地鐵UPS電源集中委外維保模式研究

劉明林

（南京地鐵運營有限責任公司工程管理部，江蘇 南京210006）

0 引 言

UPS不間斷電源作為在正常供電中斷時為地鐵重要設備提供持續、穩定、可靠電源的一種外部設備，被廣泛應用于地鐵各專業設備，包括供電專業的SCADA設備，通號專業的信號設備，機電專業的自動化、站臺門、低壓應急照明設備，票務的AFC設備，以及票卡清分設備等。本文結合UPS電源在南京地鐵的實際使用情況，對UPS集中委外維保模式的可行性進行研究。目前，南京地鐵使用的UPS設備具有分布廣、數量多、價值高、品牌雜以及作用大的特點，具體數量及成本如表1所示。

表1 UPS電源數量

南京地鐵UPS不間斷電源分布在供電、機電、通號以及票卡等各個分公司，主要為供電分公司的SCADA系統，機電分公司的應急照明、站臺門、車站工作室和顯示屏、閘機、車站售票系統，通號分公司的車站時鐘、CTV監控、車站廣播系統以及除道岔以外的設備（如信號系統、聯鎖機、軌道電路），乘務分公司的ACC正線系統等提供備用電源。因此，UPS電源在地鐵公司起著非常重要的作用，與行車安全、信號、車站監控、調度、售票以及應急照明等生產生活息息相關。由于UPS電源系統多是新線接管資產，所以品牌雜，多達10余種，如APC、梅蘭日蘭、POWERWARE（愛克賽）、博微、伊頓（ETN）、中達電通、星寶、熊貓、艾默生、雷諾士、GE以及山特等和部分非標產品。這些UPS電源除了博微、熊貓和中達電通外，其他是進口或合資廠生產的。目前，大部分UPS電源都已經過了保修期，有些已經到了更換期。此外，隨著地鐵線路里程的進一步增加，UPS電源數量還會大量增加，公司后期將面臨較大的財務壓力。因此，急需從公司整體出發，制定科學、合理、詳細且具有可執行性的更換和維保方案。

1 加強UPS維護工作的必要性

1.1 UPS的組成、原理和作用

UPS不間斷電源主要由整流器、蓄電池、逆變器以及輸入輸出濾波器組成?；竟ぷ髟硎窃陔娋W電壓正常時，通過整流器給蓄電池充電，當電網電壓故障時由蓄電池放電，并通過逆變器給公司信號、通信、SCADA系統、票卡、售票系統、安全門、車站工控設備和應急照明提供電源[1]。它的作用是確保這些設備在一定時間范圍內正常運行（具體時間需要根據設備的重要性來確定，一般為30～180 min不等）。

1.2 UPS維護要求和公司UPS系統維?，F狀

1.2.1 UPS維護要求

UPS不間斷電源的維護主要分為UPS主機系統和蓄電池系統兩個部分。其中，UPS主機維護主要是對UPS主機內部進行除塵、元器件檢查、參數檢查和設置、ERP參數下載并保存、檢查通風、散熱和對內部線路緊固等。蓄電池維護主要是定期對蓄電池進行容量核對性放電，測量蓄電池組電壓和單體電壓，用專用儀器測量蓄電池內阻，并根據需要調整蓄電池充電電流。此外，定期對蓄電池組進行深度放電，以便檢查電池組的性能優劣和保持電池的活性。同時，分析維護數據，制定科學、合理的UPS后期維保、更換計劃。

1.2.2 地鐵UPS電源當前的維保狀態（模式）

目前，地鐵的UPS電源維保模式主要是按各分公司所管轄的設備分別維護，沒有統一的維保模式，也缺少統一的檢修規程。各分公司專業水平和維保理念不同，維保內容也有差異，主要有以下幾種維保情況。

（1）簡單維護工班處理，如檢查UPS工作狀態是否正常、檢查UPS柜體的通風情況、每年進行兩次柜體清灰以及UPS核對性放電等。UPS的深度維護采取專業委外模式，負責對UPS柜內清灰、小修及功能檢查。工班只能處理簡單故障，UPS主機等故障只能依靠廠家維護，維修周期長。

（2）采用工班自主維保，有簡單的UPS維保規程和維修計劃。維修內容主要是按季度和年度計劃對UPS控制面板進行顯示檢查、旁路試驗、斷電試驗、風扇檢查、配線端子緊固檢查、蓄電池的核對性放電和測量蓄電池電壓，能解決一些簡單故障，可更換蓄電池，也可將UPS切換到旁路供電。

（3）個別專業目前嘗試按照品牌不同，分別采用專業委外維保的模式。

（4）采用自主維修與委外維保（非電源專業維保單位）相結合的模式，有檢修計劃。維修內容主要是清理UPS表面灰塵，對蓄電池進行核對性放電。委外單位維保有清理UPS內部灰塵、檢查內部原器件、測試UPS參數并下載保存、蓄電池核對性放電以及維修故障件等。主機的板件維修采用送外修或進行整機更換，其中送外維修周期長。

1.3 目前維保模式存在的問題

（1）以前地鐵UPS主要是由廠家質保，目前主要采用工班自主維保和委外單位維保相結合的模式，定期深度維保則采取外包模式。

（2）由于工班人員和現有委外員工不具備UPS專業知識，也沒有經過專業培訓，對UPS性能、原理和結構不熟悉，同時缺乏正確維護UPS的有關知識，對UPS的維護只停留在簡單的維護上，如對UPS表面除塵、檢查UPS指示燈是否正常以及對蓄電池組進行核對性放電等，不能對UPS主機及蓄電池進行深度維保，難以及時發現、處理UPS安全隱患。

（3）目前地鐵UPS電源主要是新線接管資產，基本已過質保期。有些UPS已經停止生產，并逐步到了更換期。各專業和委外單位不具備部件維修能力，只能依靠廠家，而廠家的維修周期較長，無法滿足生產需要。

（4）各分公司（專業）基本沒有對自己所管轄的UPS系統進行評估，談不上從公司整體出發制定詳細、統一、具有可執行性以及經濟性的更換或維保計劃，而是各自為政，不進行區分的整機更換。同時，由于沒有維修能力，也沒有委托專業的UPS維保企業進行維修，后期勢必會給公司造成較大的財務壓力。

2 地鐵UPS現有維護模式與集中委外維護模式的對比

現有維護模式與集中委外模式的對比[2-4]，如表2所示。

3 委外維保市場可行性分析

通過對現有維護模式與UPS集中委外維保模式的對比，可以分析得出采用集中委外維保模式具有明顯的優勢，專業人員具有豐富的UPS專業知識和維修經驗，并且具有UPS維保測試的專業工具和測試手段。專業人員能針對各種不同性能的UPS品牌，提出專業的維保、維修方案，提高UPS運行的可靠性，并延長UPS的使用壽命。專業人員能提供完整的UPS運行參數、維修記錄報表，以供專業分析和保存?？梢詫PS進行部件維修，會大大減少整機更換的機率，并根據實際情況評估地鐵UPS系統，從公司整體出發，提出符合地鐵公司發展的UPS整機更換計劃，降低公司財務壓力。被更換下來的UPS整機，部分備件可以作為維修備件而被二次利用，大大縮短了維修周期和降低了維修成本[5]。通過專業單位的維保和培訓，可以極大地提高地鐵公司專業人員對UPS維護的技術水平，為日常維保打下堅實的基礎。

目前UPS技術已經很成熟，應用也很廣泛，各行各業都有大量的UPS在運行，市場也已有很多具有UPS系統豐富維保經驗和專業知識的公司存在。

4 結 論

通過以上分析與論證，采用UPS集中委外維保模式能為公司建立科學、合理的UPS維修規程和有針對性的維修計劃，也有利公司節約成本，緩解公司財務壓力，并確保UPS設備穩定、可靠、安全與高效運行，延長UPS不間斷電源的使用周期，提高UPS的利用率，提高地鐵員工的專業技能和維保水平，確保運營設備的有序運行，提高地鐵的服務水平，減少事故風險，為地鐵運營保駕護航。

表2 兩種運維模式的對比