UPS應用技術研究

李楠

摘要：本文著重論述了兩方面內容，一是從主機對環境溫度的要求、電池安裝、參數值、自行供電等八個方面介紹了不間斷供電系統（UPS）的使用注意事項；二是從維修和檢修前的必備工具、維護與檢修的注意事項兩個方向詳細介紹了日常維護與檢修的一些內容，對不間斷供電系統（UPS）的維護與使用具有很高的實際意義。

關鍵詞：UPS 安全管理 注意事項 設備維護

中圖分類號：TN86 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2014）12-0119-02

設備的使用過程中要進行必要的設備安全管理，不僅要求設計階段中避免風險設計提高防護要求，而且要進行安全操作、按時維修、必要改進等安全管理工作。據統計，75%以上的安全事故都與設備有關聯。因此，對設備管理者進行必要的培訓是必不可少的。而對于我們空管航管樓的整個供電系統來說，不間斷供電系統（UPS）是他的心臟。所以，對于我們來說，加強UPS電源設備的維護及安全管理是十分必要的。

1 UPS使用注意事項

UPS不間斷供電系統智能化程度很高，而且儲能電池是免維護蓄電池，這給使用帶來了許多便利。但是為了保證使用的安全，還需要謹記很多注意事項（1）UPS不間斷供電系統的主機對環境溫度沒有很高的要求，在+5℃～40℃溫度下都能正常工作，但要求室內清潔、少塵，否則在潮濕的情況下灰塵落入主機內部容易造成工作紊亂。UPS蓄電池則對溫度要求很高，建議將電池安放在帶空調的房間，并保持運行環境溫度在+15℃～+25℃。超過此理想條件，如果溫度太低，儲能電池容量會下降，溫度每下降1℃，其容量下降1%；如果溫度太高，每升高10℃，電池壽命約降低一半。（2）電池安裝時應盡量與設備的其它部分隔離，盡量避免直接與印刷電路板連接，當因設計、空間限制或其它任何原因不能達到此兩項要求時，至少應使電池位于設備或單板的最下端，以防止電池在意外情況下發生漏液腐蝕設備部件或單板。（3）使用中不能隨意改變主機設置的參數值，尤其是對電池組的參數，否則會直接影響其使用壽命。但浮充電壓要隨著環境溫度的改變而做出相應調整，通常以25℃為標準，環境溫度每升高或降低1℃時，浮充電壓應增加18mV（相對于12V蓄電池）；（4）在靠UPS電源系統自行供電時，避免帶負載啟動UPS。啟動前應先關斷后端所帶負載，等UPS系統啟動后再開啟負載。因為帶負載啟動瞬間多負載的沖擊電流加上所需的供電電流可能會造成UPS電源瞬間過載，嚴重時將損壞逆變器。（5）UPS電源系統如果按使用要求功率余量不大，在使用中要避免隨意增加大功率的額外設備，也不允許在滿負載狀態下長時間運行。但工作性質決定了UPS電源系統幾乎是在不間斷狀態下運行的，增加大功率負載，即使是在基本滿載狀態下工作，都會造成主機出故障，嚴重時將損壞逆變器；（6）UPS前端裝有防雷器的用戶應定期檢查防雷器及接地線是否正常，鼠類較多的地方一般應于輸入輸出電纜線外加裝防護套管，并于電纜通道內各處安防粘鼠板；（7）注意觀察UPS頂部有無水管、噴淋或者空調經過，若有，則用戶在使用過程中要時刻注意防止有水滴滴入設備。（8）UPS運行時機房不能有額外的物品（盒子、包裝等）擋住設備，或者影響其通風、控制面板的操作并確保設備的風道沒有被附加物件或是過濾器上的污垢堵塞（如圖1）。

2 UPS的日常維護與檢修

2.1 維護和檢修前的必備工具

首先，一套專用的系統軟件是必不可少的。現在的許多UPS廠商都開發有用戶級別的專用維護和檢修軟件，許多問題就是通過它與UPS主機連接后檢查出來并修改的，而這點恰恰是許多用戶在與廠商簽定合同時最容易忽略的地方。況且，平時還可以通過它與出廠設定值進行比對，發現問題后可及時糾正，能比較直觀的向廠家反映問題，使問題盡快得到很好的解決。有了這個工具，就避免了日后受到不必要的損失。另外，要盡可能多的獲取資料，如安裝手冊、技術規格、使用說明書、線路圖、常見故障匯總、機器所有零部件清單編號以及控制板卡內的軟件版本編號等，這些都有助于設備的維護和備件的選擇和購買。

2.2 維護與檢修的注意事項

在對UPS內部執行任何檢修操作前，應仔細閱讀用戶手冊中所描述的各項安全操作事項。

在UPS中，僅在用于冷卻功率驅動器件的散熱風扇中存在可動的機械部件，其余部件由固態電子元件構成，且風扇都是長壽命設計的，因此不存在磨損的問題。基于上述原因，除確保UPS總是運行在合適的溫度和潔凈工作環境之外，還要對UPS進行定期巡視并記錄相應數據。大量的實踐證明，如果用戶能有序的執行檢查、維護操作并及時的填寫UPS運行檢查記錄，可確保UPS時刻運行在最佳狀態，并且可及早的發現導致設備出現嚴重事故的隱患。所以，在生產運行過程當中，用戶應嚴格對UPS執行日檢、周檢、年檢。

2.2.1 日檢

維護人員在執行每日例行巡檢時，應首先注意UPS設備所有門板是否都在且是否可以正常使用，檢查UPS上是否有積累的灰塵，如果有，要及時清理；其次確保位于機柜上的風扇的排空氣的過濾網沒有任何堵塞物。

要注意現場觀察UPS顯示屏，確認液晶顯示面板上顯示的各項數據（如輸入輸出電壓、輸入輸出電流、工作頻率、電池電壓以及電池后備時間等等）都在正常范圍內并且在顯示的記錄內沒有出現任何故障和報警信息。

另外要著重觀察UPS所帶的負載量和電池后備時間與昨日相比是否有明顯變化，如有明顯變化要查明后端是否增加或者減少負載，負載現在的運行情況以及負載是否有不明故障。檢查電池外觀是否變形，電池端子是否氧化或者燒壞，電池連接線是否緊固。

2.2.2 周檢

觀察并詳細記錄UPS蓄電池組的電壓值、蓄電池的內阻值、UPS的輸入輸出電壓、UPS的輸入輸出電流、UPS的運行頻率、功率因數、負載率等等。

將所有的記錄結果與上次記錄的參數進行比較。如果發現兩者之間存在明顯的差別時，應設法查明究竟有什么樣的新增負載被連接到UPS的輸出端或從用戶的負載總線上被撤掉，并詳細記錄該負載的大小、類型及安裝地點。實踐證明，對維護技術人員來講，這些信息和資料對他們日后處理問題是十分有用的。

如果在檢查過程中發現有任何明顯偏離過去所記錄到的電源運行參數值，但又找不到合理的原因時，應及時同售后服務部門聯系，尋求技術支援。

2.2.3 年檢

在維護UPS時，每年對UPS進行兩次徹底的清掃去垢以及維修檢查是必不可少的。而且由于在執行“年檢”操作時，可能會涉及到UPS機內的高壓部件，所以在不影響后端負載正常供電的前提下首先應將UPS的供電模式由逆變器供電轉為手動維修旁路供電，然后將UPS電源置于完全停機狀態，還應確認UPS已完全切斷了同市電電源、交流旁路電源和蓄電池組之間的輸入通道，以及切斷同用戶其它系統總線相連的輸出通道，并且放掉了機器內的各種高壓濾波電容內儲藏電能。否則，UPS中總是存在有致命的高壓電源。

檢查確認無電后，再首先對其進行操作、加固工作并打開UPS機柜上的安全門，檢查UPS內部部件是否完好。仔細檢查UPS中各功率驅動元件和印刷電路插件板，其中應特別注意觀察電解電容器是否有漏液是否有“冒頂”和膨脹等現象；檢查電纜的外皮是否有龜裂、掉渣、擦傷和破損；檢查所有電路板的潔凈度及電路的完整性，旁路、整流和逆變的控制電源供應板原器件有無異常現象，如果發現有任何的變質或性能惡化的跡象，就應更換該電路板或做必要的維修。

其次，要詳細檢查主機內是否有部件（變壓器、繞組等）過熱，是否有模塊氧化；仔細檢查板件與模塊相互之間的連接，包括扁平線的連接；用螺絲刀或套筒檢查各開關的功率導線是否有松動。檢查UPS進線端的零地電壓是否滿足要求；參考安裝手冊，檢查系統各級開關的整定值設置是否滿足斷路器選擇性要求；檢查是否有安裝漏電保護裝置，保護設置是否合理；檢查系統地線是否可靠連接。

另外年檢時要用用提供低壓空氣流的吹風機來清除UPS主機內各電路板以及各部件上的任何外來的殘渣和灰塵 。因為特別是在氣候干燥的地區，空氣中的灰粒較多，機內的風機會將環境中的灰塵帶入機內沉積，當遇到空氣潮濕時會引起主機控制紊亂進而造成主機工作失常，而且大量灰塵也會造成器件散熱不好，但在清除灰塵的過程中應小心謹慎，避免損壞部件以及影響通訊線的鏈接。

最后重新接通電源，按正常的操作步驟，把UPS由手動維修旁路供電模式切回到逆變器供電模式上。然后對測量三相輸入電流、輸出電壓是否均衡，并將輸入電壓電流和面板顯示值相比較；檢查輸入端濾波器：測量每一個LEG的電流值，應當是一樣的，若相差太大，則需要重點檢查濾波器電容；測量逆變器輸出電壓及頻率，并和面板顯示值相比較；測量逆變器輸出與旁路輸入相對應的相之間的電壓，應當是一個比較穩定的值；檢查輸出交流電容：測量輸出交流電容支路的電流，三個支路電流應當基本一致。

3 結語

在使用UPS不間斷電源時，應充分掌握其原理和操作方法，同時在使用過程中應進行細致全面的保養與維護，出現問題及時解決，就會增加UPS的使用效率，延長UPS的使用壽命。

參考文獻

[1]熊衛兵，陳蘭花.不間斷電源（UPS）的選購和使用維護[J].武警工程學院學報，2003（06）.

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