摘要在金卤灯照明系统的运行中，如果输入电源因故发生“闪断”故障的持续时间超过4～5ms，就会导致金卤灯发生“熄灯”10min以上的严重事故。为了确保奥运工程相关用电设备的稳定运行，艾默生公司为此开发出“场馆专用”UPS产品，以确保金卤灯照明系统的安全运行。
从图6可见,在逆变器供电条件下,当金卤灯进入稳定工作状态后,可以将它视作一种输入功率因数为0.86～0.9(滞后)的非线性负载,其输入电流谐波含量较小(THDI为7%～9%)。对于这样的负载而言,当它处于市电电源供电条件下运行时,除了其输入电流谐波含量稍有增大(THDI为10%～15%)之外,其它输入特性并无明显的区别。
Eatdan蓄电池ED100-12 批发零售及价格说明
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免维护：采用独特的气体再化合技术，不必定期补水，整个寿命期无需补液维护
安全：VRLA技术，防止外部气体被吸入蓄电池内部而破坏蓄电池性能，同时可防止因为充电等产生的气体而造成内压异常使蓄电池遭到破坏。全密闭电池在正常浮充状态下不会有电解液或酸雾排出，对人体无害
任意方向性：专利拉网技术，确保无溢液，可以侧转90°使用
寿命长：在20℃环境下，电池浮充寿命可达3-5年，胶体电池浮充寿命可达8-10年
自放电率低：采用优质的Pb-Ca多元合金，提高了氢析出过电位，降低了蓄电池的自放电率，在25℃环境温度下，蓄电池在6个月内不必补充电即可使用
适用性极强：在-20--50℃环境温度下均可使用，可用于防爆区的特殊电源，同时适用于沙漠，高原型气候
方便经济：蓄电池房无需特意采取耐酸防腐蚀促施，可以与电子仪器设备安装同一环境中
放电性能好：放电电压平稳，放电平台平缓
耐振动性好：完全充电状态的电池完全固定，以4mm的振幅，16.7hz的频率振动1小时，无漏液，无电池膨胀及破裂，开路电压正常
耐冲击性好：完全充电的电池从20cm高处自然下落至1cm厚的硬木板上3次无漏液，无电池膨胀及破裂，开路电压正常
耐过放电： 25℃，完全充电状态的电池进行定电阻放电3星期（电阻只相当于该电池1CA放电要求的电阻），回复容量在75%以上
耐充电性好： 25℃，完全充电状态的电池0.1CA充电48小时，无漏液，无电池膨胀及破裂，开路电压正常，容量维持率在95%以上
耐大电流性好：完全充电状态的电池2CA放电5分钟或10CA放电5S ,无导电部分熔断，无外观变形
1) 建议电池在+5℃~+30℃(好25℃)温度条件下使用，高温会缩短寿命，低温容量降低;
2)不同品牌、不同容量、不同新旧的电池严禁混合使用;
3) 电池使用中会产生氢气，所以要远离火源，保持通风，防止爆炸;
4) 请保持环境清洁，过多的灰尘可导致蓄电池短路;
5) 电池放电后应及时再充电，未充饱的电池再放电，会导致电池容量降低甚至损坏，所以必须配置适宜的充电器;
6)UPS带载过轻(如1KVAUPS带150VA负载)有可能造成电池的深度放电，应尽量避免;
7) 适当的放电，有助于电池的激活，如长期不停市电，应人工将电池放电，每年2~4次，可利用现有负载放电，时间为1/4~1/3后备时间;
8) 长期停用的电池(UPS)应充电后贮存，而且每半年需要对电池进行充放电一次，一般对电池进行浮充4~10小时左右，并在电池逆变状态下工作2~3分钟
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然而,随着UPS负载逐渐地增大,就会出现如图12b所示的“电流谐波谐振”现象(注:由于各种UPS的SPWM型脉宽调制调控方式及参数值的设计方案的不同,其临界负载百分比为40%～50%左右)。在此条件下,用户往往会观察到金卤灯的发光亮度会出现周期性的闪烁现象。此时,如果不采取必要的技术改进措施,随着UPS负载的继续增大,就会出现因UPS的输出电压波形和输出电流波形发生严重的波形畸变,而导致UPS因其输出THDV/THDI值“过大”迫使逆变电源进入自动关机状态,并进而使UPS切换到交流旁路供电状态。在此条件下,金卤灯随时有可能熄灭,导致发生上述异常现象发生的原因是,目前市场上销售的UPS均是针对信息产业用的IT设备和工控系统中的DCS设备来进行设计和生产的。当UPS在带这种负载时,面对UPS输出端的负载类型是整流滤波器(见图13a)。
在这里,IT设备/DCS设备中的整流滤波器将从UPS所输出的交流电源经AC/DC变换处理,转变成IT设备/DCS设备的控制电路所需的各种低压直流电源,通常配置有“时间常数很大”的滤波器。然而,对于金卤灯照明系统而言,其输入调控特性则完全不同(见图13b)。在这里,从UPS所输出的交流电源,在其“LC型输入滤波器+镇流器”所组成的输入调控电路的控制下,经AC/AC变换处理后,再将50Hz正弦波的输入电源转变成金卤灯的灯管所需的50Hz方波电源,整个调控线路的“时间常数”较小。也就是说,在这里是对50Hz的交流电源进行AC/AC型的波形变换,而不是从交流电源转变成直流电源的AC/DC的变换。两者之间不仅调控原理完全不同,而且“时间常数”相差很大。在这里,还需特别说明的是:
①当UPS的负载为IT设备/DCS设备时,由于在它们的整流滤波器中配置有大容量的滤波电容(典型值为几万微法数量级),所以,它们允许UPS的瞬间断电时间较长(10～20ms);
②当UPS的负载为金卤灯照明系统时,由于在其LC型无源滤波器中所配置的滤波电容的电容量较小(典型值为几十微法数量级),因此允许UPS的瞬间断电时间较短(<4ms)。
在金卤灯的50Hz正弦波形的输入电流波上叠加有大量的频率为几千赫的高频脉动电流。正是由于这种高频脉动电流的出现,极易导致UPS因产生电流谐波振荡,迫使其“实际带载量”大幅度下降。有鉴于此,为确保奥运场馆用的金卤灯照明系统能安全可靠地运行,不宜采用传统UPS供电。因此,有研发实力的UPS产品制造商有必要开发新型的“场馆专用UPS”。
在此需说明的是:该条件下,导致THDI值有所增大的原因是来自市电电源本身电压失真度THDV值稍大于UPS逆变器THDV值的缘故,与金卤灯的内在工作特性无关。对于金卤灯的这种输入谐波特性和开机启动浪涌电流而言,它与目前在各种数据中心机房中所用的具备输入功率因数校正功能(PFC)的IT设备输入运行特性非常相似。在此背景下,人们很容易产生这样的误解,认为利用目前常被用于数据中心机房中的传统在线双变换式UPS就能顺利解决金卤灯照明系统的供电问题。然而,相关运行实践表明事实并非如此。造成此差异的原因之一是:在金卤灯处于开机缓启动状态时,其输入功率因数并不是稳态输入功率因数PF值[PF=0.9(滞后)]。与此相反,其PF值是沿着从0.14(滞后)→0.17(滞后)→0.55(滞后)→0.64(滞后)→0.89(滞后)这样的变化趋势,由低到高逐渐地增高到其最终的稳态值。当金卤灯处于开机缓启动的运行状态时,不仅有较大的启动浪涌电流的冲击问题,还会有在处于启动阶段时,其输入功率因数相当低的问题。