽管当今铅酸蓄电池在结构设计与使用原材料方面比过去有了很大的改进,性能有了相当大的提高,许多设计和用料精良的免维护铅酸蓄电池浮充使用的理论寿命为15~20年以上,但真正能在使用中达到如此寿命的电池恐怕是少之又少。拿汽车与摩托车广泛使用的干荷电少维护起动用铅酸蓄电池来说,设计使用寿命为4~5年以上,通过调查发现,很少能达到以上水平,大部份几个月至一年就夭折了,究其原因,我们认为有以下几点:
1)充电设备的设计不够完善,使用也不方便。
2)铅酸蓄电池放电后得不到及时的补充充电,特别是过放电对电池造成致命之伤。
3)少数厂家的产品质量低劣,以次充好。
以上原因,我们认为2)、3)从技术上讲是比较容易预防和做好的,唯1)牵涉比较难以解决的技术问题,下面着重谈谈这方面存在的问题。
蓄电池的充电技术要求
厂家提供的铅酸蓄电池保证使用寿命的技术指标是在环境温度为25℃下给出的。由于单体铅酸蓄电池电压具有温度每上升1℃下降约4mv的特性,那么一个由6个单体电池串联组成的12V蓄电池,25℃时的浮充电压为13.5V;当环境温度降为0℃时,浮充电压应为14.1V;当环境温度升至40℃时,浮充电压应为13.14V。同时铅酸蓄电池还有一个特性,当环境温度一定,充电电压比要求的电压高100mv,充电电流将增大数倍,因此,将导致电池的热失控和过充损坏。当充电电压比要求电压低100mv时,又将使电池充电不足,也会导致电池损坏。另外铅酸蓄电池的容量也和温度有关,大约是温度每降低1℃,容量将下降1%,所以厂家要求铅酸蓄电池的使用者在夏天电池放出额定容量的50%后,冬天放出25%后就应及时充电。
显然,日常使用中的铅酸蓄电池不可能长期处在25℃的环境中,一日中尚有早、中、晚的温差变化,更何况一年中还有春、夏、秋、冬四季更大的温差,因此目前市面上普遍使用的各种晶闸管整流型、变压器降压整流型、以及一般的开关稳压电源型的铅酸蓄电池充电器,以恒压或恒流方式对电池进行的充电,是无法达到铅酸蓄电池补充充电所需要满足的严格技术要求的。纵观过去所采用的这些对铅酸蓄电池充电的方法,以及根据这些方法开发的铅酸蓄电池充电器,我们不难看出,其技术是不够完善的,用这些产品给铅酸蓄电池充电,势必直接影响铅酸蓄电池的使用寿命,同时这些充电器还存在着工作电压适应范围窄、体积大、效率低、安全系数差等问题。