UPS 不仅能保护设备免受断电影响。我有一台施耐德 SURTA2200XL UPS（手册在这里）。它可以防止以下所有情况：
- 欠压（又称电压下降）
- 过电压
- 电涌（例如雷击、变压器短路等）
- 停电
我认为它也许能够防止严重失真的主电压波形，但我不确定。
对于可以耐受电源故障的设备，如何确定它们是否能够耐受过压和电压跌落？
有没有办法可以防止欠压、过压和电涌，而无需花费全功能 UPS 的费用？
答案1
背景：我管理着一个城镇的两个站点，那里有架空电线、冬季风暴、持枪者，偶尔还会遭遇雷击。这些情况结合在一起，造成了一些相当恶劣的季节性电力事件。我们每年通常会因主电源事件而损失少量但相当可观的设备。在线 UPS 上的设备似乎没问题。直接连接到主电源的设备似乎容易受到攻击。我们的一个站点恰好与一位电工大师在同一栋楼里，而他的公司恰好也是一些偏远村庄的电力公司。所以，无论好坏，这个解决方案主要是由电工而不是 IT 专业人员提出的。
威胁
对于直接连接到主电源的设备似乎有三种常见威胁：
- 欠压或掉电
- 谐波和瞬变
- 高压（几千伏）
欠压或掉电
在我所在地区，欠压或电压降低有两个常见原因：
- 附近动态负荷较大
- 失去相位
您所在社区的大型动态负载可能会导致您所在站点的供电电压波动。当负载关闭时，您所在站点的电压最大，而当负载打开时，电压最小。我们其中一个站点附近的动态负载（电工认为可能是油炸锅或热水器）会导致两相之一的电压在 106 伏和 142 伏之间波动。偶尔，同一相会莫名其妙地瞬间降至 98 伏。
当多相服务中只有一个相中断时，中断相的电压不会降至零。这是因为许多多相设备（如炉子、热水器、电机）会将一些电压反馈回中断相。因此，直接连接到主电源的其他单相设备（例如接入开关和监视器）将看到一些低交流电压。在最近的一次相位中断期间，我测量了 20 到 80 伏之间的电压。
根据我目前的经验，只要电压稳定，106-142 伏似乎不会造成伤害。然而，最近那次相位中断期间出现的 20 到 80 伏电压却造成了伤害。在那次事件中，一台非托管交换机和两台显示器的电源被损坏，不得不更换。这与许多通用电源的 90-240 伏输入功率规格大致一致。 换句话说，当一个相位中断时，你可能会让所有直接连接到该电路的设备接受超出规格的电力。
谐波和瞬变
一些工业设备（例如大型电机、伺服器、加热器）会将谐波和/或瞬变反馈到电网。一旦进入电网，整个社区的电力都可能受到这些瞬变和谐波的污染。 欧洲要求某些设备必须具有免疫力电源谐波和瞬变。北美没有这样的要求。在之前的职业生涯中，我设计了经过欧洲抗扰度测试的电子设备。当受到电源瞬变和谐波的影响时，输出电压电源有时会严重偏离规格。我测试的那些有问题的电源都是黑盒，与我在我们站点看到的为交换机、路由器、显示器和笔记本电脑供电的电源没有区别。
这个故事的寓意是：如果您的主电源上有足够的瞬变和/或谐波，那么某些适配器偶尔会产生超出规格的输出电压。
高压
这是有趣的。我说的高压是指几千伏。在你的工地上看到高压的常见原因有两个：
- 变压器初级和次级绕组短路
- 雷击
在我们地区，电线杆顶端的导体电压通常为 14,400 伏。电线杆上的灰色圆柱形变压器和分区周围的地面金属箱将电力降低到通常输送到您站点的数百伏电压。显然，人们喜欢使用杆顶变压器进行射击练习。问题在于变压器是油冷的。当油浴被子弹穿透时，冷却油会泄漏出来。没有油，绕组最终会升温到足以击穿初级和次级绕组之间的绝缘层。当发生这种情况时，大约 14,400 伏的电压会施加到您的站点，直到一个断路器或另一个断路器跳闸。这一切通常发生得比眼睛能看到的要快，但普通的断路器、保险丝和电涌保护器无法正确或快速地处理此事件以防止损坏您的设备。
至少在我们这里，雷击导致电气设备出现问题的情况极为罕见，所以我没有遇到过这种情况。不过据我所知，无论是短路变压器还是雷击，保护设备的措施都是相似的。
电力公司的容忍度
您可能认为我上面列举的威胁在某种程度上是电力公司的责任。据我所知，至少在我所在的 BC 地区，情况并非如此。 BC Hydro 的“系统电压控制”政策例如，明确允许电压每次在几分钟内出现 +/-20% 的偏差。我甚至还没有找到考虑瞬变和谐波的政策。当然，电力公司不太可能对其变压器的破坏行为负责或承担责任。
缓解策略
首先，在线 UPS 似乎能提供针对所有这些威胁的最佳保护。它们还支持设备正常关闭。至少在我的站点上，让整个站点上的所有易受攻击的设备都由在线 UPS 供电在物理上和成本上都是不切实际的。那么，如何处理这些易受攻击的设备呢？一定连接到主电源？我使用两种不同的策略来应对威胁：
- 电源监控和接触器位置断开
- HRC保险丝和电涌保护装置
电源监控和接触器站点断开
这里的概念是，当且仅当主电源满足某些电源质量标准时，整个站点才会连接到主电源。当不满足这些标准时，整个站点的电源将被切断。正确设置后，这将完全消除欠压和电压降低造成的损害 - 如果一个相位中断，两个相位都会立即与主电源完全断开。
作为参考，我使用的是本德VME420以及与配电盘馈线连接的接触器，以保护我最有问题的站点。您可以根据自己的需要对其进行编程。它基本上只是在电源超出我的规格时打开电磁接触器——偶尔会这样。我已将其设置为在主电源恢复正常一段时间后重新关闭。
我还想监测谐波和瞬变，但我还没有找到可以做到这一点的设备。
HRC 保险丝和电涌保护装置
这里的策略是，当高压施加到馈线时，两个设备会协同工作。首先，专用的浪涌保护装置 (SPD) 充当电分流器和撬棍将到达您站点的电压限制在通常数百伏特的范围内。它通过在高压出现后很快通过非常高的电流来实现这一点。SPD 本身并不是很有用。它会很快过热并随后失效，无法提供进一步的保护。
难题的其他部分是破裂容量(HRC) 保险丝位于 SPD 的上游。当 SPD 分流保持电压处于安全值所需的高电流时，SPD 上游的保险丝将熔断。这必须发生得足够快，以免 SPD 过热和失效。保险丝的高断裂容量是必需的，因为我们处理的电压足够高，即使在普通保险丝熔断后也能在它们上产生电弧。
作为参考，我正在使用此西门子 SPD在我最有问题的网站上。
此策略应能保护您的站点免遭雷击和变压器短路的损害。
你需要一个电工
在我的管辖范围内以及大多数其他管辖范围内，安装任何这些设备都需要有执照的电气承包商。
预算和商业案例
总而言之，安装此保护装置的零件和人工费用约为 2500 加元。我估计，停电每年会造成 1000 到 2000 美元的生产力和零件损失。所以我预计两三年内就能收回成本。如果我们的变压器短路或遭受雷击，它应该会立即收回成本。另一方面，如果你有相当干净和可靠的主电源，所有这些东西可能都不值得。
答案2
我认为它也许能够防止严重失真的主电压波形，但我不确定。
这是“在线式 UPS”，这种 UPS 具有双转换功能，即两个主要部分：一个是电源/整流器，为电池充电，另一个是逆变器。因此，这是理想的保护。如果输入电压与波形无关 - 只要电池容量高于最低限度，逆变器就是独立的。
有没有办法可以防止欠压、过压和电涌，而无需花费全功能 UPS 的费用？
有电压调节器和电涌保护器，但它不能提供如上所述的隔离，因为至少在容量方面有需求（电池可以很好地完成这项工作）。 调节器主要有两种类型：机械调节器和电子/电路调节器。 机械调节器对于稳定性无效：输入电压有一个范围，如果超出该范围 - 那么逻辑控制器就会操作电机驱动器并改变变压器上的位置，这些用于一般稳定，而不是用于电涌保护，并且它适用于大电流，因为它也很便宜 - 小型逻辑部件+变压器+驱动器，仅此而已。 在电路一的情况下，一切都取决于电容器，它可以部分保护您免受某些问题的影响，但是，在非常不稳定的情况下，它无法控制输出电压。 这两种方法都无法解决输入电压频率的问题，例如在使用柴油发电机时。
在线式 UPS 通常不关心输入频率，因为输入端有整流器。
对于未受 UPS 保护的设备，应如何调节主电源？
嗯，使用电涌保护器。如果输入电压变化太大，则添加稳压器。
答案3
不言而喻的是，任何情况下，每一台关键任务设备都不应接收未经“调节”的电源（如您所说）。
现在，至于 UPS 的问题，只有您才能决定是否真的需要所有设备都有辅助电池供电。您应该问自己：“此服务器上运行的应用程序能否等待电源恢复？”这可能需要数小时，甚至数天，具体取决于断电的性质。
有各种各样的设备可以“调节”电源，例如浪涌保护器、稳压器和滤波器，它们可以修复电源的谐波（波形）。作为参考，您可以查看以下范围亚太经合组织对于这种类型的设备，请自行决定。
如果最后你认为每次停电后几分钟的停机时间是可以忍受的，那么你始终可以选择久经考验的（尽管技术含量很低）方法，即使用古老的燃气发电机。在调节硬件之前，将这个嘈杂的魔鬼与主线路并联，当一切变黑时，只需拉动电源线即可。