UPS電源の一般的な障害とUPS負荷バンク検出の内容

UPSの目的は、UPSの実際の技術指標が使用要件を満たせるかどうかを識別することです。UPSのテストは通常​​、動的テストと定常テストの2つの側面に分けられます。定常テストは、無負荷、定格負荷50％、100℃、定格負荷％、周波数などの条件で、相電圧、線間電圧、無負荷損失、力率、効率、出力電圧波形、歪み、入出力端子の出力電圧などをテストします。動的テストは、一般的に、負荷が突然変化したとき（一般的に、0％から100％および100％から0％の負荷を選択します）のUPS出力電圧波形の変化をテストし、エネルギーUPSの動特性とフィードバックパスをテストします。

1. 定常状態テスト

いわゆる定常状態テストとは、デバイスが「システム正常」状態になったときのテストを指し、通常は波形、周波数、電圧を測定します。

1. 波形が

通常、無負荷状態および全負荷状態において、波形に異常がないか注意し、歪み測定器を用いて出力電圧波形の歪みを測定する必要があります。通常の動作条件下では、抵抗負荷を接続し、歪み測定器を用いて出力電圧波形の全高調波の相対容量を検出します。これは製品規制の要件を満たす必要があり、通常は5%未満です。

2. 頻度

一般的に、出力電圧の周波数はオシロスコープで観測したり、「電源障害アナライザ」で測定したりできます。現在、UPSの出力電圧と周波数は概ね要件を満たしています。しかし、UPSの周波数回路と局部発振器の精度が十分でない場合、商用電源の周波数が不安定なときにUPS出力電圧の周波数が変化する可能性があります。商用電源に同期している場合、UPSの出力周波数の精度は通常±0.2%に達します。

3. 出力電圧

UPS の出力電圧は、次の方法でテストおよび判断できます。

（１）入力電圧が定格電圧の90％、出力負荷が100％、または入力電圧が定格電圧の110％で出力負荷が0のとき、出力電圧は公称値の±3％以内に収まる必要があります。

（2）入力電圧が定格電圧の90％または110％のとき、出力電圧の1相は無負荷、他の2相は100％定格負荷または2相無負荷、他の1相は100％負荷の場合、出力電圧は維持されます。位相差は定格値の±3％以内、4°以内に保たれます。

不平衡負荷が存在する状況において、負荷電圧の振幅と位相を許容範囲内に維持するためには、インバータの設計において各相を個別に調整できる必要があります。各相の電圧振幅と位相を個別に制御する場合、三相負荷電圧は常に対称となります。一部のUPSは各相を個別に制御できないため、単相負荷を接続すると出力電圧が大きく不平衡になります。このようなタイプのUPSではこのテストは実行できず、使用時には三相負荷を可能な限り平衡させる必要があります。

さらに、上記の不平衡負荷は、一方の相が無負荷で二相定格負荷、または二相が無負荷でもう一方が一相定格負荷の場合、さらに深刻になります。負荷がかかっている場合、もう一方が定格負荷の70%、または一相が定格負荷でもう一方が定格負荷の70%の場合、三相出力不平衡の出力電圧（各相電圧、線間電圧）と電圧調整精度を試験します。

UPSインバータの入力DC電圧が±15%変動し、出力負荷が0%から100%まで変動する場合、出力電圧値は定格電圧値の±3%以内に維持する必要があります。この指標は一見すると前述の指標の繰り返しですが、実際には前述の指標よりも厳しい要件となります。これは、制御システムの入力信号が大きな範囲で変動すると、明らかな非線形特性を示すためです。出力電圧が許容範囲を超えないようにするために、回路への要求はさらに高くなります。

4. 充電器の起動テスト。充電器の起動時にバッテリーを保護し、電力網への影響を回避するため、一般的なUPS充電器は起動時に電流制限起動機能を備えています。充電器の起動から通常動作への移行プロセスは通常10秒以上かかり、電流は通常バッテリー容量の10分の1です。

5. バッテリー無負荷テスト。UPSにバッテリーが搭載されていない場合、UPSは電圧調整機能のみを備えています。整流器の動特性は、バッテリーを接続せずに負荷を負荷することで確認できます。通常、出力電圧が20ms以内に(100±1)%以内に回復することが求められます。この機能は、UPSによって設計が異なります。

6. 高次高調波テスト。通常、UPS電源の高次高調波成分の総量が5%未満の場合、高調波アナライザを使用してテストできます。優れたUPSは11次以下の高調波をすべて除去でき、波形は非常に安定しています。UPSを選択する際には、11次以下の高調波を含まないUPSを選択するようにしてください。

7. 出力短絡試験。UPS機器の損傷を防ぐため、この試験は通常実施されません。これは、一部のUPSの出力短絡保護機能が完全ではないためです。バイパス電源を備えたUPSの場合、出力短絡試験はバイパス電源を切断した状態で実施する必要があります。そうしないと、出力回路が短絡すると、UPSは電流を制限しながらバイパス電源への負荷を遮断し、同時にバイパス電源ヒューズを溶断して保護します。このようにすると、出力短絡保護の電流制限が機能せず、バイパス電源ヒューズが焼損する恐れがあります。これは避けるべきです。UPSロードバンクの試験内容には、温度上昇保護性能試験、動作温度試験、振動試験、同期追従試験、耐電圧試験、バッテリー充電試験、高温高湿試験および信頼性試験、各種負荷特性試験などがあります。製品が正式に生産される際、特に量産時には、上記のすべての試験が必要です。しかし、ユーザーが同意し承諾しているように、このような包括的な試験は必要ではなく、また不可能です。一般的には、静的試験、動的試験、および放電試験があります。