自動氣象站UPS電源的使用及日常維護

（新疆和靜縣巴侖臺氣象站，和靜縣，841312） 唐洪君

UPS電源是保障自動氣象站連續運行和穩定的重要外圍設備。對于臺站一般的連接方法為：把自動站計算機、打印機、采集器、ADSL、備用的Modem等一起接入UPS電源。隨著這幾年自動站的投入運行，我對UPS電源的使用和維護有了一些認識，現就簡單介紹其使用和維護等方面的一些經驗。

1 UPS電源的工作原理

UPS的供電原理是：當市電正常時，UPS電源會將交流電轉為直流電，并對電瓶進行充電，用于電力突然中斷時使用。當市電一旦發生異常時，就會將儲存于電瓶中的直流電逆轉為交流電，提供給負載繼續使用，從而達到不間斷電源的功能。在這里需指出的的是UPS電源并不是只有在停電時才會工作，當市電出現電壓過低或過高、瞬間浪涌等情況從而影響到負載設備正常運行時，它就會工作，給設備提供穩定、潔凈的電力來源。

1.2 UPS的使用操作

1.2.1 UPS的連接

首先將電池組兩兩并連再兩兩串連后連上UPS電源，最后連接好各負載，注意：所有負載的電源開關要保持在關閉狀態。

1.2.2 UPS的開機

接通市電后，按開機檢測鍵給各設備供電，然后先開沖擊電流較大的設備，后開沖擊電流較小的設備，千萬不能同時開啟所有設備。

1.2.3 UPS的關機

先逐個關閉負載，再按關機鍵關掉UPS，使UPS處于旁路工作而充電器繼續對電池組充電。如果需要UPS完全關閉，那么切斷市電即可。

這里需注意兩點：1、嚴格按照正確的開機、關機順序進行操作，避免因負載突然加大或突然減載時，造成電壓輸出波動大，而使UPS電源無法正常工作。2、禁止頻繁地關閉和開啟UPS電源，在關閉UPS電源后，至少要間隔6s后才能重新開啟，否則，UPS可能進入“啟動失敗”的狀態，即：進入既無市電輸出，又無逆變輸出的狀態。

1.3 UPS的維護

如果使用和維護UPS方法不正確，不但不能使UPS有效發揮作用，嚴重的話可能會使UPS提前“退休”。它的電池組主要是免維護鉛酸蓄電池，價格比較貴，一般大約占UPS電源總成本的1/3～1/2左右，由于蓄電池故障而影響UPS電源正常工作的情況占有很大的比重。因此正確對待蓄電池組的維護保養，是延長其使用壽命的關鍵。

1）UPS電源的場所擺放應避免陽光直射，留有足夠的通風空間，并保持環境的清潔；同時，禁止在UPS輸出端口接帶有感性的負載，如激光打印機、日光燈、空調等，以免造成損壞。

.2）嚴禁對UPS電源的蓄電池組過電流充電（注：所謂過電流：即電池的充電電流取決于電池容量的大小，容量越大所需的充電電流越大，充電時不能超出它的充電電流的范圍），因為過電流充電容易造成電池內部的正、負極板彎曲，板表面的活性物質脫落，造成蓄電池可供使用容量下降，以致損壞蓄電池。

3）嚴禁對UPS電源的蓄電池組過電壓充電（注：所謂過電壓：就是當輸入或輸出電壓超過安全范圍時稱之為過電壓），因為過電壓充電會造成蓄電池中的電解液所含的水被電解成氫和氧而逸出，從而縮短蓄電池的使用壽命。

4）嚴禁對UPS電源的蓄電池組過度放電。所謂過度放電是指在使用電池的過程中，讓電池放出的電容量超出它的標準放電容量（30%～50%左右）。當電池放電容量達到100%時，電池的實際使用壽命大約是200～250次充放電循環；如果放電容量在50%左右，它所允許的充放電循環次數可增加到500～600次左右；當電池的放電容量控制在30%左右時，它所允許的充電循環次數可達1 200次以上。由此可見，為了延長電池的使用壽命，不要讓電池組處于過度放電狀態。

5）在不經常停電的臺站，應每3個月對UPS進行一次放電維護，即：人為斷開市電，然后對蓄電池進行帶負載放電后再進行充電，以激活電池活性，避免電池內部極板氧化，以防止電池的損壞。

6）隨著UPS電源使用時間的延長，總有部分電池的充放電性能減弱，進入惡化狀態，對于這樣的電池，應堅決給予更換，決不能將其與另外的蓄電池混合使用，以影響其它蓄電池的性能。

2 蓄電池使用中的故障及預防

2.1 容量不足

UPS電池在使用一年左右時間后，會出現容量衰竭，造成這種現象的主要原因是電池循環使用期間，電池一致性差的原因所致。這種現象會直接影響UPS的放電時間，影響到工作的正常進行。要求在使用中，應使電池減少硫酸鹽化的產生，即循環使用中要保證對電池的均充，即以定電流和定時間的方式對電池充電，這種模式有利于激活電池的化學特性。

2.2 熱失控

指電池間距較近，在充電過程中，電池散熱不好，造成電池化學反應加劇，充電電流加大，熱量聚積致使電池外殼膨脹，甚至熔化造成粘連，所以使用中應經常檢查電池的外殼，確保電池的充分散熱。

2.3 UPS時常有過載報警

如果經常出現過載報警，那么最好不要把打印機接在UPS后面，因為打印機在打印的時候工作電流會突然增大許多，可能會造成UPS過載而斷電。

2.4 UPS在停電后蓄電池供不上電：應檢查電池連線牢固程度，因為在電池充放電的過程中，隨著溫度的變化會導致連線松動，造成接觸電阻過大，使蓄電池供不上電。

2.5 逆變三極管時常會擊穿

這種情況說明UPS處在超負載狀態下。解決辦法：把最大啟動負載控制在80%之內，最佳的工作方式是負載控制在30%～60%額定輸出功率范圍內。

2.6 UPS突然斷電

出現此情況應首先排查市電接入情況，如無異常再檢查UPS后部面板上的保險管，如發現熔斷則更換相同型號的保險管。如果保險管隨換隨暴說明其內部有短路或擊穿現象。這里要強調的是：UPS內部有高壓電，非專業人員千萬不要自己去維修，應及時請專業人員來維修。

3 長時間停電時需注意的問題

如果長時間停電UPS就要與發電機配合使用，但發電機的供電特點是電壓波形嚴重畸變，不能滿足UPS對輸入電壓的要求，如果強行使用會損壞UPS。解決辦法：選擇一臺能滿足UPS所帶總負載對峰值電流要求的發電機（通常發電機的容量應為總負載的6～10倍）。

4 結論

UPS的日常使用只要嚴格按照規范操作，定期進行充放電維護，有問題時及時找專業人員進行維修，就可以延長其使用壽命。