大連地鐵UPS設(shè)備維修技術(shù)分析

王一橋

（大連地鐵運(yùn)營有限公司，遼寧 大連 116000）

1 設(shè)備基本組成

UL33系列UPS主要包含整流模塊和逆變模塊，上述模塊構(gòu)成了UPS基本的交流-直流-交流電流回路，如圖1所示。此外，如靜態(tài)開關(guān)，輸出隔離變壓器、逆變開關(guān)以及蓄電池組等也是UPS的重要組成設(shè)備。UL33系列UPS的基本工作方式就是外部供電通過整流器作用在UPS蓄電池組，給UPS蓄電池組進(jìn)行供電。同時(shí)，整流器還有對電流進(jìn)行穩(wěn)壓的作用，穩(wěn)壓后的電流直接作用到外部負(fù)載設(shè)備上。所謂旁路輸出，就是人工進(jìn)行設(shè)備的模式轉(zhuǎn)換，將整個(gè)UPS甩出，由外部供電直接向設(shè)備供電。在外部供電出現(xiàn)故障時(shí)，UPS會通過逆變器將蓄電池組由供電轉(zhuǎn)為放電，從而直接給外部負(fù)載設(shè)備供電。總而言之，UL33系列的UPS設(shè)備穩(wěn)定性較好，設(shè)備可以根據(jù)不同的情況為外部負(fù)載供電，滿足供電需求[1]。

圖1 系統(tǒng)組成圖

2 工作原理

UL33系列的UPS設(shè)備工作原理相對比較簡單，而且集成度比較高，如圖2所示。主路輸入電源將電流輸入，整流器對電流進(jìn)行穩(wěn)定，同時(shí)將穩(wěn)定的電流輸出到蓄電池中，然后再將穩(wěn)定的電流輸出到外部負(fù)載設(shè)備。蓄電池得到穩(wěn)定的電流，可以降低充電紋波，對于長時(shí)間處于充電的蓄電池可以延長其壽命。

圖2 工作原理圖

對于接受穩(wěn)定電流的蓄電池組來說，在正常情況下蓄電池會進(jìn)行穩(wěn)定充電，基本上保持一種均充的狀態(tài)，直到外部供電故障或者UPS工作模式改變，才會打破這種平衡導(dǎo)致蓄電池由充電變?yōu)榉烹姟τ谛铍姵亟M來說，基本上長期處于充電狀態(tài)，蓄電池組工作狀態(tài)比較穩(wěn)定[2]。

當(dāng)外部供電出現(xiàn)故障時(shí)，UPS內(nèi)部的逆變器開始工作，迅速將蓄電池的狀態(tài)由充電轉(zhuǎn)為放電，將蓄電池放出的電量進(jìn)行穩(wěn)壓，從而輸出給外部的負(fù)載設(shè)備。旁路工作模式、維修工作模式也會改變蓄電池組的充放電情況，UPS工作模式可以根據(jù)外部供電來及時(shí)調(diào)整，改變蓄電池組的充電、放電狀態(tài)，及時(shí)為外部負(fù)載供電。

UL33系列UPS設(shè)備主要采用全數(shù)字的技術(shù)模式，將各個(gè)模塊進(jìn)行整合，集成度較高，內(nèi)部可以實(shí)現(xiàn)冗余配置，主備機(jī)切換不需要任何的輔助設(shè)備[3]。

3 維護(hù)指南

3.1 日常維護(hù)內(nèi)容

目前大連地鐵對于UPS設(shè)備的日常維護(hù)主要采用維檢修和故障修的方式。所謂維檢修就是針對UPS設(shè)備制定詳實(shí)的日檢、月檢以及年檢計(jì)劃，根據(jù)這些計(jì)劃進(jìn)行日常的維檢修工作，每日、每月或每年對UPS設(shè)備進(jìn)行維檢修，從而確保設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。故障修則是在UPS設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)進(jìn)行返廠維修，利用的廠家專業(yè)能力對故障UPS進(jìn)行維修，從而確保設(shè)備的穩(wěn)定輸出[4]。

首先，日檢需要對UPS設(shè)備的外部狀態(tài)進(jìn)行檢查，如設(shè)備的LED顯示情況、設(shè)備液晶顯示屏的參數(shù)情況以及設(shè)備面板上的報(bào)警情況，同時(shí)對設(shè)備風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速以及設(shè)備運(yùn)行中是否存在噪聲進(jìn)行全方位把控，只有LED顯示正常、液晶顯示屏參數(shù)正常、設(shè)備面板無報(bào)警、設(shè)備風(fēng)扇轉(zhuǎn)速正常且設(shè)備運(yùn)行無噪聲，才能確保UPS日檢內(nèi)容正常[5]。

其次，月檢內(nèi)容包括UPS三相輸出電壓正常、電池充電電壓和充電電流都在可控范圍內(nèi)，對于設(shè)備的所有參數(shù)都要確認(rèn)無誤。記錄UPS設(shè)備的正常負(fù)載，如果增加或減少負(fù)載，那么就要重新設(shè)定UPS設(shè)備的參數(shù)。

最后，年檢內(nèi)容主要包括對設(shè)備進(jìn)行徹底的除塵和檢查、切換UPS模式對設(shè)備進(jìn)行切換試驗(yàn)。對于UPS內(nèi)部的易損易耗件，比如電容或磁性元器件等進(jìn)行全面檢測，同時(shí)更換已經(jīng)無法使用的元器件[6]。除此之外，對UPS設(shè)備的線纜進(jìn)行必要檢查，更換有磨損的線纜，保持設(shè)備的清潔程度，對防雷設(shè)備進(jìn)行仔細(xì)檢查，尤其是在多雷和潮濕的季節(jié)進(jìn)行額外檢查，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行維護(hù)[7]。

3.2 電池維護(hù)內(nèi)容

由于地鐵蓄電池長期處于地下潮濕的環(huán)境，其使用壽命相對較短，因此對電池的日常維護(hù)保養(yǎng)非常重要。具體的維護(hù)內(nèi)容包括定期檢查蓄電池的狀態(tài)，尤其是電池表面的清潔程度，全面檢查電池相互連接的線纜、緊固電池的螺絲以及在蓄電池的連接處涂抹凡士林和黃油等[8]。

對于準(zhǔn)備停用的蓄電池，一定要保證在停用之后每隔一個(gè)月充電一次，不要長時(shí)間停用，防止蓄電池的停用導(dǎo)致蓄電池再也無法使用。另外，在日常使用的過程中對于故障蓄電池組，UPS液晶顯示器會直接顯示“電池需要更換”，在這種情況下需要更換蓄電池組，確保更好的為設(shè)備提供后備電量。蓄電池組是地鐵UPS設(shè)備的重要組成部分，是維持后備電量的重要設(shè)備內(nèi)容，只有確保蓄電池組沒有問題，才能更好的為UPS設(shè)備服務(wù)[9]。

3.3 停機(jī)維護(hù)內(nèi)容

對于UPS設(shè)備需要定期進(jìn)行停機(jī)維護(hù)。大連地鐵一般會每年進(jìn)行UPS設(shè)備停機(jī)維護(hù)，三年對設(shè)備進(jìn)行全面檢測，十年對設(shè)備進(jìn)行必要更換。在設(shè)備進(jìn)行停機(jī)維護(hù)時(shí)，需要將設(shè)備切換到旁路供電模式，使外部供電直接作用在設(shè)備上。此外，對于UPS設(shè)備的停機(jī)維護(hù)，應(yīng)該做好全面應(yīng)急處置方案，確保設(shè)備在應(yīng)急情況下的必要供電[10]。

4 結(jié) 論

通信電源系統(tǒng)是為通信設(shè)備提供穩(wěn)定后備電源的重要系統(tǒng)，如果通信電源系統(tǒng)存在故障，那么通信設(shè)備和地鐵的穩(wěn)定運(yùn)行都會受到嚴(yán)重影響。對于通信電源系統(tǒng)來說，需要進(jìn)一步把控，確保做好通信電源系統(tǒng)日常的維檢修工作，對于故障設(shè)備也要及時(shí)維修，從而更好地保障通信電源系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，為整個(gè)大連地鐵的安全運(yùn)行和乘客的安全出行提供幫助。