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目前，对于 IT 系统正常运行时间的要求日益提高，通常会将可靠性目标设定为 99.999%（ 5 个9）。然而，众多因素都会成为系统实现这一高标准水平的阻力，交流供电的可靠性便是其中一个不可忽视的障碍。不过，交流供电可靠性和正常运行时间的关系表现得并非特别明显，而且不同地点的交流供电可靠性通常极为不同，也使情况进一步复杂化。

有关交流电可靠性的标准化数据极为有限。不过，在美国进行了两次极为重要的交流电可靠性调查研究，一次是由 ATT 贝尔实验室完成的，另一次是由 IBM 完成的。另外，鉴于施耐德电气已达千万余台 UPS 系统的装机量，并且其中很多 UPS 能够将电源问题记录下来，因此我们在这方面也累积了一定的经验。

交流供电问题大致可分为三大类，分别是：

1. 会导致负载设备临时停止运行的断电或电压过低情况

2. 会导致负载设备临时中止或故障的瞬变电压

3. 会损坏负载设备的瞬变电压

本文主要分析第一类交流供电问题，即断电或电压过低造成的影响。因此，我们的假设前提是 1)该设备已受到浪涌抑制器或 UPS 正确保护，能够应对瞬变电压，或 2)因交流供电问题而造成的实际宕机时间将比本文所述时间更长。

美国调查数据与施耐德电气多年积累的丰富经验相一致，要点如下：

1. 在普通地点，每年造成 IT 系统故障的平均断电次数大约为 15 次。 .

2. 90%的断电时长不超过 5 分钟。

3. 99%的断电时长不超过 1 小时。

4. 断电累计总时长大约为每年 100 分钟。

设备应对断电的方式会大大延长实际宕机时间。在发生交流电断电时，设备一般会有以下三类应对方式：

1. 在电力恢复后立即重启

2. 在一定延时后自动重启

3. 手动重启（人工干预）

如果选择手动重启，那么根据人员对于设备的服务水平的不同，会出现延迟。服务水平通常有以下三个级别：

1. 有人值守： 1 小时响应

2. 电话告警： 4 小时响应

3. 无人值守： 24 小时响应

考虑到这些因素，交流供电问题而造成的设备宕机会变得非常严重，如下表所示。

在增加使用 UPS 后，会出现另外三种对系统宕机造成影响的情况，它们是：

1. 如果断电时间短于 UPS 运行时间，可由 UPS 正常供电，消除了断电对系统的影响

2. 如果断电时间长于 UPS 运行时间，延缓了断电给系统带来的影响

3. UPS 本身有可能发生故障，造成断电

很明显， UPS 的优势在于减少断电事件。当所安装的 UPS 不考虑设备运行或服务水平时，断电发生的次数就减少了，如下表所示（ PA= N+1 容错型 UPS，如施耐德电气旗下 APC Symmetra Power Array）：

根据以上数据，可以总结出一系列有关如何选择 UPS 来缩短宕机时间的普遍准则。

1. 一台 UPS 有可能只是稍微缩短宕机时间，也有可能将宕机时间缩短三个数量级，具体取

决于所选的 UPS 类型、设备运行和服务水平。

2. 如果从原本使用可运行 5 分钟的 UPS 改用可运行 1 小时的 UPS，宕机率一般能降低一个数量级。

3. 为实现 99.999%正常运行时间的目标，需要部署可运行时间在 1 小时以上的 UPS 或UPS 配备发电机。

4. 在无人值守地点，需要部署一个容错型(N+1) 冗余 UPS 和一个发电机，才能实现 99.999%正常运行时间的目标。

5. 安装 UPS 后，需要手动重启的系统在延长正常运行时间方面受益最大。

断电是阻碍实现 99.999%正常运行时间目标（每年宕机时间仅为 4.8 分钟）的一个主要障碍。对于系统需要手动重启的远程地点来说，其宕机时间将达到 4.8 分钟的 4000 倍，而就普通公司部署的 IT 系统而言，其宕机时间则可能为 4.8 分钟的 23 倍。 UPS 能大幅延长正常运行时间，但如果希望实现 99.999%的可靠性目标，可能需要部署更长时间运行的 UPS 或带发电机的 UPS。

本文未涉及除断电外其它交流供电干扰对于正常运行时间的影响；电压过高和瞬变电压问题也会造成宕机次数增加，影响系统性能，因此也需要对它们进行预防。而使用 UPS 也有助于消除此类问题，所以 UPS 为用户带来的获益远不止本文中介绍的优势。

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