UPS電源設備的原理與使用維護

魏瓊

摘要：現如今我國信息技術水平不斷提升，信息技術在日常生活以及工作中都被廣泛使用。作為用于溝通的重要樞紐，信息電源的系統運行起到了關鍵的作用。在各種各樣的電源設備中，UPS電源設備即使在斷電的緊急狀況下也可以具備充足的電力，保證整體的信息系統內部重要信息以及相關數據得以保存，降低損失程度。同時，由于信息行業對于系統運行質量的需求提高，相關單位對于UPS電源設備的維護力度加大，便于提升信息通信過程的穩定性。本文就UPS電源設備的使用原理進行簡要概述，并且對于設備的使用維護以及故障維修進行分析，提出一些可供參考的建議。

關鍵詞：UPS電源設備;原理;使用維護

UPS電源設備，也就是不間斷電源系統，主要應用于計算機網絡體系中，其實際使用目的就是給相關電子產品提供連續的交流式電力，保證電子設備的整體穩定性【1】。因此，UPS電源設備的使用技術以及相關維護修復就顯得至關重要，熟練掌握這些關鍵點可以為UPS的穩定使用帶來保障。信息技術水平的提升以及信息化建設的落實，使電源設備的受關注程度升高，為了更好地使用UPS電源設備，應當充分了解其運行原理，掌握其使用過程中的維護需求。

一、UPS電源設備的整體工作原理

UPS電源設備主要由四大部分構成，分別是整流、儲能、變換以及開關控制。在日常生活中，為了更便捷地進行UPS電源設備地使用以及相關維修，設計制作出了系統的工作開關、主機自我檢修故障的旁路開關以及檢修開關等一系列的操作開關。電源設備的工作原理主要分為以下三點，分別是AC-DC變換、DC-AC逆變電路以及控制驅動。首先，AC-DC變換是指將傳輸而來的交流電壓經過降壓以及全波整流等一系列操作變成直流電壓，從而提供給電路進行后續使用。其次，DC-AC逆變電路使用功率大的IGBT模塊全橋逆變電路，在功率方面留有多余的部分，在一定的輸出范圍內的阻抗比較小，相對的響應速度比較快。最后，電源設備整體是由控制驅動完成控制的，能夠完成檢測維護以及開關顯示以外，同時可以進行對SPWM正弦脈寬調制的控制，靜動態的雙重電壓反饋使得逆變器的穩定程度大幅度上升，也完善了其動態特性【4】。

二、UPS電源設備的使用要求

根據實際研究證明，UPS電源設備出現故障隱患的很大部分原因是使用過程的不當以及管理過程的問題。熟練掌握UPS電源設備的使用要求，能夠合理提高電源設備的整體質量，提升其使用壽命長度，所以，相關單位應該加強對于使用技巧方面的重視程度。

（一）開關機操作嚴格依照使用要求進行

在開機過程中，電源內部相關元件會經受額定電流的沖擊，當沖擊電流太大時，相關元件會有不同程度的損害狀況甚至發熱燒毀。所以，在設備的開機過程中，首先應當打開USP電源的市電開關，然后再依次打開不同負載。沖擊電流較大的負載，比如打印機等，應當在前期開啟，然后再打開較小的一些負載，而UPS面板開關應在最后一步打開，從而完成逆變工作狀態的轉變。需要注意的是，全部的負載不能同時打開，負載打開時也不能進行開機操作【3】。

在關機過程中，負載打開情況下也不允許進行關機操作。首先關閉全部負載，讓UPS在沒有負載的情況下運行一小段時間，排盡所有熱量后，再按照與開機過程相反的次序進行UPS電源設備的關機操作。

（二）控制好所帶負載功率

UPS電源設備所連接的設備越多，負載功率就越大，易造成不必要的額外負擔，減少UPS的使用壽命長度。因此，應當盡量減少不需要電源保護的設備連接，控制負載量在相對合適的范圍之內。同時，也要嚴格把控所連接的負載類型，輸出端連接大功率的用電設備時會使電流超過額定電流數倍，產生超載現象。

（三）設備工作時的外界條件

UPS電源設備電池對于溫度的要求比較嚴苛，為了保障UPS的正常使用，相連的配電柜應當使用空氣開關。同時，使用溫度以及供電條件都要符合相關標準。輸入端的電壓頻率以及幅度等相關指標也要滿足要求，減少工作過程中出現的問題以及隱患。

三、UPS電源設備的維護要求

實踐證明，依據正確的方式對UPS電源設備進行維護檢修，可以延長使用壽命，減少突發事故的產生，提高供電過程的整體質量。

（一）主機的維護

UPS電源設備應在清潔干燥的空氣環境中使用，外界環境中的灰塵等污染物一旦進入設備就容易造成設備內部短路或者損壞，從而影響到正常運行。如果工作環境比較差，就需要按時進行除塵維護工作，并且及時檢查排修，避免隱患堆積從而造成嚴重的后果，同時，按時除塵也可以有效保證設備的正常散熱，減少溫度過高帶來的相關影響。

（二）負載的連接

UPS電源設備進行負載連接是一項非常關鍵的環節，電池組組合起來的電壓較大，相對應的危險系數也較高，所以在裝卸連接過程中應當具備充足的準備工作來確保不發生短路現象，所使用的相關工具應符合相關標準規格。在接入電路的操作過程中，要嚴格按照操作標準來進行規范，保證操作過程的準確性。

（三）蓄電池的保養工作

合理使用以及維護蓄電池的操作主要分為以下九點。

1、要按時對蓄電池組中電池的相關內阻以及電壓進行檢查，當發現電池電壓或者電阻不符合相關使用標準時，要及時進行維修或者更換，避免在后續使用中造成嚴重后果。

2、要減少過電流充電以及過電壓充電現象的造成，過電流充電會導致電池的極板出現損壞從而減少電量容量，過電壓充電會導致電解液濃度上升從而縮短蓄電池使用壽命，甚至直接燒毀蓄電池。

3、注意不能使用快速充電器來進行充電操作，快速充電器會造成蓄電池中的一瞬間電壓電流過大從而導致電量容量降低甚至出現損壞，所以應使用符合相關規定的充電器進行充電【4】。

4、減少短路放電以及過度放電現象，這兩種情況都會導致蓄電池蓄電能力的大幅度降低，減少其使用壽命。

5、在長時間使用不間斷電源系統的情況下，應當每間隔一定的時間來進行一次斷電過程，這種操作可以維持系統在逆變狀態下的正常工作，從而激發蓄電池的工作能力，提升其使用壽命長度。

6、在不間斷電源系統長時間閑置的情況下，應當按時對其進行充電，這一間斷時間與周圍環境溫度也有關，溫度較高時應當縮短間斷時間。蓄電池的使用環境不宜溫度過高或者過低，過高會減少使用壽命長度，而環境溫度過低，蓄電池相對應的電能釋放量也會降低。UPS電源設備在電池供電的情況下，電壓過低會進行自我關機操作，關機后應當停止開機使用，否則電池會因為過度放電出現損壞。

7、UPS電源設備在電池供電的情況下，電流不應太小，以免出現壽命縮短以及內阻增大的相對應現象【1】。

四、UPS電源設備的故障維修要求

UPS電源設備出現突發問題時，應當首先進行拆機檢查，使用五官法進行查驗。用目測法查驗相關蓄電池是否具有直觀問題，比如漏液、變形、破損、連接處腐蝕以及螺母松動等一系列問題;用鼻子聞是否有電池燒焦的氣味;用手輕輕觸摸檢查各部件是否有高溫發熱情況;用耳朵聽運行時的聲音是否有明顯異常等。當以上方法無法查明問題所在時，進一步進行開機檢查，并且對應各種情況來判斷故障原因，以下列舉UPS電源設備常見的一些故障以及原因分析。

（一）具體問題：市電的輸入開關為開時，對應的顯示面板并沒有相關顯示，并且系統不自檢;

故障分析：一部分原因可能是輸入電源沒有接入，或者是輸入電壓太高以及太低，兩者都會導致面板無顯示;

解決措施：使用電壓表查驗UPS電源設備是否接入了輸入電源，以及電壓是否在相關標準范圍之內。

（二）具體問題：在市電正常的情況下，輸入指示燈未亮，此時UPS電源設備在電池供電的模式下工作;

故障分析：有可能是輸入電源線接觸不良，也可能是保險絲高溫損壞或者熔斷;

解決措施：保證電源線的正確接入，檢查多功能板上的保險是否損壞熔斷。

（三）具體問題：輸出無電壓，并且UPS電源設備沒報出故障;

故障分析：輸出電纜的連接出了問題;

解決措施：查驗確保輸出電纜的連接正確無誤。

（四）具體問題：按下開機按鈕后，UPS電源設備未能及時正常運行;

故障分析：可能是按鈕所按時間太短，所以不能響應，或者是由于負載過載;

解決措施：確保按下開機按鈕時間不得短于一秒，同時去掉全部負載，再次嘗試開機。

（五）具體問題：電池的放電時間遠遠低于標準要求的時間;

故障分析：電池電量耗盡或者是電池出現損壞無法繼續使用;

解決措施：在市電正常的情況下及時給電池進行充電，保證充電時間大于八個小時，充電后再次檢查放電時間。如果放電時間依舊不正常，聯系經銷商更換新的電池。

（六）具體問題：故障指示燈量，而電池指示燈持續閃爍;

故障分析：電池出現損壞無法繼續使用或者是充電器出現了問題;

解決措施：更換新的電池，維修或者更換充電器。

（七）具體問題：UPS電源設備使用一段時間后自動轉為了旁路;

故障分析：負載過載;

解決措施：卸除掉一部分的負載。

（八）具體問題：市電指示燈持續閃爍;

故障分析：接入的市電電壓大于了UPS電源設備的標準輸入范圍;

解決措施：在UPS電源設備處于電池模式工作時，及時注意電池的剩余后備時間。

五、結語

信息技術的快速發展推動了不間斷電源系統使用的實際落實，了解其運行原理以及正確使用方法，熟練掌握其故障維修要求，能夠更好地在實際運用中進行操作使用，減少相關隱患的產生，降低意外事故的發生率。

參考文獻：

[1]孫博.UPS電源設備的原理與使用維護[J].通信電源技術，2010，27（03）：68-70.

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[3]文小紅.淺析關于通信機房UPS電源的管理與維護對策[J].電子世界，2019（04）：156.

[4]余益祥，張時東，李建豪.UPS電源設備維護及蓄電池充電電路解析[J].科技創新導報，2019，16（09）：110-111.