UPS原來設計思路是主路(整流器)和旁路同用一個輸入電源,當市電電源故障時,UPS轉電池工作模式。當UPS內部故障或輸出過載時,轉到旁路帶載,當故障恢復或過載消除UPS自動切回正常工作模式,這是UPS正常工作的邏輯。
　　
　　如果采用不同源的雙電源輸入,其工作邏輯:主路和旁路不同源時,UPS的輸出電壓和相位始終在跟蹤旁路,這是UPS設計時就規定好,當主路電源故障時,UPS轉電池工作模式,而不是轉旁路電源供電,當電池組電力耗盡時,UPS轉到旁路供電,這時雖然用旁路電源給負載供電,但負載并沒有受到UPS的保護,電網中的各種干擾如雷電浪涌、電壓起伏、電氣噪聲等隨時對負載造成威脅,違背了設置UPS的目的。另外,在兩路電源供電的情況下,一般電池后備時間都比較短,因為兩路電同時出現問題的概率很小,所以當電池很快耗盡后,負載接受的是沒有改善的電力,風險很大,所以UPS不同源雙電源輸入解決方案并不是最佳的。
　　
　　總結:同源的雙電源解決方案是解決UPS內部故障或過載時的冗余備份問題，不同源的雙電源解決方案解決的是UPS外部輸入電源的冗余備份問題?；蛘哒f其采用兩路電源的目的是在兩路電源之間進行冗余備份，一主一備的模式。但實際上不同源接入后，UPS系統實現不了兩路電源之間進行冗余備份的目的，只能做為特殊情況下的備用方案。
　　
　　1）同源的雙電源解決方案很簡單，主路和旁路輸入同一路電，如圖1所示。常規操作不再描述。
　　
　　2）不同源雙電源解決方案
　　
　　ATS互投解決方案如圖2所示:利用ATS開關將雙電源進行互投,輸出一路電源給UPS提供雙路電源,如圖所示,優點:滿足UPS設計思路,UPS內部實現冗余備份,兩路電源通過ATS實現外部電源冗余備份,且負載始終都在UPS的保護下工作。這是最佳的雙電源輸入解決方案,建議采用這種解決方案設計架構。
　　
　　直接接入雙電源的解決方案:當現場不具備安裝ATS互投開關時,也可以直接接入不同源的電源,不過,因為UPS設計架構的不一樣其解決方案也是不同的。
　　
　　UPS設計架構—UPS整流器輸入無需零線參與情況,如圖3和圖4的UPS架構原理圖,接線方案:主路(整流器)接入電源1的三根火線,旁路接入電源2的三根火線及一根中性線。由于整流器無需零線參與,所以無論兩路電源是否同源都將支持,此類設計機型有:UPS整流器輸入無需零線參與的UPS設計架構原理圖如圖3所示,UPS內部采用全橋型逆變器設計方式,由Δ/Y型輸出變壓器副邊產生零線,整流器輸入無需零線,在UPS轉旁路運行時,輸出變壓器產生的零線與旁路輸入的零線連接在一起;
　　
　　如圖5所示,在UPS內部采用三相四橋臂半橋逆變器設計方式,由一個橋臂中點引出零線,整流器輸入也無需零線。即該UPS設計架構是UPS整流器輸入需要零線參與,如下面圖5的UPS架構原理圖,接線方案:因為整流器必需要零線參與工作,否則UPS將不能正常運行,所以市電輸入與旁路市電輸入必須為同源,即零線必須唯一;如果兩路輸入市電的零線不同源,為了確保UPS正常工作,需要在旁路輸入端設置隔離變壓器,如下面圖5。通?？刹捎昧阆嘁艱/Z變壓器(確保原副邊之間無移相)來解決輸入不同源系統的零線問題。此類設計的機型如圖5所示UPS整流器輸入需要零線參與的UPS設計架構圖。
　　
　　如圖5所示,UPS內部采用半橋逆變器設計方式,由兩組電池的中間點引出零線,該零線與整流器及旁路輸入的零線連接在一起。
　　
　　如圖6所示的解決方案,將變壓器副邊的零線(N)與UPS整流器輸入的零線(N)短接,使UPS的輸入零線歸一,如圖中虛線所示。常常有人提出疑問,將不同源的兩路零線短接在一起,不是就可以解決了嗎?
　　
　　簡單來說,常見的有兩種情況,當兩路電源在同一處配電室進,不可以短接,如果短接,其主要影響不是UPS,而是對電網中的其它設備有影響,如兩路電源不在同一處配電室,則是可以短接。具體分析情況如下。
　　
　　假設兩路電源同在一處,且共用一組低壓配電盤,末端電源的轉換開關應用四極開關,如圖7所示,兩電源的中性點只在低壓電盤處一點接地,否則將會產生雜散電流而引起種種不良后果。所以此種情況零線是不能短接的。此方式是數據中心最常見的配電架構,
　　
　　圖7(a)所示為雙電源采用三極轉換開關,左邊開關閉合時電流經左邊線路的N導體返回;同時在NA點將有另一股電流經右邊電路的N導體返回,形成雜散電流;導致左邊線路的相導體和N導體矢量和不為零,就會產生磁場干擾。圖7（b）所示為兩電源不共用配電盤,末端采用三極轉換開關產生雜散電流的情況。
　　
　　假設兩路電源不在一處,且不共用低壓配電盤,全電氣裝置內中性線只在變電所低壓配電盤內一點接地,發電機處中性線不接地。當由任一電源供電時,中性線電流只由本回路的中性線返回電源,別無其他通路。這樣末端電源的轉換開關采用三極開關也不會在備用電源中線產生雜散電流而引起不良影響,所以此種情況零線是可以短接的。
　　
　　圖8示出了幾種應用中的連接方式以供參考。
　　
　　作者簡介
　　
　　裴躍冬,目前任職于山特電子(深圳)有限公司賦能部,獲得國家一級建造師執業資格,從事數據中心物理基礎設施的設計及技術支持工作已有將近二十年經驗,對于UPS、精密空調、微模塊等產品的解決方案設計及應用有獨特的見解。
　　
　　參考資料
　　
　　《機房與UPS選型技術手冊》王其英編著
　　
　　《UPS主、旁不同源輸入問題淺析》李煥一
　　
　　《建筑電氣裝置600問題》王厚余編著
　　
　　《低壓配電設計解析》任元會編著
　　
　　編輯：Harris