GB/T 14715-2017 信息技术设备用不间断电源通用规范
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资料介绍
ICS 35 . 160 L 85
中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准
GB/T 14715—2017
代替 GB/T 14715—1993
信息技术设备用不间断电源通用规范
Generalspecificationforuninterruptiblepowersupply
forinformationtechnicalequipment
2017-12-29 发布 2018-07-01 实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会
发
布
GB/T 14715—20 17
GB/T 14715—20 17
前 言
本标准按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。
本标准代替 GB/T 14715—1993《信息技术设备用不间断电源通用技术条件》。 本标准与 GB/T 14715— 1993 的主要技术变化如下:
— 对第 1 章“范围”进行了修订(见第 1 章,1993 年版的第 1 章)。
— 对第 2 章“规范性引用文件”进行了修订(见第 2 章,1993 年版的第 2 章)。
— 对第 3 章“术语和定义”进行了修订(见第 3 章,1993 年版的第 3 章)。
— 增加了第 4 章 “缩略语”,对后续的章条号进行了相应的变动。
— 对第 5 章“分类”进行了修订(见第 5 章,1993 年版的第 4 章)。
— 6 . 3“主要性能”进行了修订(见第 6 . 3 , 1993 年版的 5 . 1) 。
— 第 6 章“技术要求”中增加了“功能要求”。
— 第 6 章“技术要求”中增加了“电池”。
— 第 6 章“技术要求”中增加了“能效”。
— 对第 7 章的内容进行了修订(见第 7 章,1993 年版的第 6 章)。
— 对第 8 章的内容进行了修订(见第 8 章,1993 年版的第 7 章)。
— 对第 9 章的内容进行了修订(见第 9 章,1993 年版的第 8 章)。
— 删除了附录 A关联失效和非关联失效(补充件)。
— 增加了附录 A 能效。
— 增加了附录 B基准非线性负载。
— 增加了附录 C故障分类与判断。
— 增加了附录 D不间断电源系统拓扑结构(UPS) 。
— 增加了附录 E不间断电源系统(UPS)配置。
— 增加了附录 F 电池。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。 本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。
本标准由全国信息技术标准化技术委员会(SAC/TC 28)提出并归口 。
本标准起草单位:中国电子技术标准化研究院、北京工翔科技有限公司、国网上海市电力公司、厦门科华恒盛股份有限公司、北京索科曼正卓智能电气有限公司、深圳市艾特网能技术有限公司、北京捷通机房设备工程有限公司。
本标准主要起草人:王力坚、陈海、李易昂、陈静、吴险峰、梁舒展、彭巍、温顺理、刘喜明。
本标准所代替标准的历次版本发布情况为:
—GB/T 14715—1993 。
GB/T 14715—20 17
引 言
目前信息技术设备已广泛应用于各个领域,由于我国许多地区经常停电,给应用带来了困难,于是各种类型的不间断电源(UPS)大量进口和推出。 由于使用标准不统一,给设计、验收、使用带来很大困难,有的甚至给国家造成严重的经济损失,在 1993 年发布了 GB/T 14715《信息技术设备用不间断电源通用技术条件》,建立统一的技术标准。 标准的发布对 UPS 的生产、使用起到了积极的作用。 随着科学技术的发展,不间断电源的性能指标、制造技术、使用方式及信息技术设备的环境要求都有了很大的变化,一些新式的不间断电源系统尚未规,为了适应这些变化,能更准确地评价不间断电源的技术水平,更好的为信息技术设备的使用服务,为此出台此版新标准。
为了使 GB/T 14715 内容能被理解及使用,标准中编制了附录 A 能效、附录 B基准非线性负载、附录 C故障分类与判断,该三个附录为规范性附录;附录 D不间断电源系统拓扑结构、附录 E不间断电源系统(UPS)配置、附录 F 电池为资料性附录。
GB/T 14715—20 17
信息技术设备用不间断电源通用规范
1 范围
本标准规定了信息技术设备用不间断电源(以下简称:UPS) 的技术要求、试验方法、质量评定程序及标志、包装、运输、贮存等。
本标准适用于信息技术设备用 UPS 的设计、制造和测试,其他场合使用的 UPS可参照使用。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注 日期的引用文件,仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
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GB/T 17618 信息技术设备 抗扰度 限值和测量方法
GB 17625 . 1—2012 电磁兼容 限值 谐波电流发射限值(设备每相输入电流 ≤16 A) GB/T 18455 包装回收标志
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
不间断电源系统 uninterruptiblepowersystem;Ups
由变流器、开关和储能装置(如蓄电池)组合构成的,在交流输入电源异常时,用以维持负载电力连续性的电源设备。
3.2
双变换运行 doubleconversion
UPS运行时,负载电力的连续性均用逆变器保持,在正常运行方式下逆变器使用直流环节的能量,在蓄电池供电方式运行下使用储能系统的能量。 输出电压和频率与交流输入电源电压和频率的状况无关。
3.3
Ups互动式运行 Upslineinteractiveoperation
UPS运行时,在正常运行方式下,负载电力的连续性由使用 UPS逆变器或使用一个电源接口来保
GB/T 14715—20 17
证,此时,交流输入电源与输出电源的频率一致。
当交流输入电压和/或频率超出 UPS 预期变化限值时,UPS 逆变器和蓄电池以规定的输出电压/频率,在蓄电池供电方式运行,保持负载电力的连续性。
3.4
Ups后备式运行 Upspassivestandbyoperation
任何 UPS运行时,在正常运行方式下,负载主要由交流输入电源供电,并承受输入电压和频率在规定限值内的变化。 当输入交流电压超出 UPS设计的负载允差时,则在储能供电运行方式下,UPS 逆变器由蓄电池供电,维持负载电力的连续性。
3.5
Ups经济运行 Upseconomicoperationmode
输入值正常时,负载主要由交流输入电源直接供电。 当输入值超出 UPS设计的负载允差时,切换至双变换运行方式下,负载由 UPS逆变器供电。
3.6
Ups正常运行模式 normalmodeofoperation
可保障稳定输出,且储能存储系统不放电的模式。
3.7
Ups放电模式 Upsdischargemode
通过储能存储系统保障稳定输出的模式。
3.8
Ups旁路模式 Upsbypassmode
由旁路向负载供电的模式。
3.9
储能存储系统 energystoragesystem
由单个或多个设备组成,提供 UPS逆变器所需备用时间的电能的系统。 储能存储系统的实例包括但并不限于电池、双电层电容器(超级电容)、飞轮和燃料电池系统等。
3 . 10
Ups能效 Upsefficiency
输出有功功率与输入有功功率之比。
3 . 1 1
输入功率因数 inputpowerfactor
在正常运行模式时,输入有功功率与输入视在功率之比。
3 . 12
额定输出功率因数 ratedoutputpowerfactor
额定输出有功功率与额定输出视在功率之比。
3 . 13
峰值系数 peakfactor
当 UPS输出电流为周期性非正弦波电流时,峰值与其有效值之比。
3 . 14
动态电压瞬变范围 transientvoltagevariationrange
交流输入电压不变,负载从轻(空)载到满载,从满载到轻(空)载突变和输出为额定负载不变,交流输入中断或恢复供电时的输出电压变化量。
3 . 15
瞬变响应恢复时间 transientresponserecoverytime
从输出电压发生阶跃变化时起到恢复到稳态值时止所需要的时间。
GB/T 14715—20 17
3 . 16
切换时间 transfertime
由交流输入切换到电池供电或由电池供电切换到交流输入所需要的时间。
3 . 17
后备时间 backuptime
从交流输入电源中断供电时起,在额定输出负载情况下,UPS 保持向信息技术设备连续供电的时间。
3 . 18
电池再充电时间 restoredenergytime
UPS在以蓄电池放电至截止电压之后为保证另一次同样放电的电量,UPS 电池再充电所需的最长时间。
3 . 19
旁路开关切换时间 bypassswitchtime
从逆变器停止工作时起到交流直接供电时止,或从交流直接供电起到恢复逆变器工作时止所需要的时间。
3 . 20
Ups单机 Upsunit
完整的 UPS单机至少由一个下述功能单元构成:逆变器、整流器和蓄电池或其他储能装置。 一个UPS单机可与其他 UPS单机形成一个并联的或冗余的 UPS 系统。
3.21
旁路 bypass
代替间接交流变流器的供电电路。
3 . 22
Ups并联功能 Upsparallelfunction
一个 UPS单机能够同另一个或多个 UPS单机并联运行,共同完成向信息技术设备提供符合要求的电源的功能。
3 . 23
并联 Ups parallelUps
将具有并联功能的两个或多个 UPS单机并联运行的 UPS。
3 . 24
Ups并联电流不均衡度 loadsharingrateofparallelUps(modules)
当并联 UPS具有两台或以上功率相同的 UPS单机时,其单台 UPS单机输出电流减输出平均电流的最大偏差值与输出平均电流值之比。
3 . 25
开机浪涌电流 inruchcurrent
UPS合闸以进入正常运行方式时,输入电流的最大瞬时值。
3 . 26
三相不平衡度 threephaseunbalance
三相输出的 UPS各相电压在幅值上不同、相位差不是 120°或兼而有之的程度。
3 . 27
过载能力 overloadcapability
输出电压保持在额定范围,在正常方式或储能供电方式运行,在给定的时间之内,UPS输出电流超过额定电流的能力。
GB/T 14715—20 17
3 . 28
输出短路电流 outputshortcircuitcurrent
在各种运行方式下,UPS输出端子被短路时的最大输出电流。
3 . 29
电压稳定率 voltagestabilityfactor/rateofvoltagestability
UPS所带负载功率恒定时,单位时间内 UPS输出电压的变化率。
3 . 30
零地电压升 zerogroundvoltagerise
UPS不开机时输入端零地电压与开机时输出端零地电压的差值。
3.31
线性负载 linearload
当施加可变正弦电压时,其负载阻抗参数(Z)恒定为常数的那种负载。
3 . 32
非线形负载 non-linearload
负载阻抗(Z)不是一个常数,但是一个可变的依赖于其他参数,如电压或时间的数值。
3 . 33
总谐波失真 totalharmonicdistortion
交流量中,畸变含量的方均根值对基波分量的方均根值之百分比。
3 . 34
输出电压波形失真 outputvoltagewaveform distortion
额定负载范围内,输出电压的最大总谐波失真。
3 . 35
输入电流谐波失真 Inputcurrentharmonicdistortion
在正常方式,输入电流的最大总谐波失真。
3 . 36
交流输入电源 ACinputpower
向 UPS和旁路(如有)供电的电源,一般由电力公司供电,但有时由用户 自 己发电。
3 . 37
维修旁路 maintenancebypass
为维修期间安全和(或)保持负载电力连续性而用来允许隔开 UPS 的一部分或几部分的电源通路。该通路由交流输入电源供电。
3 . 38
静态旁路 staticbypass
代替间接交流变流器的供电电路,该电路的控制是通过一个电力电子开关进行的,例如晶体管、晶闸管、双向晶闸管或其他的半导体器件或装置。
4 缩略语
下列缩略语适用于本文件。
VI:输出电压独立 (Voltage is Independent)
VFD:电压频率依赖 (Voltage and Frequency is Dependent)
VFI:电压频率无关 (Voltage and Frequency is Independent)
GB/T 14715—20 17
5 分类
按照输出对输入的依赖程度,UPS性能分类如下:
—VFD:该类 UPS输出电压频率均与输入有关。 UPS 的输出随交流输入电压和频率而变,并且没有调节功能。 UPS从正常运行模式切换到放电模式时,输入电压会被瞬断。
—VI:该类 UPS输出电压与输入无关。 UPS 的频率输出取决于交流输入,但电压输出有电压稳定装置调节,使之在正常运行的限值之内。
—VFI:该类 UPS输出电压频率均与输入无关。 UPS 的输出与交流输入无关,电压和频率得到调节以保持稳定,对电压和频率的调整均不消耗存储能量。
注 1 :本分类是基于性能,并且不排除任何特定技术或拓扑结构为手段实现符合这样的分类,参见附录 D。
注 2:功率小于 3 kV · A 的 UPS不分类;功率大于等于 3 kV · A 的 UPS分类为 VFI或 VI。
6 技术要求
6 . 1 外观和结构
6 . 1 . 1 产品表面不应有明显的凹痕、划伤、裂缝、变形等现象,表面涂覆层不应起泡、龟裂和脱落,金属零件不应有锈蚀及其他机械损伤。
6 . 1 . 2 开关操作应方便,灵活可靠。 零部件紧固无松动。
6 . 1 . 3 说明功能的文字符号及功能显示应清晰端正,并应符合有关标准的规定。
6 . 2 功能要求
6 . 2 . 1 过载保护
应有过载保护功能。 当出现表 1 规定范围内的过载时,UPS应正常工作并以声光信号报警。 当过载持续时间或强度超过规定值后,UPS应自动关闭输出并有相应保护。 过载消失后应正常开机。
6 . 2 . 2 浪涌及短路保护
功率小于 10 kV · A 的 UPS宜具有浪涌及短路保护功能。
功率大于或等于 10 kV · A 的 UPS应有瞬间过流及短路保护功能。 当出现瞬间过流及短路过载时,UPS应进行瞬态过流吸收和短路限流并正常工作。 当瞬态过流及短路不能消除时,UPS 应 自动关闭输出并有相应保护,以免引起二次灾害。 再次开机时,UPS应可以通过复位或更换事先指定的熔断器后即可正常开机。
6 . 2 . 3 单机故障自我保护
VFI 或 VI 类 UPS应有单机故障自我保护功能。 当 UPS正常工作过程中出现任何故障导致 UPS不能继续正常工作时,UPS应转旁路输出继续供电,不应出现断电,UPS配置可参见附录 E。
6 . 2 . 4 并联 UPS系统输入短路故障保护
并联 UPS 系统中使用的 UPS单机应有输入短路故障保护功能。 当系统正常工作过程中出现任何UPS单机自身输入部分的短路故障时,该 UPS 单机应 自动退出系统,不应将短路电流传导到上级开关,造成上级开关跳闸,UPS配置可参见附录 E。
GB/T 14715—20 17
6 . 2 . 5 并联 UPS系统输出短路故障保护
并联 UPS 系统中使用的 UPS单机应有输出短路故障保护功能。 当系统正常工作过程中出现任何UPS单机自身输出部分的短路故障时,该 UPS单机应防止电流回灌,对输出母线开路,不应将短路电流传导到下级母线,造成系统中的其他设备过载,UPS配置可参见附录 E。
6 . 2 . 6 远程监控
功率大于 10 kV · A 的 UPS应有远程监控功能,应能对市电异常、直流输入异常、产品故障的状态发出告警信号。 UPS应具备 RS232 或 RS485/422 标准通讯接 口 。 如果监控功能需要借助互联网实现,应具备 TCP/IP标准通讯接口 。
6 . 2 . 7 电池管理
UPS应有电池过放电保护功能。 功率大于 10 kV · A 的 UPS应有定期对电池进行自动浮充、均充转换,电池自动温度补偿及电池放电记录功能,确定使用电池作为的储能存储系统的 UPS,可参见附录 F要求。
6 . 2 . 8 旁路功能
UPS 应有维修旁路功能,以保障维修安全和(或)保持负载电力连续性。 功率大于 10 kV · A 的UPS应有静态旁路功能,在 UPS单机故障、负载短时过载的情况下,增加静态旁路可提高其可用性。
6 . 3 主要性能
产品的主要性能要求见表 1,如有特殊要求,可在订货时提出,由供需双方协商,另行规定。
表 1 主要性能要求
GB/T 14715—20 17
表 1(续)
6 . 4 环境适应性
6 . 4 . 1 气候环境适应性
产品的气候环境适应性应符合表 2 的规定。
GB/T 14715—20 17
表 2 气候环境适应性
6 . 4 . 2 机械环境条件
产品的机械环境适应性应符合表 3、表 4 和表 5 的规定。
表 3 振动适应性
表 4 冲击适应性
GB/T 14715—20 17
表 5 运输包装件跌落适应性
6 . 5 电磁兼容性
6 . 5 . 1 无线电骚扰
产品的无线电骚扰应符合 GB/T 9254 的限值规定。
由产品标准明确规定选用 A级或 B级所规定的无线电骚扰限值。
6 . 5 . 2 谐波电流
产品的谐波电流应符合 GB 17625 . 1—2012 中对 A类设备的限值规定。
6 . 5 . 3 抗扰度
产品的抗扰度应符合 GB/T 17618 的规定。
6 . 6 安全
产品的一般安全要求应符合 GB 4943 . 1 的有关规定。
6 . 7 可靠性
采用平均失效间隔工作时间(MTBF)衡量产品的可靠性水平。
产品的m1 值(MTBF 的不可接受值)不得低于 50 000 h(不含电池)。
6 . 8 能效
产品的能效应符合附录 A 的规定。
7 试验方法
7 . 1 试验环境条件
除非另有规定,试验均在下述条件下进行。
温度:10 ℃ ~35 ℃。
相对湿度:20%~80%。
大气压:86 kPa~106 kPa。
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7 . 2 外观和结构检查
用目测法和有关检测工具进行外观和结构检查。
7 . 3 功能检查
7 . 3 . 1 过载保护
按 GB/T 3859 . 2 规定进行。 如施加超过制造厂商规定的 UPS输出满载额定值的负载,按照表 1 所规定最短持续时间过载之后,检查 UPS需仍能运行。
7 . 3 . 2 浪涌及短路保护
按 GB/T 3859 . 2 规定进行。 对于三相输出,应在相间短路,或相与中性线(有中性线时)间短路。观察并记录短路输出电流及其持续时间。 完成本项试验之后,UPS应重新整定,保护装置亦应重新设定和/或更换。 UPS 应无损伤,且再启动时正确运转。
7 . 3 . 3 单机故障自我保护
按产品标准的规定进行。
7 . 3 . 4 并联 UPS系统输入短路故障保护
按 GB/T 3859 . 1 规定进行。
7 . 3 . 5 并联 UPS系统输出短路故障保护
按 GB/T 3859 . 1 规定进行。 对于三相输出,应在相间短路,或相与中性线(有中性线时)间短路。观察并记录短路输出电流及其持续时间。 完成本项试验之后,UPS应重新整定,保护装置亦应重新设定和/或更换。 UPS应无损伤,且再启动时正确运转。
7 . 3 . 6 远程监控
用目测法和有关检测工具进行外观和结构检查。
7 . 3 . 7 电池管理
电池按产品标准的规定进行。
7 . 3 . 8 旁路开关切换时间试验
7 . 3 . 8 . 1 测试设备
测试设备主要包括:
a) 存储示波器;
b) 电能质量分析仪。
7 . 3 . 8 . 2 测试方法
在逆变器输出与旁路保持同步的状态下:
a) 增加负载使输出从逆变器供电变为旁路供电,测试其转换过程电压输出中断时间。
b) 当 UPS工作在旁路同步状态时,关闭电池开关,然后关闭主输入开关(UPS 的主输入与旁路输入分别使用同一个开关的情况下,关闭 UPS 内整流器开关),使输出从逆变器供电变为旁路供电,测试其转换过程电压输出中断时间。
GB/T 14715—20 17
7 . 4 主要性能试验
7 . 4 . 1 额定输出功率试验
7 . 4 . 1 . 1 测试设备
测试设备主要包括:
a) 功率计;
b) 电能质量分析仪;
c) 多功能电量仪。
7 . 4 . 1 . 2 测试方法
按照表 1 规定的电压和频率,输出端接入附录 B 规定的基准非线性负载,负载大小应符合产品标准规定。
7 . 4 . 2 输入电压和输入频率
7 . 4 . 2 . 1 测试设备
测试设备主要包括:
a) 频率计;
b) 电能质量分析仪;
c) 多功能电量仪;
d) 示波器。
7 . 4 . 2 . 2 测试方法
在 UPS输入端分别测试输入电压和频率,当输入电压和频率在规定范围内波动式时,测试 UPS 工作状态。
7 . 4 . 3 输出电压和输出频率
7 . 4 . 3 . 1 测试设备
测试设备主要包括:
a) 频率计;
b) 电能质量分析仪;
c) 多功能电量仪;
d) 示波器。
7 . 4 . 3 . 2 测试方法
负载大小在额定输出功率范围内时,分别测试正常运行模式和放电模式时的输出电压和频率。
7 . 4 . 4 输出波形和波形失真
7 . 4 . 4 . 1 测试设备
测试设备主要包括:
a) 电能质量分析仪;
GB/T 14715—20 17
b) 存储示波器;
c) 谐波分析仪。
7 . 4 . 4 . 2 测试方法
负载大小在额定输出功率范围内时,分别测试正常运行模式和放电模式时的输出波形和波形失真。
7 . 4 . 5 100%不平衡负载
7 . 4 . 5 . 1 测试设备
测试设备主要包括:
a) 存储示波器;
b) 电能质量分析仪;
c) 多功能电压表。
7 . 4 . 5 . 2 测试方法
负载功率调整为 100%不平衡负载,测量输出电压,检查各单相输出电压是否符合表 1 的规定。
7 . 4 . 6 额定输出功率因数
7 . 4 . 6 . 1 测试设备
测试设备主要包括:
a) 存储示波器;
b) 电能质量分析仪;
c) 多功能电压表。
7 . 4 . 6 . 2 测试方法
在 UPS输入端接入基准非线负载,调整有功功率与视在功率之比,使其等于额定输出功率因数,负载大小应符合产品标准规定。
7 . 4 . 7 动态电压瞬变范围和瞬变响应恢复时间
7 . 4 . 7 . 1 测试设备
测试设备主要包括:
a) 电能质量分析仪;
b) 存储示波器;
c) 多功能电量仪。
7 . 4 . 7 . 2 测试方法
输出端接阻性负载,UPS在正常模式下操作,通过切断负荷,测量电压的瞬变范围和恢复时间。
a) 负载从 0%瞬间增加到 100%或从 100%突然减少到 0%。
b) 分别测试 a)两种情况的动态电压瞬变范围和瞬变响应恢复时间。
7 . 4 . 8 UPS效率试验
7 . 4 . 8 . 1 测试设备
测试设备主要包括:
GB/T 14715—20 17
a) 功率表;
b) 电能质量分析仪。
7 . 4 . 8 . 2 测试方法
将仪表分别接在输入端和输出端上,然后测量(电池已充满电荷)各功率段输出有功功率与输入有功功率,输出有功功率与输入有功功率之比应符合附录 A 的规定。
7 . 4 . 9 过载能力试验
7 . 4 . 9 . 1 测试设备
测试设备主要包括:
a) 存储示波器;
b) 电能质量分析仪。
7 . 4 . 9 . 2 测试方法
将输出功率分别增加到产品额定输出功率的 125%、150%,能正常运行的最短时间应符合表 1 的规定。
7 . 4 . 10 备用时间试验
7 . 4 . 10 . 1 测试设备
测试设备主要包括:
a) 存储示波器;
b) 电能质量分析仪。
7 . 4 . 10 . 2 测试方法
电池在已充满的情况下接额定输出功率的接线性负载,切断交流输入电源,电池连续正常供电的最短时间应符合表 1 的规定。 对用户有特殊要求的产品和大中型产品,也可以由型号产品标准规定。
7 . 4 . 1 1 切换时间试验
7 . 4 . 1 1 . 1 试验设备
测试设备主要包括:
a) 存储示波器;
b) 电能质量分析仪。
7 . 4 . 1 1 . 2 测试方法
切换时间试验可以在空载或半载情况下进行。 用仪器记录由正常运行模式切换到和放电模式、由放电模式切换到正常运行模式的输出电压波形,根据波形变化或电压大小变化得出切换时间。
7 . 4 . 12 旁路开关切换时间试验
7 . 4 . 12 . 1 测试设备
测试设备主要包括:
a) 存储示波器;
GB/T 14715—20 17
b) 电能质量分析仪。
7 . 4 . 12 . 2 测试方法
在逆变器输出与旁路保持同步的状态下:
a) 增加负载使输出从逆变器供电变为旁路供电,测试其转换过程电压输出中断时间。
b) 当 UPS工作在旁路同步状态时,关闭电池开关,然后关闭主输入开关(UPS 的主输入与旁路输入分别使用同一个开关的情况下,关闭 UPS 内整流器开关),使输出从逆变器供电变为旁路供电,测试其转换过程电压输出中断时间。
7 . 4 . 13 噪声试验
7 . 4 . 13 . 1 试验设备
测试设备为声级计。
7 . 4 . 13 . 2 试验方法
在声学实验中,使产品处于工作状态,用声级计放在 A计权,对微型产品在前方 1 m 处测试。 对其他类型产品在前方 2 m处测试,应符合表 1 条规定(一般测量时,也可在背景噪声不高于 40 dB(A) 的环境下进行,但用此方法测出的噪声值不作仲裁用)。
7 . 4 . 14 电池再充电时间试验
7 . 4 . 14 . 1 试验设备
测试设备为秒表。
7 . 4 . 14 . 2 试验方法
在 UPS带额定负载情况下,切断交流输入电源,让电池连续供电到自动保护时为止,然后恢复交流输入电源供电,产品应能对电池自动充电,电池再充电时间应符合表 1 的规定。 对用户有特殊要求的产品也可以由型号产品标准规定。
7 . 4 . 15 电压稳定率试验
7 . 4 . 15 . 1 测试设备
测试设备主要包括:
a) 存储示波器;
b) 电能质量分析仪;
c) 多功能电压表。
7 . 4 . 15 . 2 测试方法
负载功率固定后,将仪表接到输出端上,然后测量输出电压,单位时间内输出电压变化量应符合表 1的规定。
7 . 4 . 16 零地电压试验
7 . 4 . 16 . 1 测试设备
测试设备主要包括:
GB/T 14715—20 17
a) 存储示波器;
b) 电能质量分析仪;
c) 多功能电压表。
7 . 4 . 16 . 2 测试方法
UPS开机前测试输入端零地电压,负载功率固定后 UPS 开机测量 UPS 输出端零地电压,两者的压差符合表 1 的规定。
7 . 4 . 17 并机电流不均衡度测试
7 . 4 . 17 . 1 测试设备
测试设备主要包括:
a) 存储示波器;
b) 电能质量分析仪;
c) 电流表。
7 . 4 . 17 . 2 测试方法
负载功率调整为并机系统额定负载,将仪表接到输出端上,然后测量各 UPS 输出电流,记录各UPS输出电流与平均电流的最大差值。
负载功率固定后,将仪表接到输出端上,其单台 UPS输出不均衡度应符合表 1 的规定。
7 . 4 . 18 短路试验
7 . 4 . 18 . 1 测试设备
测试设备主要包括:
a) 存储示波器;
b) 电能质量分析仪;
c) 电流表。
7 . 4 . 18 . 2 测试方法
UPS施加交流电源,模拟输出短路,进行以下测量:
测量输出短路峰值电流和稳态输出短路电流及时间;
在进行本试验时,允许使用适当的保护装置(熔断器、断路器);
测试结果应符合 6 . 2 . 2 的规定。
7 . 4 . 19 UPS浪涌电流试验
7 . 4 . 19 . 1 测试设备
测试设备主要包括:
a) 存储示波器;
b) 电能质量分析仪。
7 . 4 . 19 . 2 测试方法
负载功率固定后,将仪表接到输入端上,然后合闸启动 UPS至正常运行模式,测量输入电流的最大
GB/T 14715—20 17
值,测试结果应符合表 1 的规定。
7 . 4 . 20 输出电流峰值因数试验
7 . 4 . 20 . 1 测试设备
测试设备主要包括:
a) 存储示波器;
b ) 电能质量分析仪。
7 . 4 . 20 . 2 测试方法
使用可调节的非线性负载,负载功率固定后,将仪表接到输出端上,然后合闸启动 UPS至正常运行模式。 调节非线性负载峰值电流,测量最大峰值与其有效值之比,测试结果应符合表 1 的规定。
7 . 4 . 2 1 UPS能效试验
7 . 4 . 2 1 . 1 测试设备
测试设备主要包括:
a) 功率计;
b ) 电能质量分析仪;
c) 多功能电压表。
7 . 4 . 2 1 . 2 测试方法
在允许的输入电压范围内,UPS处于正常工作方式时,不联接电池组或在无充电电流状态下,带基准非线性负载。 将仪表接同时接到 UPS输入和输出端,测量输入有功功率和输出有功功率,调整负载大小,UPS 的能效应符合附录 A 中规定。
7 . 5 环境适应性试验
7 . 5 . 1 -般要求
环境试验方法的总则、名词术语应符合 GB/T 2421 . 1、GB/T 2422 的有关规定。
以下各项试验中,规定的初始检测和最后检测,统一按 6 . 1 进行外观和结构检查,并运行自检程序一遍,工作应正常。
7 . 5 . 2 低温试验
7 . 5 . 2 . 1 工作温度下限试验
将受试产品电源置于断开状态放入试验箱内,使箱内温度降至 ± 3 ℃ , 温 度 变 化 平 均 速 率 为 0 . 7 ℃/min~1 ℃ / min。 达到温度稳定后,接通电源满载工作 2 h,在此时间内,受试产品工作应正常。切断交流输入电源,使受试产品切换到电池供电,工作也应正常。
7 . 5 . 2 . 2 贮存、运输温度下限试验
将受试产品电源置于断开状态放入验箱内,使箱内温度降至- 10 ℃ ± 3 ℃ , 温度变化平均速率为
0.7 ℃/min~1 ℃ /min。达到温度稳定后存放 12 h。
在试验时,为防止产品结冰或凝水,允许将受试产品用防潮薄膜密封后进行试验,必要时可以在密封套内装吸潮剂。
GB/T 14715—20 17
试验期满后,使试验箱内温度上升至 6 . 1 规定的条件,并在此条件恢复 2 h。 试验箱内升温时间不计入恢复时间。
检查外观应符合 6 . 1 的要求,然后加电,工作应正常。
7 . 5 . 3 高温试验
7 . 5 . 3 . 1 工作温度上限试验
将受试产品电源置于断开状态放入验箱内,使箱内温度升至 40 ℃ ± 3 ℃, 温度变化平均速率为0 . 7 ℃/min~1 ℃ / min。 达到温度稳定后,存放 2 h,然后通电,受试产品工作应正常。 切断交流输入电源,使受试产品切换到电池供电,工作也应正常。
7 . 5 . 3 . 2 贮存运输温度上限试验
将受试产品电源置于断开状态放入验箱内,使箱内温度升至 45 ℃ ± 3 ℃, 温度变化平均速率为0 . 7 ℃/min~1 ℃ / min。 达到温度稳定后,存放 12 h。 试验期满后,使试验箱内温度降至 6 . 1 规定的温度条件,并在此条件下恢复 2 h。
检查外观应符合 6 . 1 的要求。 然后加电,工作应正常。
7 . 5 . 4 湿度试验
7 . 5 . 4 . 1 工作湿度上限试验
将受试产品电源置于断开状态放入试验箱内,使箱内温度升至 40 ℃ ±30 ℃,温度变化平均速率为0 . 7 ℃/min~1 ℃ / min。 达到温度稳定后,开始输入水汽,并在 1 h 内使湿度升至 90%±3%, 当湿度达到表 2 规定的上限值后,接通产品电源满载工作 2 h,在此时间内,受试产品工作应正常,试验期满后,恢复 2 h,检查外观应符合 5 . 2 要求。
7 . 5 . 4 . 2 贮存、运输湿度上限试验
将受试产品电源置于断开状态放入试验箱内,使箱内温度升至 40 ℃ ± 3 ℃ , 温度变化平均速率为 0 . 7 ℃/min~1 ℃ / min。 达到温度移定后,开始输入水汽,并在 1 h 内使湿度升至 90%±3%, 当湿度达到表 2 规定的上限值后,开始计算存放时间,存放时间为 48 h。 存放期满后,先停止水汽输入,然后断开热源,在 6 . 1 规定的条件下恢复 2 h。 如在箱内恢复,应首先在 30 min 内将温度调到 6 . 1 规定的温度。此两项时间不计入恢复时间。
恢复期满检查外观应符合 6 . 1 的要求,然后加电,工作应正常。
7 . 5 . 5 振动试验
7 . 5 . 5 . 1 试验方法
受试产品按表 3 要求进行振动试验,在试验过程中受试产品不应有机械上的损坏和机内调整,紧固部件不应有松动现象,振动试验后,加电工作应正常。
如无合适的试验设备,本标准建议做运输试验,即用载重汽车做实际行车试验。 将受试产品固定在汽车后部,汽车负荷应为额定负荷的 1/3,行车路面为三级公路,行车距离为 200 km, 时速为20 km/h~40 km/ h。 试验后检查外观应符合 5 . 2 的要求,加电工作应正常。
7 . 5 . 5 . 2 试验顺序
应按照如下顺序进行试验:
GB/T 14715—20 17
a) 共振搜索;
b) 共振保持;
c) 振动循环;
d) 重复共振搜索。
7 . 5 . 5 . 3 共振搜索
在 狓、y、≈ 三个轴向上,按表 3 的规定,对受试产品进行扫描振动,并记录每个轴向上的共振点。 当共振点较多时,每个轴向取 4 个较大的共振点。
7 . 5 . 5 . 4 共振保持
对受试产品 狓、y、≈ 三个轴向上的共振点做共振保持试验。 如无明显的共振,则在 55 Hz 的频率上,以 0 . 15 mm 的振幅,保持 10 min 的振动。
7 . 5 . 5 . 5 振动循环
按表 3 的规定,对受试产品进行振动循环。
7 . 5 . 5 . 6 重复共振搜索
重复 7 . 5 . 5 . 4 的试验,并记录共振点的频率和共振部位,与首次共振搜索时的记录对比,共振部位和共振点不应有较大的变化。
7 . 5 . 5 . 7 冲击试验
受试产品按表 4 要求进行冲击试验,试验后检查外观,应符合 6 . 1 要求,加电工作应正常。 如无合适的试验设备,允许在型号产品标准中作特殊规定。
7 . 5 . 6 包装跌落试验
将受试产品处于准备运输状态,在表 5 规定的高度上进行跌落试验(前、后、左、右、底面各一次),试验后检查包装的损坏。 并开箱检查外观应符合 6 . 1 要求,然后加电工作应正常。
7 . 6 电磁兼容性
7 . 6 . 1 无线电骚扰
按 GB/T 9254 的规定进行。
7 . 6 . 2 谐波电流
按 GB 17625 . 1—2012 规定进行。
7 . 6 . 3 抗扰度
按 GB/T 9254 的规定进行。
7 . 7 安全试验
7 . 7 . 1 -般安全试验
产品的安全试验按 GB 4943 . 1 的规定进行。
GB/T 14715—20 17
产品的电线组件试验按 GB/T 15934 的规定进行。
7 . 7 . 2 保护功能试验
7 . 7 . 2 . 1 过载保护功能试验
产品在正常工作时,调节输出电流使之产生过流,此时产品应自动关机或者旁路开关工作或者熔断熔断器。 过流情况解除后,或换上新熔断器重新开机,产品工作应正常。
7 . 7 . 2 . 2 输出过压保护功能试验
产品在正常工作时,调节输出电压使之产生过压,过压点电压应小于标称输出电压的 120%,此时产品应自动关机或切换到电池供电。 若在电池供电时产生过压,产品应 自动关机。 如按以上方法试验有困难,也可改变对产品电路分析,确认具有输出过压保护功能亦可。
7 . 8 可靠性试验
7 . 8 . 1 试验条件
本标准规定可靠性试验的目的是确定受试产品在正常使用条件下的可靠性水平,试验周期内温度应力规定如图 1 所示,其他应力由型号产品标准规定。
图 1 温度应力图
每一个周期为一次循环,在试验期间循环次数不得少于 3 次 。
7 . 8 . 2 试验方案
试验方案按 GB/T 5080 . 7 进行,具体方案可由生产单位质量检验部门和有关双方协商确定,在不易确定或双方有争议时本规范推荐可靠性鉴定试验用 4 ∶ 5 进行,可靠性验收用 4 ∶ 6 进行。
在整个试验过程中应加电满载工作,而且每隔 8 h要切换到电池供电 1 min。 失效分类及判据见附录 A 只统计关联失效。
7 . 8 . 3 试验时间
试验时间应持续到总试验时间及总故障数均能按选定的方案做出接收和拒收判决时截止。 接收或拒收按所选择的方案判断准则进行判决。 失效分类及判据见附录 C。 可靠性试验样品数量按表 6 的规定随机抽取。
GB/T 14715—20 17
表 6 靠性试验样品数量
7 . 9 能效试验
7 . 9 . 1 测试设备
测试设备主要包括:
a) 功率计;
b) 电能质量分析仪;
c) 多功能电压表。
7 . 9 . 2 测试方法
在允许的输入电压范围内,UPS处于正常工作方式时,不联接电池组或在无充电电流状态下,带基准非线性负载。 将仪表接同时接到 UPS输入和输出端,测量输入有功功率和输出有功功率,调整负载大小,UPS 的能效见附录 A 中规定。
8 质量评定程序
8 . 1 一般要求
产品在定型时(设计定型、生产定型)和生产过程中应按本标准和产品标准中的补充规定进行检验,并应符合这些规定的要求。
8 . 2 检验分类
本标准规定的检验分为:
a) 定型检验;
b) 质量一致性检验。
各类检验项目和顺序(推荐)分别按表 7 的规定。 若产品标准中有补充的试验项 目时,则应将其插入至表 7 的相应位置。
表 7 检验项目和顺序
GB/T 14715—20 17
表 7(续)
9 标志、包装、运输和贮存
9 . 1 标志
产品的标志应符合有关标准的要求。
产品的标志应至少包括产品名称、产品型号、制造商名称、制造商地址(进口产品除外)、商标、产品认证标志。 其标志应简明、清晰、端正和牢固。
包装箱外应标有制造商名称,产品型号,并喷刷或贴有“易碎物品”“怕雨”等运输标志,运输标志应符合 GB/T 191 的规定。
包装箱外喷刷或粘贴的标志不应因运输条件和自然条件而退色变色脱落。
产品包装的回收标志应符合 GB/T 18455 的要求。
9 . 2 包装
包装箱应符合防潮、防尘、防振的要求,包装箱内应有装箱明细表、检验合格证,备附件及有关的随机文件。
9 . 3 运输
包装后的产品在长途运输时不得装在敞开的船舱和车厢中,中途转运时不得存放在露天仓库中,在运输过程中不允许和易燃、易爆、易腐蚀的物品同车(或其他运输工具)装运,并且产品不允许受雨、雪或液体物质的淋袭与机械损伤。
9 . 4 贮存
产品贮存时应存放在原包装盒(箱)内,仓库内不允许有各种有害气体、易燃、易爆的产品及有腐蚀性的化学物品,并且应无强烈的机械振动、冲击和磁场作用。 包装箱应垫离地面至少 10 cm,距墙壁、热源、冷源、窗口或空气入口至少 50 cm。
若无其他规定时,贮存期应为六个月。 若在生产厂存放超过六个月,则应重新进行逐批检验。
GB/T 14715—20 17
附 录 A
(规范性附录)能 效
A.1 效率分级
UPS 的效率分为三级,分类见表 A. 1、表 A. 2、表 A. 3、表 A. 4 。
A.2 输入特性分级
UPS 的输入特性分为三级见表 A. 5 。
A.3 节能标准
效率与输入特性一级为节能标准。
A.4 合格标准
UPS能效指标一般应不大于三级。
A.5 节能技术运用
UPS 系统的能耗与单机效率、输入特性、运行带载率、运行方式等均有关。 本要求适用于分类为VFI 的 UPS在正常运行时的情况,其他分类的 UPS 在后备式运行、互动式运行及分类为 VFI 的 UPS在经济运行的情况,效率应高于本附录要求。
在 UPS配置或拓扑结构达到系统性能要求的前提下,采用经济运行或休眠等节能技术后的能效指标,可作为 UPS 的系统指标,但应做出注明。
A.6 能效的影响因素
为达到隔离要求或输入电流谐波失真的要求在 UPS单机(模块)之外加装隔离变压器或输入滤波器后会有效率损失,系统效率应以实际测量或做修正计算为准。
表 A.1 功率 ≥3 kV·A至< 10 kV·A分类 VFI
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表 A.2 功率 ≥10 kV·A至<40 kV·A分类 VFI
表 A.3 功率 ≥40 kV·A至<200 kV·A分类 VFI
表 A.4 功率 ≥200 kV·A分类 VFI
表 A.5 输入特性
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附 录 B
(规范性附录)基准非线性负载
B.1 概述
本附录要求的 UPS输出测试的基准非线性负载见图 B. 1 中所示,该电路包含整流二极管桥、电容器和电阻器,实际测试时此电路可进行多个并联。
B.2 非线性负载的使用
非线性负载的使用包括:
a) 对于单相额定功率小于等于 33 kV · A UPS,视在功率 s 应等于 UPS 的额定功率。
对于单相额定功率大于 33 kV · A UPS,视在功率 s 中非线性负载应为 33 kV · A,同时应增加线性负载达到 UPS 的额定功率。
对于三相额定功率小于等于 100 kV · A UPS,按 UPS 的设计要求,在相或线间连接三个相同非线性负载,使他们的总视在功率 s 等于的 UPS 的额定功率。
对于三相定功率大于 100 kV · A UPS,视在功率 s 中非线性负载应为 100 kV · A 同时应增加均衡负载达到 UPS 的额定功率。
图 B.1 非线性负载
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附 录 C
(规范性附录)故障分类与判断
C.1 故障定义和解释
按 GB/T 5271 . 14 规定的故障定义,出现以下情况之任一种均解释为故障:
a) 受试样品在规定的条件下,出现一个或几个性能参数不能保持在规定值的上下限之间;
b ) 受试样品在规定的应力范围内工作时,由于机械零件、结构件的损坏或卡死,或出现了元器件的失效或断裂,而使受试样品不能完成其规定的功能。
C.2 故障分类
故障类型分为关联性故障(简称关联故障)和非关联性故障(简称非关联故障)。
关联故障是受试样品预期会出现的故障,通常都是由产品本身条件引起的。 它是在解释试验结果和计算可靠性特征值时应要计入的故障。
非关联故障则是受试样品出现非预期的故障,这类故障不是由受试样品本身条件引起的,而是由试验要求之外的条件引起的。 非关联故障在解释试验结果和计算可靠性特征值时不计入,但应在试验中做记录,以便于分析和判断。
C.3 关联性故障判据
凡因受试样品本身的原因引起出错,以致于可能导致联机设备发生故障,或者受试样品本身的控制功能和打印功能部分或全部失去,均判为关联故障。
下列故障为关联故障:
a) 按键或拨动开关一次产生两次以上的作用效果或无效果;
b ) 凡需停机修理(包括焊接、调整等)才能恢复受试样品功能的故障;
c) 告警失灵、脱机/联机状态转换失控;
d) 多次重复故障,如连续或周期性的误打,换行不到位或卡纸,每种故障累积三次,算作一次关联故障;
e) 操作员无法排除的卡纸故障。
C.4 非关联故障判据
非受试样品本身的原因引起的故障,或不影响打印功能的故障,判为非关联故障。 下列故障为非关联故障:
a) 凡不需要任何人工干预而能排除的故障,如采取了自动纠错措施,防止键信号偶然跳动产生的差错;
b ) 指示灯不亮;
c) 由于供电电源超过标准而引起的熔断丝断、电源过压或欠压保护;
d) 联机时,由联机设备反映到受试样品中来的故障;
e) 诱发故障和误用故障。
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附 录 D
(资料性附录)
不间断电源系统拓扑结构(UPS)
D.1 概述
本附录介绍了流行的 UPS拓扑结构在使用和运行模式时的框图。 本附录所有存储的能量源通常是一个电池标志。 但是,其他形式的存储能量源也可以同样表示。
附加的电路和组件,如滤波器(瞬态和电磁兼容性)和隔离变压器可能根据负载要求和交流配电系统需要增加改变拓扑结构。 为简单起见,这些细节被省略。 在此不谈技术上的优缺点,因此买方必须与卖方一起检验任何 UPS对预期负载设备的适用性。
D.2 双变换拓扑结构
双变换拓扑结构包括交流到直流的整流器和一个直流逆变到交流的逆变器。 参见图 D. 1 。
图 D.1 双变换的拓扑结构
在正常运行方式下,由整流器/逆变器组合连续地向负载供电。
存储的能量源可直接连接到或通过一个直—直转换器、开关或半导装置连接到直流总线。 充电时存储能量源可由整流器或通过其他方法(例如专用充电器)充电。 当交流输入故障时,UPS入储能供电运行方式,由蓄电池/逆变器组合向负载供电。
D.3 线互动式拓扑结构
在线互动式拓扑结构包括一个双向的转换器,通常是一个双向逆变器和一个交流电源接 口 。参见图 D. 2 。
在正常运行方式下,当交流输入正常时,电源接口调节输出电压向负载供电;双向逆变器(整流)给蓄电池充电。 输出频率取决于交流输入频率。 当交流输入电压超出 UPS 预定允差时转入储能供电运行方式,由逆变器/蓄电池供电,同时电源接口切断交流输入电源,以防止逆变器反向馈电。
GB/T 14715—20 17
说明:
正常工作模式Normal mode
储能装置放电模式Stored energy mode
图 D.2 在线互动式拓扑
D.4 后备式拓扑结构
待机拓扑包括一个电池充电器,一个直流以交流转换器,通常是一个单向逆变器和 UPS 开关。 见图 D. 3 。
说明:
正常工作模式
Normal mode
储能装置放电模式
Stored energy mode
图 D.3 待机拓扑
在正常操作模式中,交流输入经 UPS开关向负载供电。 当交流输入超出的 UPS 的允差时,转入储能供电运行方式,负载直接或经 UPS开关切换到逆变器。 由电池/逆变器的组合供电。
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附 录 E
(资料性附录)
不间断电源系统(UPS)配置
E.1 一般描述
不间断电源系统(UPS),在本标准中所描述的是一个电子功率系统。
本附录概述了 UPS配置的变化,从一个单元到更复杂的系统,以增加可用性或增加输出功率。本附录介绍了在使用中的典型 UPS配置的特点。
E.2 单输出总线 UPS
E.2. 1 单台 UPS
单台 UPS包括一个储存能量源和一个或多个静态功率转换器。
E.2.2 基本的 UPS单机
一个基本的单 UPS是一个 UPS单元不包含任何为提高可用性而设置的替代电路。 参见图 E. 1 。
图 E.1 单 UPS—基本
E.2 . 3 带旁路的 UPS单机
带旁路的 UPS单机,见图 E. 2,就是 UPS单机增加替代电路路径(旁路)。 当
a) UPS单机故障;
b ) 负载过载。
增加旁路可提高其可用性。
图 E.2 单 UPS旁路图
E.3 并联 UPS
一个并联的 UPS包括两个或两个以上单机 UPS 的交流输出,在正常模式下的操作中,连接到一个
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