发射台节传机房UPS电源的使用与维护

毛琳

摘 要 本文简要介绍了UPS电源工作原理，针对UPS电源在广播发射台节传机房使用和维护中的一些问题进行了分析，对正确的运维是提高UPS电源使用寿命和发挥其最大作用提出了看法与建议。

关键词 UPS电源 工作原理 运行维护

中图分类号：TN948.11 文献标识码：A

The Launch Pad Section Room of Using and

Maintenance of UPS Power Supply

MAO Lin

（State General Administration of Press and Publication，

Radio and Television QiLiuYiTai， Yongan， Fujian 366000）

Abstract This paper briefly introduces the working principle of the UPS power supply， in view of the UPS power supply in radio transmitting section was analyzed， and some problems in operation and maintenance of the correct operations is to improve the service life of UPS power supply， and give play to the role of its biggest views and Suggestions are put forward.

Key words UPS power supply; working principle， operation maintenance

0 引言

广播发射台节传机房担负着发射机的节目源信号的接传，无论哪个发射台站节传机房电力一旦中断，所属发射机的节目源必将受到严重影响。这对于以分秒为计量单位的广播发射台，节传机房的电力保障尤为重要。因此，直属发射台节传机房都配置了高品质、高质量、高可靠性的UPS电源。但是，UPS电源系统运行好坏，供电质量如何以及可靠性都是建立在日常维护基础上的。没有正确的管理与维护，设备就会出现故障，就会给供电带来隐患。因此，做好UPS电源系统日常维护工作，是提高UPS电源系统供电质量，延长使用寿命的保障。在此，笔者就UPS电源日常运维谈谈自己的体会和建议。

1 UPS电源工作原理

UPS电源从原理上讲是一个电源的存储逆变系统。主要由整流、储能、变换和开关控制四部分组成。UPS的作用是向负载提供优质、可靠的交流电源，使负载免受浪涌、电压过高、电压过低、电源干扰以及外电中断等影响，确保外电中断时通过蓄电池给负载供电。发射台节传机房通常选择在线式中功率UPS电源。因为在线式UPS电源系统具有对各类供电的零时间切换，自身供电时间的长短可选，并具有稳压、稳频、净化等特点。当UPS电源系统本身出现故障时有自动旁路功能，当需要检修时可采用手动旁路，使检修、供电互不影响。

1.1 UPS电源动作过程

UPS开机时，电源电压经EMI滤波器分二路输出：一路送至AC/DC转换器变成直流电，再送至半桥式DC/AC逆变器呈交流输出;另一路作为旁通路径。靠近输出端的旁路开关可选择旁通路径输出或逆变输出。一般而言，开机后UPS会进行内部自我诊断。若一切正常，旁路开关会选择逆变输出。

当输入的市电中断时，AC/DC转换器和电池充电器均不动作，DC/DC转换器将电池的电压转换至DC/AC逆变器的输入端，经DC/AC逆变器转为交流输出。由于DC/AC逆变器一直在工作，市电断电时DC/DC转换器能快速启动并接替AC/DC转换器工作，且DC汇流排上挂有储能滤波电容器，使得DC/AC逆变器的输出端，持续稳定地给负载供电，实现零时间转换，对负载而言，不会感到发生断电。

1.2 UPS电源系统主要电路构成

UPS电源系统主要由输入断路器、电磁干扰（EMI）滤波器、AC/DC转换器、DC/AC逆变器、DC/DC转换器、电池充电器、功率因数校正（PFC）控制电路、直流电压汇流排（DC-BUS、控制板、旁路开关、电池组、辅助电源、控制和检测电路、监控软件等组成。由于篇幅有限框图及各电路功能在此不再说明。

2 UPS电源在发射台节传机房的作用

（1）保证不间断供电。当外电停电、过高或过低时，它能及时地进行切换，及时地向设备提供额定的稳压电源并报警，起到不间断供电的作用，防止突然断电对设备造成的损失。

（2）改善电源质量。对电源系统中的浪涌、噪声、电压下降、电源波动，电源干扰等现象进行改进，有逆变稳压滤波的作用。

（3）有效避免自身故障的影响。UPS电源有自动旁路功能，能使系统本身出现故障时供电不受影响。

（4）保护数据通道。对机房的计算机数据通道进行保护，提高设备网络的可用性。

3 UPS电源使用注意事项

随着计算机和工业技术的飞跃发展给UPS电源系统提供了高智能、高可靠性的同时，也给予蓄电池组带来了高性能免维的储能电池。这些新技术的应用，虽给使用带来了许多便利，但还有如下几方面须使用者引起重视的事宜。

（1）UPS电源主机环境要求：清洁、少尘，温度要求 +5℃～40℃。储能蓄电池标准使用温度为25℃，平时不能超过+15℃～+30℃;温度太低，会使储电池容量下降，温度每下降1℃，其容量下降1%，放电容量会随温度升高而增加，但寿命会降低;如果长期在高温想下使用，温度每高10℃，电池寿命约降低一半。

（2）主机参数：使用中不得随意改变，尤其是电池组的参数会直接影响其使用寿命。随着环境温度的改变，对浮充电压要做相应调整，通常以25℃为标准，环境温度每升高或降低1℃时，浮充电压应增加18mV（相对于12V蓄电池）。

（3）由于UPS电源瞬间为负载供电时，将会冲击电池。若多负载的冲击电流加上所需的供电电流，就会造成UPS电源瞬间过载，严重时将损坏变换器。因此，单独依靠UPS电源系统供电时，应先关断各负载，等UPS电源系统起动后再开启负载，避免带负载启动UPS电源。

（4）UPS电源系统使用中应避免随意增加大功率的额外设备，不允许在满负载状态下长期运行。由于其工作性质决定了UPS电源是在不间断状态下运行的，随意增加大功率负载，或基本满载状态下工作，都会造成主机发生故障，严重时将损坏变换器。

（5）自备发电机的输出电压，波形、频率、幅度应满足UPS电源对输入电压的要求;发电机的功率要远大于UPS电源的额定功率，否则将会造成UPS电源工作异常或损坏。

（6）由于组合电池组电压很高，存在电击危险，因此装卸导电联接条、输出线时应有安全保障，工具应采用绝缘措施，特别是输出接点应有防触摸措施。

（7）不论是在浮充工作状态还是在充电、放电检修测试状态，都要保证电压、电流符合规定要求。过高的电压或电流可能会造成电池的热失控或失水，电压、电流过小会造成电池亏电，这都会影响电池的使用寿命。

（8）在任何情况下，都应防止电池短路或深度放电，因为电池的循环寿命和放电深度有关。放电深度越深、循环寿命越短。在容量试验中或是放电检修中，通常放电达到容量的30%～50%就可以了。

（9）电池应避免大电流充放电，虽说在充电时可以接受大电流，但在实际操作中应尽量避免，否则会造成电池极板膨胀变形，使得极板活性物质脱落，电池内阻增大，温升越高，严重时将造成容量下降，寿命提前终止。

（10）正确连接好UPS，应将UPS的输入零（N）、相（C）、地（G）与市电的零、相、地对应。

4 UPS电源系统维护检修的主要项目

（1）UPS电源在正常使用情况下，主机的维护主要是防尘和定期除尘，特别是气候干燥的地区，空气中的尘埃较多，机内的风机会将灰尘带入机内沉积、当遇空气潮湿时会引起主机控制紊乱造成主机工作失常，发生不准确告警，大量灰尘也会造成器件散热不好;通常每季度应清洁一次，其次在除尘时应检查各连接件和插接件有无松动和接触不牢的情况。

（2）UPS电源系统日常维护检查项目主要是：清洁并检测电池两端电压、温度，连接处有无松动、腐蚀，检测连接条压降，电池外观是否完好，有无壳变形和渗漏;极柱、安全阀周围是否有酸雾逸出;主机设备是否正常。

（3）UPS电源系统电池属免维设备，但只不过免除了测比、配比、定时添加蒸馏水工作，由于储能电池工作是处在浮充状态，每年须进行一次放电;因此，放电前应先对每只电池进行检查，更换失效的电池，以免放电中落后电池恶化为反极电池;在确认电池完好后再对电池组进行均衡充电，以达全组电池的均衡。

（4）对蓄电池系统维护须做到周到、细致和规范的运行和管理;对直流母线要保持合格的电压和电池的放电容量;同时须注意的是，每组电池至少应有8只电池作校准电池，作为了解全电池组工作情况的参考，对校准电池应定期测量并做好记录。

5 发射台节传机房UPS电源常见故障分析

发射台节传机房UPS电源出现故障时，应先查明原因，分清是负载还是UPS电源系统，是主机还是电池组;虽说UPS主机有故障自检功能，但它针对的是整个面而不是针对某个点。UPS电源系统发生故障更换配件很方便，但要维修故障点，仍需做大量的分析、检测工作。一旦UPS主机自检部分发生故障，极可能发生误报警;因此，正确判断、分析，准确及时地排除故障是非常必要的。在此，就常见故障的处理做如下分析：

（1）当UPS无法开机时。首先确认UPS Input电源是否正常;其次检查UPS电源端子接线是否松脱，熔断丝开关（Breaker）有无跳脱;再次检查负载是否存在异常及短路故障等。

（2）当主机发生击穿，断保险或烧毁器件故障时。首先要查明原因并排除故障后才能重新启动，否则会接连发生相同的故障或引发严重的事故。

（3）当电池组中发现电压极性反相、压降大、压差大和有酸雾泄漏现象的电池时，应及时采用相应的方法恢复、修复及更换。注意切不可把不同容量、不同性能、不同厂家的电池组合在一起使用，对超期服役的电池应及时更换，否则极有可能使电池组损毁，影响主机工作给负载造成不堪后果。

（4）当LCD显示“Overload Shutdown”灯亮，蜂鸣器长鸣时，应检查是否过载或负载发生故障。

当开机后显示“On Battery LED”灯号时，首先用其它电器设备测试AC电源有无电源供应或电源插座是否过松导致接触不良;其次检查熔断丝开关（Breaker）按钮是否弹出跳脱。

当UPS电源 LCD显示“Battery Failure”时;首先确认电瓶保险丝是否已熔断;其次确认UPS与电瓶连结线是否正常或松脱。

（5）当外电中断UPS放电时间不足时。应查蓄电池充电是否充饱，正常状态下，应充至80～95%的负载最为合理，若负载超过100%以上，则电池放电时间会因此而缩短。电池时常在高温环境下充放电或操作，会造成电池寿命减短。因此建议UPS蓄电池使用两年后，即便更换电池指（下转第53页）（上接第32页）示灯未显示，也应进行更换。

（6）当UPS显示过温保护时。放置UPS电源的地方最好安装空调设备，务必使UPS电源远离高温环境。再就是检查通风孔有无阻塞，风扇有无运转，尽可能按照说明书要求的温度、湿度下工作。

（7）当计算机无法与UPS联机时。应重新设定软件程序，然后将UPS的RS232连接线与计算机的COM1/COM2再连接并确认设定值。

6 结束语

先进设备也有其使用寿命，也会出现故障。但维护工作做得如何，与设备的使用寿命和故障率有着密切的关系。实际工作中切不可因为设备高智能、免维护，而忽略了常规性、预防性维护工作，设备预防性检修维护在任何时候都是设备安全运行的重要保障。

参考文献

[1] 王克冰.UPS的使用及维护注意事项.太原科技，2003.

[2] 康春锁，何彪.不间断电源（UPS）在卫星地球站中的使用与维护.卫星电视与宽带多媒体，2005.