当UPS输出接地,即采用图2、图8(符合TN-S)供电方式时。
图1中的O1点接地,是零电位。电容器F1将承受220V电压,F2承受0V电压,F3仍然承受220V电压,MOV1承受220V电压,MOV2不承受电压,MOV3仍承受220V电压,电容F1和MOV1极易出现承载过压而烧毁。
上述分析可知,如果采用了图2、图8(符合TN-S)供电形式,将使得电容F1和压敏电阻MOV1容易烧毁。若采用图3、图4、图5、图6、图7、图9(符合TN-S)供电形式,均不易出现本文电源板的故障现象。所以供电形式是否采用TN-S系统不是导致故障的关键原因。但通过分析可以初步判定:UPS在运行过程中,接地条件发生改变,造成后级电源板元器件烧坏。
(2)2#UPS记录到的瞬时失电现象
经过对原始记录的进一步提取,我们发现一个现象,即与1#UPS同时工作的2#UPS供电的SIS内电源卡件记录了瞬时的失电现象。UPS1、UPS2当时都自动切换到了旁路供电。UPS1后级仪用电源烧坏,UPS2后级仪用电源正常。UPS1、UPS2输出都没有接地,满足图1的要求,MOV1、MOV2各承受110V的电压,MOV3承受220V电压。当UPS1切旁路后,旁路电源的N线接地,这样供电方式可能从原图3、4、5转变成了图2供电形式(现场使用的三相输入单相输出UPS),故F1承受220V电压,F2承受0V电压,F3仍然承受220V电压,MOV1承受220V电压,MOV2不承受电压,MOV3仍承受220V电压,MOV1烧毁。2#UPS切换后回路正常工作。
故对UPS1的旁路系统的接线，特别是中性线和接地线进行认真复核检查是本次故障的关键。根据这个思路，我们发现UPS1的旁路变压器输出N线的确接地，如图11所示，证实了我们的分析结果。
(3)UPS应用中的需重视的问题
UPS的输出电压是AC220V,0V;或AC110,AC110V。这个值在物理量中是电压有效值,最大的峰峰电压可能达到1000V或以上。这是因为UPS内部有大功率晶体管如GTR或绝缘栅双极型晶体管IGBT,其输出多是SPWM电压波形,斩波会生成尖峰电压(L×di/dt),其峰峰电压值会达到1000V或以上。在UPS跳转旁路运行后,接地条件突然改变,加在压敏电阻和滤波电容上的最大电压值会提升数倍,这样它们烧坏就不奇怪了。故UPS输出的后端,建议加输出隔离变压器,以减小电压峰峰毛刺对于后级负载的影响。