医疗设备UPS的选购和使用经验

李志强

摘要 UPS在当前医院里的使用越来越普遍，但UPS的配置和使用中有很多概念、特点和注意事项等内容，用户大都不甚了解，造成各种浪费或缺陷。

【关键词】UPS 不间断电源 功率 容量 冗余检测

随着医疗科技的进步，医院配备的精密设备越来越多，包括当前医疗信息化和大数据的发展，服务器的普遍使用，使得医疗单位对供电的稳定性有了越来越高的要求。但是我们当前的供电系统仍处于较为低劣的状况，断电等故障时有发生，这就使UPS的使用成了当务之急。但大多数医院，对于UPS的配置和使用都处于一种比较简单、随意的状态，下面，我将UPS在使用中很重要但大多数用户又不甚明了的一些概念和使用经验介绍给大家。

1 Ups功率的选择

很多用户在配备UPS时，对功率的选择上处于一种比较模糊的地步。功率匹配不合适的话，功率过小，会起不到延时时间的要求，而功率过大，带载过轻，不但性能浪费，而且有可能会造成UPS深度放电，会损伤电池寿命，应尽量避免。

UPS功率的常用标示方法为为VA和W。VA即电压和电流的乘积，VA是交流电中视在功率的单位，在UPS中，可以理解为的UPS的额定输出功率。W为功率，是指UPS的实际输出功率。实际功率和视在功率之间的比值，就是功率因数。W=VA*功率因数。在线式的功率因数一般是0.8。

给设备配UPS时应以UPS的实际输出功率为匹配的依据，有些经销商有意或无意会混淆（VA）与（W）的区别，这点要提请用户注意。Ups的功率选择相对简单，一般保证20%的富裕度即可。用户可计算挂接在UPS上的所有设备的总功率，然后选择一个比负荷高出20%的UPS即可。

2 电池容量和电池数的计算

电池的容量常用AH值（安时数）来表示，即按照规定的电流进行放电的时间。相同电压的电池，安时数大的容量大;相同安时数的电池，电压高的容量大。通常以电压和安时数共同表示电池的容量。

对电池容量的选择和计算是一个非常复杂的问题，计算方法中必须考虑放电电流、功率因数、蓄电池温度、修正系数、允许的最低电压、保险系数、逆变器效率等多种因素，要算出真正的准确数字是非常复杂的。很多基层技术人员在UPS购置中，对电池容量的計算常处于一种非常模糊的地步，我推荐一个简单而有效的计算方式：

电池容量=VA*功率因数*放电时间/直流电压。

举例：一个lOkva的UPS，功率因数为0.8，需要放电时间为两个小时，直流电压为240v，则电池容量为10000*0.8*2/240=66ah。现在市场上常见的电池规格有24AH-12V、38AH-12V、65AH-12V、100AH-12V等， 根据上述计算可以得知65AH-12V的UPS蓄电池一组就可以满足要求。如客户指定38ah的电池，则两组就可满足。

3 热备份和冗余

对于重点设备，单独的UPS是不安全的，一旦出现故障或储能不足，都有可能带来严重损失。热备份和冗余的概念大多数用户也不太了解，简单地说，热备份可以理解为UPS的串联，冗余并机可以理解为UPS的多级并联和扩容。

串联热备份是相对简单而且易维护的连接方式，但需要UPS具有旁路输入功能（BYPASS）。只要将一台UPS（备用）的输出连接在另一台UPS（主用）的旁路输入端组成UPS的串连热备份，两台UPS的供电输入端可以接至同一市电。正常状态下，只由主用UPS给负载供电，备用UPS只通电，不工作。一旦主用UPS故障，备用UPS会无时间间隔的立即替代接入。

UPS的冗余并机相对于UPS的串联来说，具有可靠性更高、性能更好、便于增容的特点，但也更加复杂。因为所有UPS的输出都是有电压差和相位差的，简单的并联有可能使两台UPS之间产生破坏性环流。只有具有并联功能的UPS才能并联。不同型号不同功率的UPS要想并联，只能另行购置并联柜才能实现。但并联柜价格较高，实用性不强。

4 是否有外接管理功能

对于基层及偏远医院，长时间的断电也会遇到，笔者曾见到有的医院在夜间长时间断电，管理人员未能及时到位，UPS放电完毕自动关机，服务器被强制断电导致故障，对医院诊疗工作产生较大负面影响。所以在UPS的选购上一定要注意要具备在线管理及智能处理功能，UPS -但电量降低到一定程度，就会给服务器发送指令，服务器可以自动关机。

5 环境维度对电池的影响

很多用户对UPS的环境温度不重视，实际上，环境温度对电池的寿命影响很大。温度升高，电池的化学活性和放电能力会有所增强，但付出的代价确是使用寿命的缩短。有实验测定，环境温度每提高10度，电池的使用寿命有可能会缩小一半。电池的正常工作环境温度是20-25度。普通用户尤其是大型UPS的用户，一定要将环境温度控制合适，以延长UPS使用寿命。

6 UPS电池的检测方法

6.1 检查外观

任何器件的损坏往往都有外观上的变化，对于一组电池组来说，中间如有单独的电池故障，我们可以以其他电池作为对比，首先仔细检查是否有鼓包、膨胀、异味、过热、烧焦、漏液、破裂等状况。

6.2 判断电池是否老化

电池老化最简单的判定方法为观察放电时间，在充满电以后，在正常的负载下，放电时间如果始终达不到额定要求，则可判断电池老化。对于大型UPS，里面动辄几十个电池，那么就需要对单独的电池进行判定。常用的方法是测量电压，如标准电压为12V，那么测量所有电池在放电模式下的端电压，如果某一个或某一组电压明显异常，则可判断为电池老化或损坏。另外也可测量充电电压，同样充电状态下的端电压异常，也可判断为电池老化。