不仅在温暖和舒适中:UPS还可以在非办公室模式下工作





院子里已经是秋天了,在我们的技术博客中,编辑和读者都希望摆脱使用UPS(不间断电源)的复杂术语,方案和图表,并谈论更抽象的内容,尽管不那么有趣,但至少开阔眼界。这就是我们要做的。众所周知,UPS生活的主要场所在办公桌下面或数据中心的服务器室中。但是您可以在重要系统的运行乃至生命取决于电源的其他地方找到UPS。以下是几个有趣的示例。





在天空上



鉴于现代班轮里塞满了各种电子设备,如果飞机没有UPS,那将是令人惊讶的。当然,与办公室安装的UPS相比,飞机上安装的UPS有许多特殊要求(温度条件,抗振性和气压变化),它们的名称略有不同-“紧急电源”或EPS(紧急电源)。与基于地面的UPS不同,它们由来自28 V车载网络的直流电供电,但是在输出时,它们会给出一整套不同的电压:24 V和2.0–6.5 V DC和115 V / 400 Hz AC。





庞巴迪和巴西航空工业公司飞机的EPS源501-1228-04。资料来源:PaulGreasley / Wikimedia Commons



在飞机上,EPS源安装在现有的航空电子设备架或可选的安装架中。他们的任务是在机载网络完全故障的情况下保持重要航空电子设备的电源,包括辅助动力单元(APU)甚至是应急空气涡轮机(Ram空气涡轮机),这是一个在航空领域有百年历史的鲜为人知的单元。这是一个带有螺旋桨的小型叶轮,如果所有其他发电机都发生故障,该叶轮会自动移出并随进入的气流旋转。尽管体积小,但发电机的功率仍约为10 kVA(取决于飞机型号)。





当所有其他发电机发生故障时,应急涡轮机将退出工作状态(此处显示在达索猎鹰7X公务机上,但也用于客机和军用飞机上)。来源:YSSYguy / Wikimedia Commons



EPS为人工视界和其他关键航空电子消费者提供了动力。用于舵控制的电源电路还具有28 V备用电池-用于标准飞机发动机发电机的轮胎和APU总线。但是有电池,没有UPS或EPS,即它们被充电直流电,并也给直流电。



在EPS中,使用容量为5-10 Ah的电池,EPS的重量与具有类似容量的电池的办公室同类电池的重量大致相等。例如,带有5 Ah电池的EPS的重量约为6 kg,即像他的堂兄一样令人惊讶的是,航空EPS仍使用相当重的免维护铅酸电池,而不是较轻的锂离子电池。解释很简单-联邦航空局(FAA)和其他航空监管机构正在尝试消除机上有火灾危险的设备。但是,随着锂电池技术的发展和全电动飞机时代的到来,这一禁令可能会取消。



一家航空公司的应急不间断电源设备要花费多少?根据Quora的回答,中程飞机的航空燃料成本为每小时每1千克运输货物1美分。在客机的整个使用寿命中,EPS电源将在空中花费约120-150,000个小时,重量为6千克,旅行时将花费约7,000美元至9,000美元。



拯救生命的地方





外科医生的手不需要电源,但是操作单元的良好照明很重要。来源:Pixel



在谈到下一个UPS案例时,我们将继续挽救生命。医疗保健设施取决于操作对瞬时电力中断高度敏感的设备所需的连续电源。例如,实验室血液分析仪执行的同步过程会持续很长时间(有时数小时)。由于电源故障而导致分析仪停止运行可能会导致所研究的生物材料丢失或诊断数据出错,进而对患者的生活起决定性作用,或严重影响诊所的工作计划。



或生殖手术中的细胞移植设备,尤其是低温恒温器-由UPS电池提供的备用电源系统为它提供支持非常重要:如果电源中断且样品保留在断电的低温箱中,则可以破坏生物材料。这将导致需要重复外科手术或供体细胞丢失,这可能成为严重的问题,甚至对患者而言是个人悲剧。



为医疗机构正确组织的不间断电源应具有三个级别的能源支持。第一级是为整个医院服务的备用柴油发电机组(DGU)。第二层是用于关键区域的UPS套件,其中包括手术室,重症监护室和诊断实验室。 UPS在此处安装了额外的电池组,以对医疗设备进行本地保护。在美国,有一条规则规定,这些工具包(UPS +外置电池)必须确保医疗设备在受保护的房间内运行至少2个小时。在俄罗斯,根据GOST R 50571.28-2006,手术室的自主照明时间和其中的其他设备(仅提及内窥镜)的供电时间至少要规范3小时。第三级保护是UPS,直接内置在人工肺通气(ALV)等医疗设备中。



传统上,在线UPS用于医疗技术,其到电池的传输时间为零,在输出端具有纯正弦电压。相当大范围的设备(医疗激光器,机器人系统等)无法使用在线互动式和备用UPS提供的近似正弦电压波形运行。



远程医疗团队的UPS可以为各种设备供电。资料来源:伊顿



除固定式UPS外,还生产了防震盒中的便携式不间断电源,用于医疗实践。他们可以使用各种设备为电池充电-便携式发电机,太阳能电池板和风力涡轮机,汽车电池。便携式UPS被急救医疗队使用,甚至在最近-甚至接受以远程医疗模式接待患者的治疗师(到目前为止,这是国外的做法)。



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