本文通過一個供電系統故障的例子說明機器質量、價格與可靠性的關系，由此對一些用戶的糊涂概念進行了剖析，并指出走出誤區的途徑。

一、概念的誤區

人們總是在有些事情上明白，在另一些事情上又犯糊涂。比如穿衣服，誰都知道毛料衣服比化纖質量好，有機食品比一般食品好，真絲領帶比尼龍領帶好…但在另一些事情上就糊涂起來，現舉一個例子。

有的認為工頻機UPS就是可靠，而且不管什么牌子都一樣，既然一樣那就是越便宜越好。這在電源的購買問題上表現得淋漓盡致，結果買了便宜貨后起火的、冒煙的不在少數。這里邊就有個質量問題，比如同樣是工頻機結構200kVA的UPS，有的重量是1600kg，而有的還不到1000kg，相差的這近600kg是由內容的：為了提高可靠性，加了很多冗余環節，所以在應用中前乎不出故障，而后者就沒有這些冗余環節;又比如模塊化UPS，有的平均重量在2kg/kVA以上，而有的就還不到1kg/kVA，同樣是10kVA的容量，但帶載的能力就不一樣了。在競爭激烈的今天誰不想用降低成本來提高競爭能力!但要有個度，若離得太遠就令人深思了。

    二、一起故障的啟示

某數據中心由于容量較大采用了4臺大容量工頻機UPS構成3+1供電系統，如圖1所示。

    1.故障狀況
在3+1冗余并聯系統中UPS2逆變器功率管爆炸，并由此而導致輸出開關斷路器1，2，3跳閘;旁路1，旁路2和旁路3啟動，如圖2所示。這樣一來就導致負載全面斷電。

    2.故障狀態分析
為什么UPS2的逆變器爆炸會引起整個機房斷電呢?一般來說，凡是功率管爆炸都是由過高的溫度引起，過高的溫度來自過大的功率損耗，過大的功率損耗來自過大的電流。其典型的過流莫過于短路，逆變器功率管爆炸一定是發生了短路。如圖3(a)所示，假如由于VT2的質量問題而擊穿，即使是由于耐壓不夠而導致的電壓擊穿，對功率管而言由于其結構的原因也會造成PN結首先燒熔短路，這就形成了電流的直接通路，如圖中短粗黑線所示，這樣一來變壓器B2初級的上端就直接連到了直流電源的正極，原來當VT2和VT3截止時，整個直流電壓由這兩支管子分擔，各分擔二分之一。但現在由于VT2的穿通，整個直流電壓就全部加到了VT3上，此高壓一舉將該管擊穿。這樣一來，輸出變壓器B2的初級就將直流電壓短接，形成短路負載?；蛘呒词筕T3當時不能擊穿，在VT4導通時也會擊穿，即使一次不會擊穿，連續幾次也給擊穿了，總之變壓器初級的短路就肯定形成了。

    UPS有一個特點，在逆變器故障時也會打開旁路，此時從旁路來的市電再不給負載供電，而直接流向短路變壓器繞組。另一方面，UPS1和UPS3(甚至UPS4)的逆變器由于發現了比負載更容易通過電流的短路環節，其電流也流向UPS2的短路變壓器繞組，從而形成強大過流，因此在控制電路的控制下關閉逆變器而打開相應的旁路，使旁路電流經相應的輸出斷路器流向UPS2的短路變壓器繞組，如此強大的過流使輸出斷路器跳閘，以保護設備，否則就會起火，這是電路設計的保護措施。這就是為什么UPS2的逆變器爆炸會導致輸出開關斷路器1，2，3跳閘;旁路1，旁路2和旁路3啟動的原因。那為什么斷路器4和旁路4正常呢?照理論上說斷路器4和旁路4也應該動作，但在這里其他3路旁路電流已將短路繞組上的電壓抬的足夠高，而且在UPS4還沒來得及動作前，短路UPS2的斷路器已跳閘，保護了整個冗余系統，否則其它幾臺UPS的旁路都得燒毀。實際上旁路4也應該已經打開了，原因是并聯UPS系統必須同時轉旁路，這是并聯系統的特點，如果這些UPS不是這樣，那就在產品設計上有問題了。

    那為什么以前幾乎沒有發現此故障呢?這就牽涉到器件的質量問題。如果是很好的、價格不菲的機器，其功率管選擇的等級會高一些，即使有一個管子比如VT2擊穿，直流電壓全部加到了VT3上，但由于管子的耐壓等級高，就不會連續擊穿，最多退出并聯系統。決不會發生連續故障事件。尤其對一個很重要的系統來說，往往在購買價格上斤斤計較，省了芝麻丟了西瓜。一般說產品貴有貴的道理，便宜有便宜的原因，不是都一樣，也不能憑運氣做事情。