UPS輸出變壓器可以“抗干擾”說法是“無的放矢”

一、引言

根據歷史的發展規律，當前正值高頻機型UPS替代工頻機型UPS的過渡時期，在這個時期，以前一直不被人們注意的輸出變壓器現在竟成了“搶手貨”。主要原因是：據說這個變壓器可以抗干擾。所以不但工頻機型UPS的這個變壓器穩固了抗干擾功能，就是已經取消了這個變壓器的高頻機型UPS也必須在輸出端再給加上去。這樣一來，在人們的印象中就好像高頻機型UPS取消變壓器的做法是瞎耽誤工夫，反而成了技術落后的產品。可見宣傳的“魅力”有多大!難怪一些用戶對沒有輸出變壓器的高頻機型UPS抱有懷疑態度：變壓器沒了就不抗干擾了!

如果上述的宣傳是真理，那么高頻機型UPS就真地沒有立錐之地了。可惜的是UPS輸出變壓器可以抗干擾”說法是“無的放矢”!為了說明這個問題，先解決以下幾個問題：

輸出變壓器抗干擾的目的是什么?

UPS輸出變壓器抗的是什么干擾?

UPS輸出變壓器在電路中是否有干擾可抗?

這幾個問題搞清楚了，結論也就出來了。

二、UPS輸出變壓器抗干擾的目的是什么

這個問題很好回答，抗干擾的目的就是為了保護設備和電路不受損害。圖1示出了兩種：

圖1UPS供電原理方框圖

UPS供電系統原理方框圖。因為這里談的是輸出變壓器，所以不涉及整流器。從圖1(a)中可以看出，變壓器抗干擾的目的就是為了保護前面的逆變器和后面的負載電路。就是說這個變壓器可以防止逆變器出來的干擾去損害負載電路，或者是負載出來的干擾去損害逆變器。除此二者外沒有第三。

首先說明，不論是高頻機型UPS，還是工頻機型UPS，在相同規格的情況下，此二者的逆變器是一樣的，負載也是一樣的。既然工頻機型UPS的逆變器需要保護，那么按照變壓器宣傳者的理論，高頻機型UPS的逆變器因沒有變壓器隔離，就不受保護，就應該受到負載干擾的損害，即應該頻繁地損壞。而實踐證明逆變器并未損壞，而且還一直工作很好。比如某品牌高頻機型UPS在近三年間裝機從250kVA到600kVA近300臺無一逆變器損壞的例子，這在工頻機型UPS中也是罕見的。至于負載，只是用電單元，不向逆變器輸送干擾，而且也送不過去。況且逆變器也不是干擾源。關于這一點，不妨用示波器測一下就可看得清楚。所以工頻機型UPS的輸出變壓器在這里并不是起保護作用的環節。三、工頻機型UPS輸出變壓器抗的是什么干擾

前面已經討論了工頻機型UPS的輸出變壓器在這里既然不是起保護作用的環節，那么它抗干擾的目的是什么呢?真正的問題是：變壓器在這里是不是真地在抗干擾。圖5示出了工頻機型UPS的供電線路電原理圖。圖中的AB兩點表示UPS的輸出端，就在AB這兩點，UPS輸出電壓UUPS的波形失真一般應小于5%(這是指標的要求)，是一個很好的正弦波，如圖中所示。但到了負載端，電壓UL的波形就出現了失真，這個失真是如何形成的呢?眾所周知，負載端的工作電流IL是對應正弦波電壓峰值處的脈沖電流，盡管UPS輸出端AB處是很好的正弦波，但電源到負載端有一定距離，而電纜是有阻抗的，所以電纜的長短就決定了阻抗RW的大小：

圖2UPS供電線路電原理圖

式中RW—電纜在某長度l下的阻抗

r—電纜材料的電阻率

l—電纜長度

S—電纜截面積

XL—電纜在長度l下的電抗