UPS電源設(shè)備的原理與使用維護(hù)

于疆

[摘要]隨著社會(huì)的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，廣播電視及有線電視網(wǎng)這一產(chǎn)業(yè)也在人們的注視中走向了成熟，在人們的生活中是越來(lái)越重要，而且隨著廣播電視及有線電視網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，早已融入到了人們的生活之中，它多功能業(yè)務(wù)的開(kāi)發(fā)也逐漸趨于穩(wěn)定。然而，人們追求是決不會(huì)停留在原始階段的，如何滿足廣大廣播電視及有線電視用戶對(duì)于生活品味的追求就成了一個(gè)實(shí)質(zhì)性的問(wèn)題，而對(duì)于廣播電視及有線電視產(chǎn)業(yè)而言，它最基本的要求則是做到保持廣播電視節(jié)目的連續(xù)性以及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)安全暢通的傳輸，確保廣播電視及有線電視節(jié)目能夠不間斷、高質(zhì)量、既經(jīng)濟(jì)又安全的面向廣大社會(huì)觀眾。

[關(guān)鍵詞]UPS，電源，使用，維護(hù)，原理，性能

[中圖分類號(hào)]TG434.1

[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

[文章編號(hào)]1672-5158（2013）05-0336-01

一、前言

當(dāng)今社會(huì)對(duì)于廣播電視及有線電視產(chǎn)業(yè)的要求越來(lái)越高，在這種壓力之中，廣播電視發(fā)射機(jī)房及有線電視前端機(jī)房的穩(wěn)定性與各個(gè)分前端信號(hào)的流暢度以及連續(xù)的電流量，將會(huì)直接影響著內(nèi)部系統(tǒng)是否能夠安全的運(yùn)行。在這樣的情況下，通過(guò)科研人員的不懈努力，UPS便成功誕生了，隨著UPS的應(yīng)運(yùn)而生，它不僅在有線電視領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，并且做出了卓越的貢獻(xiàn)，很大程度上造福于人類。對(duì)于之后的工作，相關(guān)人員在應(yīng)用過(guò)程中必須要對(duì)UPS技術(shù)進(jìn)行充分的認(rèn)知與了解，也有必要對(duì)UPS正常維護(hù)的必要常識(shí)進(jìn)行一個(gè)培訓(xùn)，保證UPS電源在有線電視網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)用中能不間斷的正常工作。

二、UPS電源系統(tǒng)基本工作原理

UPS的主要元件是逆變器，它能保持電流穩(wěn)壓穩(wěn)頻的輸出，在輸出電能的同時(shí)，也一定的儲(chǔ)能功能。由于計(jì)算機(jī)、程控交換器以及數(shù)據(jù)通訊處理系統(tǒng)等對(duì)于交流供電系統(tǒng)的要求相當(dāng)嚴(yán)格，必須保證電流的持續(xù)與暢通，以及使流量保持在足夠大小范圍，同時(shí)把提高網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備可靠與高效性作為最根本的目標(biāo)，許多單位都選擇在局域網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)處安裝配備了這種UPS電源。UPS供電系統(tǒng)設(shè)備有很多種類型，根據(jù)不同的型號(hào)，它系統(tǒng)容量的大小也有所差異，但是，它的工作原理和主要功能卻都是基本相同的。

UPS電源系統(tǒng)主要是由整流器、儲(chǔ)能器、變換器以及開(kāi)關(guān)控制器組成。UPS電源系統(tǒng)內(nèi)部需要有一個(gè)穩(wěn)定的電壓，整流器對(duì)于穩(wěn)定有著重要的作用，它能把電壓穩(wěn)定在一個(gè)合理的范圍之內(nèi)，整流器件主要依靠的是當(dāng)今最為先進(jìn)的可控硅技術(shù)與高頻開(kāi)關(guān)整流器技術(shù)，在這兩項(xiàng)技術(shù)的輔助之下，再加上它自身的功能特性，在精簡(jiǎn)機(jī)構(gòu)的同時(shí)，使該變化能滿足系統(tǒng)內(nèi)部的需求，讓UPS能在整流電壓的輸出過(guò)程中保持基本的幅度不會(huì)變化。凈化功能對(duì)于UPS的基本工作來(lái)說(shuō)也是一項(xiàng)重要的操作程序，它主要靠?jī)?chǔ)能電池來(lái)完成，此外，儲(chǔ)能電池對(duì)能量的節(jié)省也有著重要的作用，而且不僅能減少消耗，還對(duì)環(huán)保有促進(jìn)作用。由于整流器的實(shí)際作用比較單一，它不能消除電流在瞬間產(chǎn)生的脈沖干擾，因此使得整流后的電壓仍然處于強(qiáng)烈的干擾脈沖之中，在這種情況下，儲(chǔ)能電池除了擁有可存儲(chǔ)直流電能的功能以外，對(duì)整流器的不足來(lái)說(shuō)也有了一定的彌補(bǔ)。由于電容兩端的電壓不能突變，即利用了電容器對(duì)脈沖的平滑特性，不僅使得脈沖干擾得到有效的控制，而且對(duì)于電容器本身起到了潔凈作用。變換器對(duì)于頻率的穩(wěn)定狀況也十分重要，根據(jù)變換器振蕩頻率的大小能看出電容器內(nèi)部是否穩(wěn)定。

電網(wǎng)電壓在正常的工作情況下是由UPS負(fù)責(zé)向所有的負(fù)載提供電源，與此同時(shí)，還要給儲(chǔ)能電池進(jìn)行充電，因?yàn)殡y免會(huì)有一些突發(fā)狀況無(wú)法預(yù)料，當(dāng)遇到突發(fā)停電的狀況時(shí)，儲(chǔ)能電池就派上了用場(chǎng)，它就可以給負(fù)載提供所需要的電源，從而使得生產(chǎn)能夠保持正常的進(jìn)度，但是儲(chǔ)能電池的電量也是有限的，當(dāng)生產(chǎn)需要的負(fù)載嚴(yán)重過(guò)載時(shí)，儲(chǔ)能電池就無(wú)法供應(yīng)足夠的電量，就需要由電網(wǎng)電壓經(jīng)整流直接給負(fù)載供電。

1.電源的工作原理

（一）AC-DC的變換：將輸入到電網(wǎng)的交流電經(jīng)過(guò)自耦變壓器的降壓作用、全波整流作用以及把濾波變?yōu)橹绷麟妷汉?，通過(guò)濾變器將電流供給逆變電路。

（二）DC-AC逆變電路：現(xiàn)在很多都采用大功率的逆變電路，在工作過(guò)程中具有很大的功率富余量，而且在輸出過(guò)程中遇到的輸出阻抗非常小，因此具有快速響應(yīng)的特性。在技術(shù)方面，由于采用了高頻調(diào)制限流和快速短路保護(hù)這兩項(xiàng)當(dāng)今最為先進(jìn)的保護(hù)技術(shù)，使得系統(tǒng)在工作時(shí)更為安全可靠。

（三）控制驅(qū)動(dòng)：控制驅(qū)動(dòng)是完成整機(jī)功能控制的核心，在系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中能夠起到改善逆變器的動(dòng)態(tài)特性和穩(wěn)定性的作用。

2.電源的工作過(guò)程

在系統(tǒng)正常工作時(shí)，直流的主回路中會(huì)有直流電壓通過(guò)，這些直流電壓主要是供給DC-AC交流逆變器，然后輸出220V穩(wěn)定的AC交流電壓，同時(shí)對(duì)電池充電。

三、UPS的使用

（一）正常的開(kāi)機(jī)順序

眾所周知，所有的負(fù)載在啟動(dòng)的時(shí)候都會(huì)存在一種高強(qiáng)度的沖擊電流，但是在UPS內(nèi)部的功率元件都有一定范圍的承載度，若超過(guò)上限則會(huì)燒環(huán)UPS電源，盡管我們?cè)趯?duì)UPS容量大小進(jìn)行選擇的時(shí)候都考慮到了它的冗余，但是由于沖擊電流在一瞬間會(huì)很大，因此還是會(huì)在一定程度上縮短元器件的使用壽命，嚴(yán)重上來(lái)講甚至?xí)p壞元器件，得不償失。因此在啟動(dòng)UPS電源的時(shí)候需要盡量避免造成太大的損害，所以在開(kāi)機(jī)之前，首先要把UPS電源設(shè)備打開(kāi)，使得電流有一個(gè)緩沖作用，待電流在輸出正常后，再逐個(gè)打開(kāi)負(fù)載，在打開(kāi)的過(guò)程中需要按一定的順序進(jìn)行，根據(jù)電流的負(fù)載量從大到小依次打開(kāi)。此外，在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，UPS旁路工作時(shí)對(duì)于沖擊力的抵抗性比較強(qiáng)，根據(jù)這一特性，可以在開(kāi)機(jī)時(shí)先使得UPS電源系統(tǒng)處于旁路工作狀態(tài)，然后在再逐個(gè)打開(kāi)負(fù)載，然后UPS面板開(kāi)關(guān)使其處于逆變工作狀態(tài)，這佯便可以減小對(duì)于UPS電源本身的損害。

（二）關(guān)機(jī)順序

在關(guān)機(jī)的過(guò)程中，應(yīng)該先依次關(guān)閉負(fù)載，待負(fù)載都成功關(guān)閉了之后，再關(guān)閉UPS面板，使得UPS處于旁路工作，而充電器則繼續(xù)對(duì)電池組充電。若根據(jù)需要，必須將UPS電源的輸出設(shè)備關(guān)閉，只需將輸入市電的電源斷開(kāi)即可。

（三）注意事項(xiàng)

1工作環(huán)境

UPS電源設(shè)備在工作環(huán)境上的要求不算太高，只需要放置在干燥、通風(fēng)、清潔的環(huán)境之中，盡量避免陽(yáng)光直接照射在設(shè)備上，以免溫度過(guò)高使得設(shè)備發(fā)熱發(fā)燙，而環(huán)境的溫度最好保持在20℃至28℃之間，有利于系統(tǒng)的正常工作。

2.日常使用

對(duì)于UPS電源的開(kāi)機(jī)和關(guān)機(jī)操作需要清楚一個(gè)正確的操作順序，否則很容易減短設(shè)備的使用壽命。首先在開(kāi)機(jī)時(shí)，要先打開(kāi)主機(jī)電源，然后看清楚負(fù)載的大小之后，從大到小依次開(kāi)啟；在關(guān)機(jī)的過(guò)程中，應(yīng)該先關(guān)閉負(fù)載，然后再關(guān)閉主機(jī)的電源。在日常使用的過(guò)程中，必須要注意的是不能頻繁開(kāi)關(guān)UPS電源，開(kāi)關(guān)操作之間至少得停2N3分鐘以上，這對(duì)系統(tǒng)起到一個(gè)緩沖作用。

3定期維護(hù)

根據(jù)UPS電源所處環(huán)境的清潔程度來(lái)決定打掃周期，一般在一年半左右。清潔時(shí)需要打開(kāi)外殼，擦凈機(jī)內(nèi)的灰塵；在清掃蓄電池組的時(shí)候，還需注意觀察電池的正負(fù)極接線端子上是否有銹蝕或漏液等情況，若發(fā)現(xiàn)有不合格電池需要及時(shí)處理。

四、結(jié)束語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，對(duì)于各項(xiàng)系統(tǒng)都有了較高的要求，而計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)通訊處理系統(tǒng)又屬于精密的操作儀器，它們對(duì)于UPS的要求相比而言也就更高，因此為了滿足種種需求，必須對(duì)UPS電源技術(shù)進(jìn)行不斷的技術(shù)完善。了解UPS電源技術(shù)的工作原理，在此基礎(chǔ)上能夠正確地對(duì)其進(jìn)行使用與維護(hù)，只要運(yùn)用合理，則可減少或避免UPS電源出現(xiàn)不必要的故障，使其使用壽命更加長(zhǎng)，同時(shí)能更安全更可靠地為服務(wù)于社會(huì)。

參考文獻(xiàn)

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