5　电气使用条件和性能

5.1　概述(对所有UPS)
5.1.1　UPS的配置图(形)
    对于简单的单元，以及由单元相互连接而构成冗余的和并联的单元，UPS电路结构的详图可参阅附录A，B和C。
5.1.2　设备标记和说明书
    符合本标准的UPS，应对UPS安装、运行及其控制和信号指示进行标记，并提供充分的说明。
5.1.2.1　额定资料
    UPS应给出充分标记，以便详细说明：
-- 输入供电要求
-- 输出额定值
    为便于除维修人员以外的任何人员安装UPS ，在操作者接触的位置和设备的外表面都应有鲜明的
标记。若标记放在固定安装的UPS之外表面，则在UPS被安装之后正常使用时，应能看到。
从UPS外面无法看见的标记，则在开门和打开盖子时，应能直接可见。对于操作者可安装类型的UPS（见5.1.2.2）,若门或盖的背后操作者不能接触，则UPS应有鲜明的标记，以清楚地指示标记的位置。允许用临时性标记。
    输入和输出标记应包括如下内容：
ａ）线电压和/或相电压的额定值或额定值范围，用伏(V)表示。电压范围的最小和最大额定值之间应用符号"～"。当有多个额定电压或额定电压范围时，应有斜线符号"/"隔开。
    对于有多个额定电压的UPS，则应标出相应的额定电流，不同的额定电流也用斜线"/"隔开，且额定电压与相关额定电流之间的对应关系应明白无误。
    注：额定电压标记的一些例子：额定电压范围220V～240V，表示UPS可连接到标称电压范围为220V～240V的任何电源；
    多个额定电压：120/220/240 V，表示UPS通常经过其内部调节之后，可连接到标称电压为120V，220V或240V的电源。
ｂ）供电性质的符号，尤其是直流要标记。
ｃ）额定频率或额定频率范围，以赫兹（Ｈz）为单位，除非设备只用于直流；
ｄ）额定电流，以安（Ａ）为单位。
对于用额定电压范围的UPS，应标记最大额定电流或电流范围。
如果合适，还应标记如下内容：3）
ａ）相数（１～３），是否有中性线；
ｂ）额定输出有功功率，以瓦（W）或千瓦（kW）为单位；
ｃ）额定输出表观功率，以伏安（VA）或千伏安（kVA）为单位；
ｄ）使用环境的最大温度范围（非强制）；
ｅ）在环境温度２５℃和输出额定有功功率状况下的储能供电时间，以分（min）或小时（h）为单位，（仅对内装蓄电池的）（不强制标记）；
ｆ）制造厂名，商标或识别标志；
ｇ）制造厂商的样本或识别符号；
注：只要不引起误解，允许另加标记。
    本标准所用的符号符合ＩＳＯ７０００和GB/T5465.2，引用已有的符号。
    对于具有独立的自动旁路／维修旁路，另外的交流输入电源，或外置蓄电池的ＵＰＳ，在附带的安
装说明书中应规定有关的电源额定值。
    在连接点或其附近，应有以下提示：
    "在连接到电源之前，请阅读安装说明书"。
5.1.2.2　安全说明书和文件
    制造厂商一定要说明在操作、安装、维修、运输或存储UPS时，必须采取的特别预防措施，以避免导致危险，应有操作说明书供用户使用。由用户安装的插接式UPS，也应有安装说明书
注1：如进行UPS与蓄电池的直流连接和各独立单元的相互连接，则必须特别小心。
注2：安装说明书应适当包括参考资料，其中国家布线标准不包括的部分，应在这些说明书中说明。
注3：维修资料通常只供维修人员使用。
制造厂商应为用户提供关于能胜任安装的导则，例如：
ａ）操作者可安装：由供应者已经装好蓄电池的A型或B型插接式UPS，或操作者可以安全安装的UPS（见3.2.29）；
ｂ）维修人员可安装：任何固定安装式UPS，或向用户交货时未曾安装蓄电池的UPS。成套安装时要求专门技能。
    制造厂商应为用户提供能胜任操作UPS的导则，例如：
ａ）没有经验的人员也能操作；
ｂ）以前受过培训的人员才能操作。
    当不相连的器件没有装在UPS中时，或电源线插头作为不相连器件提供时，则安装说明书应说明：
ａ）对于已经永久连接的UPS，容易接触的不相连器件应用固定导线连接在一起；
ｂ）对于插接式UPS，插座应安装在距UPS 2m之内，并应便于插接。
    对于预期使用A型插接式UPS的UPS系统，在任何运行方式下，UPS及所连接负载的对地漏电流同时流入UPS的主保护接地导体，安装说明书中应指明UPS连接负载时对地漏电流允许值，对于A型插接式UPS，应不超过对地漏电流总限值：3.5mA。在用户不确切知道总限值的地方，安装说明书应说明永久性连接系统的连接方法。
    对于B型插接式UPS和永久性连接并不带自动反向馈电隔离的UPS，安装说明书应要求用户在远离UPS地点安装的所有一次电源隔离开关上贴警告标签，以警告电气维修人员，该电路给UPS供电。警告标签可用下列词句或其它等效词句：
    "在本电路维修之前，请切断不间断电源设备（UPS）"。
5.1.3　设备安全性
5.1.3.1　操作人员可触及区使用的UPS
    用于操作人员可触及区和/或可由操作人员安装的UPS（见5.1.2.2），应符合适用的安全要求和GB/T4943标准。
5.1.3.2　A型插接式UPS的附加保护
    除5.1.3.1的要求之外，A型插接式UPS应有自动反向馈电保护。以避免由于电源线插头外露插脚和/或在切断输入电源或拔出插头时可能受电击的危险。此项保护对UPS中任何单个组件故障或负载设备绝缘失效也应起作用。
    为例外，若电路的设计使得在正常运行和组件故障情况下，都不会有上述可能受电击的危险，可以不适用本条要求。
5.1.3.3　反向馈电保护开关装置
    在5.1.3.2中所述的保护，应使用在每一供电极都有空气隙的开关装置。空气隙依据GB/T4943表5中标题"电路不承受瞬态过电压"栏目给出的二次电路最小间隙，作为额定输入电源电压下的补充隔离。除    GB/T4943表6注中允许的情况之外，用GB/T4943表6给出的，污染度2级，材料组别 Ⅲb之最小爬电距离。该保护时间应在最长1s的时间内完成。
5.1.3.4　B型插接式UPS和永久性连接式UPS
    无自动反向馈电保护，制造厂商按5.1.2.2 告诫用户。
5.1.3.5　用于配电室的UPS
    用于配电室的UPS，以及控制和开关设备由合格电气技术人员安装/操作的UPS，应符合适用于安装场所专用的安全性国家标准。若没有这样合适的国家标准，防电击保护可按IEC61140或与此相类似的国家标准的要求。制造厂商可对此作出说明，与购买者协议。
5.2　UPS 输入的规定
5.2.1　正常使用条件
    与公用低压供电电源兼容：
    若没有其它规定，符合本标准的设备，在连接到下列条件的输入电源时，应能以正常运行方式工作；
a) 输入电压变化；额定标称电压的±10%；
b) 输入频率变化：额定标称频率的±2%；
c) 三相输入时，负序对正序分量之比应不超过5%（见GB/T3859.1中5.2.2.3）
d) 输入电压总畸变因数D≤0. 08，各次谐波电压的最高含量列于表2（取自用于公用低压电网的IEC 61000-2-2表1），最高到40次谐波。
注：通常限制到40次谐波。

表2 低压电网中各次谐波电压的兼容值

注1：假设交流电网频率的降低不会与电压的上升同时发生，反之亦然。
注2：如使用旁路，其输入应在负载可接受的允差之内。
注3：上述限值适用于公用低压供电。工业应用或独立发电供电的UPS， 可能需要满足更严酷的条件。在这些情况下，购买者必须规定这些参数；在缺乏这种资料时，制造厂商/供应者可运用经验使设计与预期的安装兼容。
5.2.2　额定值和特性
制造厂商应规定下列额定值和特性（如适用）：
a） 额定交流输入电压；
b） 交流输入电压允差；
c） 额定输入频率；
d） 输入频率允差；
e） 相数（若非单相）；
f） 额定输入电流；
g） 最大连续输入电流（最严酷状态下，即包括蓄电池进行充电、电源的允差和允许的过载）；
h） 输入电流总谐波畸变；
i) 在额定输入电流时，所测得或计算的输出电流中之各次（n≤40）谐波电流值（忽略供电电源的畸变）；
j) 最大输入电流（可用电流与时间关系曲线表示）；
k) 输入功率因数；
l) 输入中性线要求；
m） 冲击电流的要求；
n） 对地漏电流要求（在超过3.5mA的场合）；
o） 若是三相输入，允许的电源电压最大不平衡度；
p） 所设计的电力系统结构，按GB/T16895和/或IEC 60364-4定义（例如：TN，TN-C，TN-S，TN-C-S，TT，IT）；
5.2.3　由购买者确认的UPS输入条件
购买者应确认与5.2.2规定的正常使用条件和特性之间的差异。这些差异可能需要特殊设计和/或专门的保护特性。
a） 电源阻抗和系统电路结构（例如TN，TN-C，TN-S，TN-C-S，TT。IT）；
注：若不了解安装场所，则制造厂商/供应者可运用他们的经验和技术资料表中的规定值。
b） 电压超出5.2.1给出的变化范围；
c） 频率超出5.2.1给出的变化范围；
d） 迭加有高频电压；
e） 在UPS的连接点处存在电压谐波；
f） 瞬态电压或其它电噪声，如由雷电，电容或电感性投切所引起；
注：备用电源也需要有上述资料。
g） UPS输入电源中保护装置的特性，
h） 所有电极的绝缘要求（按国家布线规程的要求），
i） 备用发电机的特性。
5.3　UPS输出的规定
5.3.1　稳态和动态输出电压特性
符合本标准的UPS，在下列条件下，输出电压动态特性应不超过图1、图2或图3的限值（同时参阅附录D.10和附录H）。
a) 改变运行方式时（例如正常运行/储能供电运行/旁路运行等）
b) 根据6.3 试验条件，在线性负载和基准非线性负载下，突加/突减负载时。
办公室环境的办公桌上或地面安置使用，以及预期由第三方销售而不是由制造厂商销售，可由操作者安全安装的单线连接UPS，应能在其额定范围内，承受所有的线性或非线性负载。除非制造厂商在其用户说明书中阐明另有限制。
如附录E试验线路应用所规定的非线性负载阶跃，需要消耗的稳态输出有功功率，负载阶跃的百分率以UPS额定稳态输出有功功率为基础。那么，在负载线路应用之前应首先放电，以便在加到UPS输出时，电容的电压从零开始上升。由此可知，实际安装的负载最初启动时会限制输入电流。这就可以改善试验电路，以模拟UPS在一定的输出动态特性时的实际情况。允许改进试验线路，以便在确定UPS的动态输出性能的特性时，模拟实际条件。
符合图1或图2的UPS适用于多种负载。
注：在负载容限的许可范围内以及购买者同意的场合，图1和图2中对于阶跃负载之电压限值的偏差是允许的。
超过动态输出特性限值和负载特性适当的场所，推荐的最大偏差如图3所示。
注：图3仅适用于能承受宽电压允差的负载和零电压时间可持续10ms的负载（例如开关式电源）。

5.3.2　输出额定值和特性
制造厂商/供应者应详细说明在所有运行方式的下列额定值和特性（如合适）。
a） 额定输出电压；
b） 输出电压允差；
c） 相数；
d） 线性负载，在规定负载功率因数或功率因数范围的额定输出电流；
e） 非线性负载，在规定负载功率因数或功率因数范围的额定输出电流；
f） 标称频率和频率允差带；
g） 额定线性和非线性负载时，输出电压的最大相对谐波含量；
h） UPS逆变器与各个旁路同步时的最大同步频率范围和最大相位误差；
i） UPS逆变器的标称频率或与旁路不同步的频率范围；
j） 同步时的频率变化率；
k） 允许的负载不平衡（仅对多相）；
l） 负载不平衡和电压不平衡间的关系；
m） 线电压间或相电压间的相移角允差（仅对多相）；
n） 负载功率因数的允许范围；
o） 在线性和非线性两种负载（见附录E）下，负载电流突变时输出电压瞬态偏差（方均根值，时 间积分）和恢复时间；
p） 额定负载时的UPS效率；
q） UPS输出故障清除能力：额定负载故障清除能力应作为负载保护装置的最大额定值给出，与UPS 协调，在故障状态下仍能保持负载供电的连续性；
r） 过载能力：过载用过载电流对额定输出电流之比给出，UPS可在不超出指定运行条件下所确定的限值内，施加规定时间值的过载。UPS在额定负载下作稳态运行，达到热平衡以后，施加的过载持续时间才正确。应给出过载的功率因数。
注：如果没有其它协议，所给出的特性，在蓄电池的浮动电压下也有效。
s） 限流鉴别：若在UPS中有限流电路，则应提供电压与电流关系曲线（如要求）。
5.3.3　带旁路的单台UPS和并联UPS
额定值应按5.3.2确定，此外，还应增加下列对转换开关的要求。
a） 转换开关电压额定值；
b） 连续电流额定值；
c） 负载功率因数；
d） 中断时间额定值；
e） 总的系统转换时间和中断时间（如有）；
f） 在旁路上UPS的额定输出故障清除能力（见5.3.2中q条）
g） 在线性和非线性负载两种情况下，额定负载转换时，输出电压瞬态偏差和恢复时间。
5.3.4　由购买者确定的性能要求
购买者应确定UPS的任何特殊性能要求，如果这些特殊性能要求超出5.3.2和5.3.3的话。
a） 最大负载阶跃和负载随时间的关系曲线；
b） 相间负载不平衡，如5.3.2 中k的规定； 
c） 负载产生谐波（尤其是偶次谐波）电流；
d） 负载产生直流电流环流，例如半波；
e） 输出中线的接地要求；
f） 各保护装置的特性及其与UPS输出的协调要求；
g） 所连接负载或各个负载的类型（线性的/非线性的），及各负载的额定值；
h） 输出相对谐波含量
5.3.4.1　特殊性能要求
购买者应规定与下列各项有关的特殊性能要求：
a） 输出电压的稳定性和相角允差（三相UPS）；
b） 频率稳定性；
c） 同步性能和同步期间的频率变化率；
d） 效率；
e） 负载配置；
f） 今后扩充；
g） 冗余度；
h） 输出过压保护。
5.4　UPS 中间直流电路和/或蓄电池电路的技术要求
制造厂商/供应者应规定下列额定值和特性（如合适）
a） 标称直流电压；
b） 标称直流电流；
c） 直流环节与输入和/或输出间的隔离；
d） 直流环节的接地情况；
e） 蓄电池类型（如内装的话）；
f） 蓄电池数量和额定安时（Ah）值（如内装的话）；
g） 储能供电时间（仅对内装蓄电池而言）；
h） 能量恢复时间（仅对内装蓄电池而言）；
i） 蓄电池标称直流充电电压和允差带；
j） 充电电流限值或范围；
k） 蓄电池纹波电流或电压；
l） 蓄电池欠压和/或过压充电保护电平；
m） 蓄电池充电规范，即恒压、恒流、升压或均衡充电能力和两态充电；
n） 蓄电池保护装置额定值、类型和数量；
o） 蓄电池保护要求（远置蓄电池）；
p） 蓄电池电缆压降推荐值（远置蓄电池）。
5.5　UPS开关的额定值和性能
5.5.1　概述
当UPS开关（如转换开关和互连开关）不是作为UPS整体的一部分来考虑时，制造厂商/供应者应规定下列数值和特性。
a） 正常工作方式；
b） 持续工作制。
属于UPS单元整体一部分的UPS开关，其额定值都与UPS的要求相匹配，并且不作单独说明。
5.5.2　UPS开关
下列常见额定值应予规定（如合适）。
a） 电压及其允差带；
b） 极数/相数；
c） 连续电流容量；
d） 短路电流闭合容量；
e） 短路电流分断容量；
f） 电流过载能力（见5.3.2中r条）；
g） 闭合时间；
h） 分断时间；
i） 电路断态重复峰值电压；
j） 电路断态不重复峰值电压；
k） 漏电流；
l） 允许的最大断态电压上升速率；
m） 额定负载下的损耗（如未包含在UPS数值之内的话）；
n） 隔离能力；
o） 负载功率因数限值；
p） 频率及其允差带；
q） 闭合时电流上升率；
注:对于转换开关，应规定其每一组输入端子的额定值和特性。此外，也应规定合闸或开断的最大转换时间。
5.6　冗余和并联UPS系统（参见附录A）
5.6.1　备用冗余UPS
5.6.1.1　无旁路
应有下列规定。
a） UPS单元总数，以及正常并联运行的UPS单元数（如有）；
b） UPS额定值和性能按5.2，5.3和5.4所述；
c） UPS开关损耗包括在总体效率中；
d） UPS开关额定值按5.3.3（旁路）。
5.6.1.2　带旁路
应说明与5.6.1.1相同的项目，此外，还应按 5.3.3确定旁路的额定值。
5.6.2　并联冗余UPS
5.6.2.1　无旁路
应有下列规定。
a） 正常并联工作的同样的UPS单元总数；
b） 向规定的最大连续负载供电所需要并联的UPS单元数；
c） 根据5.3.3，对连接或断开一台UPS单元时，关于UPS开关以及转换性能的说明。
d） 根据5.2、5.3和5.4，全部UPS单元运行时的连续额定值，
e） 根据5.2、5.3和5.4，所要求的最少UPS单元运行时的连续额定值。
5.6.2.2　带旁路
    应说明与5.6.2.1中相同的项目。此外，还应按B.2确定旁路的额定值和性能。
5.7　电磁兼容性
见GB/T7260.2。
5.8　信号电路
    当预期连接到信息技术设备，例如计算机、LAN网络等，或电信电路等，制造厂商应提供适合所有信号电路使用和安装的说明书。这些信号应符合GB/T4943的SELV要求，并符合有关通信网路的任何地区规范（如适用），当与如这样的网络连接时。

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