STS靜態(tài)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的工作原理以及與UPS電源如何配合使用

靜態(tài)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)（Static Transfer Switch，簡(jiǎn)稱STS）是一種用于切換電源的設(shè)備，主要用于數(shù)據(jù)中心、服務(wù)器房等環(huán)境中，以保證電源供電的連續(xù)性和可靠性。它與不間斷電源（Uninterruptible Power Supply，簡(jiǎn)稱UPS）可以進(jìn)行配合使用，以提供更可靠的電源保護(hù)。

工作原理：

STS的工作原理基于電源切換的需求，當(dāng)主電源出現(xiàn)故障或失效時(shí)，STS能夠自動(dòng)將負(fù)載從主電源切換到備用電源，以保持電源的連續(xù)供應(yīng)。主要包括以下步驟：

1. 監(jiān)測(cè)：STS會(huì)不斷監(jiān)測(cè)主電源的狀態(tài)，包括電壓、頻率、相位等參數(shù)。

2. 故障檢測(cè)：當(dāng)STS監(jiān)測(cè)到主電源出現(xiàn)故障或不符合預(yù)設(shè)的工作范圍時(shí)，它會(huì)立即做出反應(yīng)。

3. 切換決策：STS根據(jù)故障檢測(cè)結(jié)果，判斷是否需要進(jìn)行電源切換。

4. 切換操作：如果判斷需要切換，STS會(huì)控制切換過(guò)程。它會(huì)斷開(kāi)主電源連接，并確保備用電源已準(zhǔn)備就緒，然后將負(fù)載連接到備用電源。

5. 切換完成：一旦切換完成，STS會(huì)監(jiān)測(cè)備用電源的狀態(tài)，確保它能夠正常提供電源。

與UPS的配合使用：

靜態(tài)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)（STS）通常與UPS配合使用，以提供更高的電源冗余和可靠性。

1. 主電源連接：UPS與主電源相連，負(fù)責(zé)提供穩(wěn)定的電源供應(yīng)，并對(duì)電源進(jìn)行穩(wěn)壓、濾波等處理，以保護(hù)負(fù)載設(shè)備免受電源波動(dòng)和干擾。

2. 備用電源連接：備用電源可以是另一個(gè)獨(dú)立的UPS系統(tǒng)，或者是備用發(fā)電機(jī)等。它通常處于待命狀態(tài)，當(dāng)主電源出現(xiàn)故障時(shí)，備用電源可以迅速接管供電。

3. STS連接：STS連接在主電源和UPS系統(tǒng)之間，起到監(jiān)測(cè)和切換的作用。它監(jiān)測(cè)主電源和UPS的狀態(tài)，并在必要時(shí)切換負(fù)載連接到備用電源。這種配置可以實(shí)現(xiàn)雙重備份，提高電源的可用性和冗余性。

4. 自動(dòng)切換：當(dāng)主電源出現(xiàn)故障或不符合預(yù)設(shè)的工作范圍時(shí)，STS會(huì)自動(dòng)觸發(fā)切換操作，將負(fù)載從主電源切換到備用電源。切換過(guò)程通常非常快速，可以在毫秒級(jí)別完成，以保證

負(fù)載設(shè)備不會(huì)中斷供電。

總之，通過(guò)將UPS和STS結(jié)合使用，可以提供更高的電源可靠性和冗余性。UPS負(fù)責(zé)穩(wěn)定和保護(hù)電源，而STS負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)和切換電源，確保在主電源故障時(shí)能夠無(wú)縫切換到備用電源，保持負(fù)載的連續(xù)供電。這種配置可以有效地保護(hù)關(guān)鍵設(shè)備和數(shù)據(jù)的安全。

圖(a)示出了一個(gè)單相STS的結(jié)構(gòu)原理方框圖。由圖中可以看出,它是由兩對(duì)背靠背連接的可控硅構(gòu)成,如果是三相,就由六對(duì)背靠背連接的可控硅構(gòu)成,每三對(duì)就是一套,如5(b)所示,這和UPS旁路靜態(tài)開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)一樣,其切換的原理也一樣,都是當(dāng)供電的一路電源故障時(shí)(UPS切換的一種原因),將負(fù)載切換到備用的一路上去;但切換的控制原理卻有一些差別,UPS講究的是同步跟蹤時(shí)的零切換。而這里雖然也有這種情況的切換,但更多的是不需同步跟蹤時(shí)的非零時(shí)間切換。