醫療設備UPS的選購和使用經驗

李志強

摘要 UPS在當前醫院里的使用越來越普遍，但UPS的配置和使用中有很多概念、特點和注意事項等內容，用戶大都不甚了解，造成各種浪費或缺陷。

【關鍵詞】UPS 不間斷電源 功率 容量 冗余檢測

隨著醫療科技的進步，醫院配備的精密設備越來越多，包括當前醫療信息化和大數據的發展，服務器的普遍使用，使得醫療單位對供電的穩定性有了越來越高的要求。但是我們當前的供電系統仍處于較為低劣的狀況，斷電等故障時有發生，這就使UPS的使用成了當務之急。但大多數醫院，對于UPS的配置和使用都處于一種比較簡單、隨意的狀態，下面，我將UPS在使用中很重要但大多數用戶又不甚明了的一些概念和使用經驗介紹給大家。

1 Ups功率的選擇

很多用戶在配備UPS時，對功率的選擇上處于一種比較模糊的地步。功率匹配不合適的話，功率過小，會起不到延時時間的要求，而功率過大，帶載過輕，不但性能浪費，而且有可能會造成UPS深度放電，會損傷電池壽命，應盡量避免。

UPS功率的常用標示方法為為VA和W。VA即電壓和電流的乘積，VA是交流電中視在功率的單位，在UPS中，可以理解為的UPS的額定輸出功率。W為功率，是指UPS的實際輸出功率。實際功率和視在功率之間的比值，就是功率因數。W=VA*功率因數。在線式的功率因數一般是0.8。

給設備配UPS時應以UPS的實際輸出功率為匹配的依據，有些經銷商有意或無意會混淆（VA）與（W）的區別，這點要提請用戶注意。Ups的功率選擇相對簡單，一般保證20%的富裕度即可。用戶可計算掛接在UPS上的所有設備的總功率，然后選擇一個比負荷高出20%的UPS即可。

2 電池容量和電池數的計算

電池的容量常用AH值（安時數）來表示，即按照規定的電流進行放電的時間。相同電壓的電池，安時數大的容量大;相同安時數的電池，電壓高的容量大。通常以電壓和安時數共同表示電池的容量。

對電池容量的選擇和計算是一個非常復雜的問題，計算方法中必須考慮放電電流、功率因數、蓄電池溫度、修正系數、允許的最低電壓、保險系數、逆變器效率等多種因素，要算出真正的準確數字是非常復雜的。很多基層技術人員在UPS購置中，對電池容量的計算常處于一種非常模糊的地步，我推薦一個簡單而有效的計算方式：

電池容量=VA*功率因數*放電時間/直流電壓。

舉例：一個lOkva的UPS，功率因數為0.8，需要放電時間為兩個小時，直流電壓為240v，則電池容量為10000*0.8*2/240=66ah。現在市場上常見的電池規格有24AH-12V、38AH-12V、65AH-12V、100AH-12V等， 根據上述計算可以得知65AH-12V的UPS蓄電池一組就可以滿足要求。如客戶指定38ah的電池，則兩組就可滿足。

3 熱備份和冗余

對于重點設備，單獨的UPS是不安全的，一旦出現故障或儲能不足，都有可能帶來嚴重損失。熱備份和冗余的概念大多數用戶也不太了解，簡單地說，熱備份可以理解為UPS的串聯，冗余并機可以理解為UPS的多級并聯和擴容。

串聯熱備份是相對簡單而且易維護的連接方式，但需要UPS具有旁路輸入功能（BYPASS）。只要將一臺UPS（備用）的輸出連接在另一臺UPS（主用）的旁路輸入端組成UPS的串連熱備份，兩臺UPS的供電輸入端可以接至同一市電。正常狀態下，只由主用UPS給負載供電，備用UPS只通電，不工作。一旦主用UPS故障，備用UPS會無時間間隔的立即替代接入。

UPS的冗余并機相對于UPS的串聯來說，具有可靠性更高、性能更好、便于增容的特點，但也更加復雜。因為所有UPS的輸出都是有電壓差和相位差的，簡單的并聯有可能使兩臺UPS之間產生破壞性環流。只有具有并聯功能的UPS才能并聯。不同型號不同功率的UPS要想并聯，只能另行購置并聯柜才能實現。但并聯柜價格較高，實用性不強。

4 是否有外接管理功能

對于基層及偏遠醫院，長時間的斷電也會遇到，筆者曾見到有的醫院在夜間長時間斷電，管理人員未能及時到位，UPS放電完畢自動關機，服務器被強制斷電導致故障，對醫院診療工作產生較大負面影響。所以在UPS的選購上一定要注意要具備在線管理及智能處理功能，UPS -但電量降低到一定程度，就會給服務器發送指令，服務器可以自動關機。

5 環境維度對電池的影響

很多用戶對UPS的環境溫度不重視，實際上，環境溫度對電池的壽命影響很大。溫度升高，電池的化學活性和放電能力會有所增強，但付出的代價確是使用壽命的縮短。有實驗測定，環境溫度每提高10度，電池的使用壽命有可能會縮小一半。電池的正常工作環境溫度是20-25度。普通用戶尤其是大型UPS的用戶，一定要將環境溫度控制合適，以延長UPS使用壽命。

6 UPS電池的檢測方法

6.1 檢查外觀

任何器件的損壞往往都有外觀上的變化，對于一組電池組來說，中間如有單獨的電池故障，我們可以以其他電池作為對比，首先仔細檢查是否有鼓包、膨脹、異味、過熱、燒焦、漏液、破裂等狀況。

6.2 判斷電池是否老化

電池老化最簡單的判定方法為觀察放電時間，在充滿電以后，在正常的負載下，放電時間如果始終達不到額定要求，則可判斷電池老化。對于大型UPS，里面動輒幾十個電池，那么就需要對單獨的電池進行判定。常用的方法是測量電壓，如標準電壓為12V，那么測量所有電池在放電模式下的端電壓，如果某一個或某一組電壓明顯異常，則可判斷為電池老化或損壞。另外也可測量充電電壓，同樣充電狀態下的端電壓異常，也可判斷為電池老化。