淺談機房UPS電源的正確使用和維護

洪 偉

（國家廣電總局東南廣播電視維護中心，福建 福州350007）

0 引言

電源是廣播電視無線電通訊能量的源泉，任何廣播電視無線通訊設(shè)備都離不開電力供應(yīng)。保證任何情況下廣播信號安全不間斷播出是廣播電臺的重中之重，作為預(yù)防意外停電、維護電源不間斷供應(yīng)的UPS電源，起到了最后一道保障線的作用。目前，各個電臺都有2路供電線路，電壓相對穩(wěn)定，UPS電源的正確使用和維護有所弱化。但公共電力供應(yīng)往往不能作為穩(wěn)定的依靠，線路故障、檢修、電壓突變、過載跳閘等意外停電的因素很多，這就需要在應(yīng)急設(shè)備系統(tǒng)中配置能夠獨立自主供電的UPS電源，做到有備無患。它不僅可以保障機房計算機系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定，防止數(shù)據(jù)、信息丟失，還可以減少設(shè)備損壞，保證節(jié)目傳輸質(zhì)量。這對正確使用和維護UPS供電系統(tǒng)提出了更高的要求。

1 UPS電源對廣播電臺機房設(shè)備的主要作用

（1）保證不間斷供電。當(dāng)外電停電、過高或過低時，它能及時進行切換，及時向廣播設(shè)備提供額定的穩(wěn)壓電源并報警，起到不間斷供電的作用，防止突然斷電對設(shè)備造成的損失。（2）改善電源質(zhì)量。對電源系統(tǒng)中的浪涌、噪聲、電壓下降電源波動、電源干擾等現(xiàn)象進行改進，有逆變穩(wěn)壓濾波的作用。（3）有效避免自身故障的影響。UPS電源有自動旁路功能，能使系統(tǒng)本身出現(xiàn)故障時供電不受影響。（4）保護數(shù)據(jù)通道。對機房的計算機數(shù)據(jù)通道進行保護，提高設(shè)備網(wǎng)絡(luò)的可用性。

2 機房UPS電源型號及工作原理

廣播電臺機房的UPS電源主要品牌有愛賽德、APC、山特等，分后備式、在線式2大類。由于在線式UPS“不間斷供電”、“改善供電質(zhì)量”和“備份供電”性能較好，性價比較高，所以機房多數(shù)采用。

UPS電源工作原理：UPS電源系統(tǒng)由整流、儲能、變換和開關(guān)控制4部分組成。不管外電電壓是否正常，負載所用的交流電都要經(jīng)過逆變電路供給。它能將電網(wǎng)來的交流電經(jīng)全波整流、濾波變?yōu)橹绷麟妷海┙o逆變電路。當(dāng)外電電壓正常時，來電經(jīng)整流濾波后送到逆變器，再到靜態(tài)開關(guān)后輸出到負載。當(dāng)外電異常時，蓄電池組電源經(jīng)逆變器變換，送到靜態(tài)開關(guān)后輸出到負載。

3 機房UPS電源主要故障及原因

（1）電池壽命終結(jié)。聽到機柜“砰”的一聲響，伴隨著一股臭味，摸其表面溫度比其他同樣型號的溫度高，面板指示正常。這是山特蓄電池鼓包、變形所致，電池壽命已經(jīng)終結(jié)。通過以往記錄發(fā)現(xiàn)其充放電時間有變短現(xiàn)象，必須將其更換。原因分析：一是設(shè)備不斷增加，會使機房溫度偏高；二是UPS設(shè)備使用的年限過長；三是充電電壓過高，電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)加速，電解液減少，內(nèi)阻增加，導(dǎo)致電池極板膨脹變形；四是大電流充放電，使得極板活性物質(zhì)脫落，電池內(nèi)阻增大，溫度升高，嚴重時會造成容量下降，電池極板膨脹變形，壽命提前終止。

（2）UPS主機出現(xiàn)故障。面板指示燈異常，故障告警燈亮，UPS電源不能正常運行。原因分析：由于機房設(shè)備增加，會增大功率負載，導(dǎo)致不間斷運行的UPS電源系統(tǒng)滿負荷或超負荷工作，造成UPS主機故障，使蓄電池受到損壞，在市電一直處于正常的供電狀態(tài)時，蓄電池就沒有機會工作，其電池就可能長時間浮充而損壞。此外，檢修可能存在漏檢、失檢現(xiàn)象，如整流電路的電容元件出現(xiàn)小的變形、漏液而沒被及時發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致整流濾波功能失效。

4 合理正確使用UPS電源

（1）選擇合適的UPS電源。要從產(chǎn)品性能、結(jié)構(gòu)合理、制作工藝、實用性、環(huán)保性、售后服務(wù)以及當(dāng)?shù)氐挠秒姯h(huán)境、工作條件等方面檢測UPS的適應(yīng)性，再正確選擇品牌和型號。

（2）保持合理的使用環(huán)境。安裝上要保證它有足夠的通風(fēng)空間，放置位置平穩(wěn)，遠離熱源，線路合理配置；保持室內(nèi)潔凈，將機房溫度控制在26℃左右，保障室內(nèi)正常的溫度和濕度。

（3）不超負載使用。UPS的逆變功率標(biāo)志其帶負載的能力，UPS功率標(biāo)稱有VA和W兩種方式，UPS不間斷電源在功率選配上要有適當(dāng)?shù)挠嗔浚杏秒娫O(shè)備的功率之和不得超過UPS電源功率的80%。

（4）充放電符合要求。新購的UPS在使用時，要對電池采用恒壓充電。不論是在浮充工作狀態(tài)還是在充電、放電檢修測試狀態(tài)，都要保證電壓、電流符合規(guī)定要求。

（5）定期放電充電。為防止UPS不間斷電源長時間浮充造成損壞，在市電長期處于正常狀態(tài)時，要定期對UPS進行人為的放電，活化電池。對長期閑置不用的UPS電源，則要定期對電池充電，讓電池儲能。充放電時間按不同性能的產(chǎn)品說明進行。

（6）嚴禁頻繁地關(guān)閉和開啟。一般要求在關(guān)閉UPS電源后，至少等待6 s后才能再開啟UPS電源，最好長時間地處于開機狀態(tài)。

（7）按正確順序開啟、關(guān)閉電源。開機時，不可帶載開UPS電源，應(yīng)先開UPS電源，再逐一開啟負載。由于一般負載在啟動瞬間存在沖擊電流，過大的沖擊電流還是會縮短元器件的使用壽命，甚至造成元器件損壞。如我臺外電斷電后，3號機柜需要重新開機時，先送市電給APCUPS，使其處于旁路工作；然后UPS面板開機，使其處于逆變工作狀態(tài)；等UPS啟動進入穩(wěn)定工作后，方可打開負載設(shè)備電源開關(guān)，即逐個開啟C、KU、省臺ACS1240AT接收機及其他設(shè)備負載。關(guān)機順序則相反，先逐個關(guān)閉上述設(shè)備負載，讓UPS空載運行一會兒，將機內(nèi)熱量排出，再將UPS關(guān)機，使UPS處于旁路工作而充電器繼續(xù)對電池組充電。如果不需要UPS輸出，則將UPS完全關(guān)閉，待輸入市電后斷開即可。

5 UPS電源的維護

再好的設(shè)備也有壽命，也會出現(xiàn)各類故障，但維護工作做得好可以延長壽命，減少故障的發(fā)生。不要因為UPS高智能、免維護而忽略了本應(yīng)進行的維護工作，要讓UPS在任何時候都成為安全運行的重要保障。

（1）制定檢修維護卡片。每半年對UPS清潔一次，電池放電量不能超過總電量的30%～50%，每次放電試驗都做好記錄，停斷電后嚴格按開機關(guān)機操作，密切關(guān)注UPS電源指示燈變化。如電池使用年限過長，或一直處于高溫區(qū)域，使用過程存在不安全因素極大，發(fā)現(xiàn)UPS電源鼓包且指示燈告警，應(yīng)立即更換，做好應(yīng)急預(yù)案。

（2）做好防塵和定期除塵。氣候干燥的地區(qū)，空氣中的灰粒較多，機內(nèi)的風(fēng)機會將灰塵帶入機內(nèi)沉積，當(dāng)遇空氣潮濕時會引起主機控制紊亂造成主機工作失常，并發(fā)生不準確告警，大量灰塵也會造成器件散熱不好。一般每季度應(yīng)徹底清潔一次，要經(jīng)常用柔軟的抹布擦拭電池，以保持電池表面清潔衛(wèi)生，防止灰塵通過電池的縫隙進入電池的電解液中污染電液，使電池性能惡化。其次就是在除塵時，檢查接線端子各連接件和插接件有無松動和接觸不牢的情況，防止出現(xiàn)線松動，風(fēng)機有雜音。還要經(jīng)常檢測電池有無腐蝕現(xiàn)象，有無殼變形和滲漏，電纜的外皮是否有龜裂、擦傷和破損。

（3）做好防雷工作。雷擊是所有電器的天敵，雷電的電磁脈沖會損壞電器。打雷下雨也會影響UPS的使用，應(yīng)有防雷保護措施，注意保證UPS的有效屏蔽和接地保護。

6 結(jié)語

使用好、維護好UPS電源，能夠延長UPS的使用壽命，更好地保證設(shè)備的正常運行，防止信息和數(shù)據(jù)的丟失，同時也要制訂當(dāng)UPS電源出現(xiàn)故障時的緊急處理預(yù)案，保證節(jié)目有效傳輸。