罗 贤
(国家新闻出版广电总局八七一台,海南 东方572600)
UPS被称为不间断电源,其运转原理是通过主机与蓄电池相连接,然后在主机中通过逆变器实现电流转换的一种电源系统。UPS可为特殊设备提供稳定可靠且不间断的电力,通常在计算机、电子设备、网络系统中较为常见。不间断电源主要是由蓄电池、整流器、主旁路和逆变器等部分组成,根据工作原理的不同,目前市面上的不间断电源被分为在线式、后备式、在线互动式三种类型。在线式是三种类型中结构最为复杂但是功能最完善的一种,不仅能够做到零中断供电,而且在出现电流浪涌和尖峰时能够及时处理,在对电源要求十分严格的网络环境中,是首选的不间断电源类型。广电网络的运行环境十分复杂,各种供电问题比如脉冲干扰、电压波动、频率振荡、电压突变、断电等情况,都有可能影响广电网络的运行,降低工作效率,甚至带来重大损失,所以在广电网络中配备不间断电源是一种必要而且普遍的行为。
UPS电源N+1并联冗余是可靠的电源解决方案。规划电源系统时比额定容量增加一台,这样,当系统中任何一台UPS电源发生故障时,都能因为这额外增加的一台UPS电源,使得电源系统能够不间断的为重要设备提供高品质的电力,系统更加可靠。同时先进的均流技术使得并联运行下的每一台UPS电源平均分担着负载电流,在提高系统可靠性的同时,也延长了UPS电源的使用寿命。
选配UPS电源时,首先考虑UPS电源的容量选择。各种UPS(品牌)电源容量一般都以视在功率标注其标称值,视在功率的单位为VA,而机房、光节点等设备上的功率一般以有功功率标注,其单位为 W,因此需要将UPS电源的输出换算为有功功率,即P=UAcosφ。UPS电源所带负载太重会影响到电源本身的使用寿命和可靠性,负载太轻不仅会造成设备投资的浪费,而且会使电池长期小电流放电而造成深度放电,使电池受到不可修复的损害,因此合理的UPS电源负载应是其额定有功功率的25%~80%。其次按用途确定UPS的类型,根据负载对UPS电源的输出容量、输出电压、频率的稳定度、输出波形、切换时间以及保护功能、并机备份功能来确定选配。
不间断电源的维护要注意以下几点:
(1)必须要在不间断电源使用之前对其进行供电,防止因为在无供电情况下不间断电源的突然启动,避免冲击性电流给设备带来的伤害。同时,要在设备进入旁路状态时,依次开启负载,减少直接的电流冲击,延长电源的使用年限;
(2)开机前,要确认输入连线之间的极性,检查连接的准确性,以免发生电源短路对设备造成损害,引发安全事故。实际中要保证总的负载功率在不间断电源的额定功率之下。如果不间断电源长期超负载运行,一方面不能保证电源的稳定性,另一方面设备的损耗较大;
(3)当市电中断之后,不间断电源再出现自动关机的情况时,要注意,不能再通过不间断电源开机进行供电,这样会使得电池组耗损过多,从而影响到蓄电池的使用寿命。通过调查发现,很多企业在UPS电源的运行中,经常将蓄电池的电量耗尽,使电池寿命急剧缩减。这里要强调的是,不间断电源是一种应对供电突发情况的设备,并不是长效的供电系统。
(4)不间断电源对于外部环境的要求较高。虽然在0~40℃之间都能够正常运行,但是为了延长蓄电池的使用年限,通常情况下,温度要控制在15~30℃之间,25℃是标准值。灰尘也是影响不间断电源功能发挥的重要因素,灰尘颗粒进入到设备核心部件中可能会导致电源工作不稳定。另外,不间断电源对于电磁干扰的防护能力较弱,所以设备周围不能存放其他具有强磁性的机械。
(5)UPS中蓄电池必然会存在自放电,如果市电供应较为稳定,可以定期对电池进行人工的充电和放电。目前,在UPS的选择上,为了使用方便,用户大多青睐于免维护的吸收式电解液系统电池,这种电池虽然具有优良的特性,但是如果使用不当,比如过量充电,会使得产生有毒气体,甚至出现破裂、变形、电解液泄漏等现象,所以在使用这一类型的电池时,要控制好充电量,并且在发现问题后及时更换电池组。
(6)在对不间断电源蓄电池进行充电时,要保证电压合理,过高就会出现过充电现象,过低会使电源不能正常运转,这就要求对蓄电池的各项指标充分掌握,并严格按照要求进行充电。
首先,国家要对广电网络建设有一个明确的总体规划,根据不同地方的具体情况进行明确的任务划分,促使地方转变观念,加大对UPS使用和维护财政投入。其次,对于UPS电源设备的研发引进、人员培训等工作要进行考核评比。
学习和借鉴发达国家对于不间断电源在广电网络中应用的先进经验,引进先进的技术和管理设备。另一方面,对于应用和维护的方法,特别是流程的把控,要多进行交流和模拟,进行有计划、有步骤的设备维护,建立一套高效合理的相关标准和规范。
对于不间断电源在广电网络中的应用而言,工作人员始终是关键,所以要做好对操作人员的培训工作,特别是要保障其对于先进技术和方法的运用和现代设备的使用,同时还要让工作人员养成良好的思维习惯,树立创新意识;教育部门要加强该领域的人才教育,确保足量的人才储备。
作为一种电源设备,UPS的电压足以对人体健康造成损害,所以在应用和维护的过程中,要提高安全意识,按照规范进行操作。同时,要安装防护设备,比如在进行输出线和连接条的装卸时,要使用绝缘工具,在各个接点位置要设置防触电的装置,保证设备的安全运行。
广电网络对于不间断电源设备的要求较高,在应用过程中要充分保障其稳定和可靠性,所以在设备购入时,一定要严格把关,要在各不间断电源供应商之间进行详细的比对,择优采购,并和具有良好信誉的厂商建立良好的合作关系,保障合格蓄电池的供应;其次要做好各个部件的筛选和检验工作,对于一些质量不达标,过期或者受损的部件要及时发现并淘汰。
综上所述,在不间断电源的使用过程中有许多细节需要注意,任何节点没有正确把控都会导致设备的损坏和使用寿命的缩减,所以在应用中一定要按照标准规范的要求操作,科学维护。
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