UPS应用技术研究

李楠

摘要：本文着重论述了两方面内容，一是从主机对环境温度的要求、电池安装、参数值、自行供电等八个方面介绍了不间断供电系统（UPS）的使用注意事项；二是从维修和检修前的必备工具、维护与检修的注意事项两个方向详细介绍了日常维护与检修的一些内容，对不间断供电系统（UPS）的维护与使用具有很高的实际意义。

关键词：UPS 安全管理 注意事项 设备维护

中图分类号：TN86 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2014）12-0119-02

设备的使用过程中要进行必要的设备安全管理，不仅要求设计阶段中避免风险设计提高防护要求，而且要进行安全操作、按时维修、必要改进等安全管理工作。据统计，75%以上的安全事故都与设备有关联。因此，对设备管理者进行必要的培训是必不可少的。而对于我们空管航管楼的整个供电系统来说，不间断供电系统（UPS）是他的心脏。所以，对于我们来说，加强UPS电源设备的维护及安全管理是十分必要的。

1 UPS使用注意事项

UPS不间断供电系统智能化程度很高，而且储能电池是免维护蓄电池，这给使用带来了许多便利。但是为了保证使用的安全，还需要谨记很多注意事项（1）UPS不间断供电系统的主机对环境温度没有很高的要求，在+5℃～40℃温度下都能正常工作，但要求室内清洁、少尘，否则在潮湿的情况下灰尘落入主机内部容易造成工作紊乱。UPS蓄电池则对温度要求很高，建议将电池安放在带空调的房间，并保持运行环境温度在+15℃～+25℃。超过此理想条件，如果温度太低，储能电池容量会下降，温度每下降1℃，其容量下降1%；如果温度太高，每升高10℃，电池寿命约降低一半。（2）电池安装时应尽量与设备的其它部分隔离，尽量避免直接与印刷电路板连接，当因设计、空间限制或其它任何原因不能达到此两项要求时，至少应使电池位于设备或单板的最下端，以防止电池在意外情况下发生漏液腐蚀设备部件或单板。（3）使用中不能随意改变主机设置的参数值，尤其是对电池组的参数，否则会直接影响其使用寿命。但浮充电压要随着环境温度的改变而做出相应调整，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）；（4）在靠UPS电源系统自行供电时，避免带负载启动UPS。启动前应先关断后端所带负载，等UPS系统启动后再开启负载。因为带负载启动瞬间多负载的冲击电流加上所需的供电电流可能会造成UPS电源瞬间过载，严重时将损坏逆变器。（5）UPS电源系统如果按使用要求功率余量不大，在使用中要避免随意增加大功率的额外设备，也不允许在满负载状态下长时间运行。但工作性质决定了UPS电源系统几乎是在不间断状态下运行的，增加大功率负载，即使是在基本满载状态下工作，都会造成主机出故障，严重时将损坏逆变器；（6）UPS前端装有防雷器的用户应定期检查防雷器及接地线是否正常，鼠类较多的地方一般应于输入输出电缆线外加装防护套管，并于电缆通道内各处安防粘鼠板；（7）注意观察UPS顶部有无水管、喷淋或者空调经过，若有，则用户在使用过程中要时刻注意防止有水滴滴入设备。（8）UPS运行时机房不能有额外的物品（盒子、包装等）挡住设备，或者影响其通风、控制面板的操作并确保设备的风道没有被附加物件或是过滤器上的污垢堵塞（如图1）。

2 UPS的日常维护与检修

2.1 维护和检修前的必备工具

首先，一套专用的系统软件是必不可少的。现在的许多UPS厂商都开发有用户级别的专用维护和检修软件，许多问题就是通过它与UPS主机连接后检查出来并修改的，而这点恰恰是许多用户在与厂商签定合同时最容易忽略的地方。况且，平时还可以通过它与出厂设定值进行比对，发现问题后可及时纠正，能比较直观的向厂家反映问题，使问题尽快得到很好的解决。有了这个工具，就避免了日后受到不必要的损失。另外，要尽可能多的获取资料，如安装手册、技术规格、使用说明书、线路图、常见故障汇总、机器所有零部件清单编号以及控制板卡内的软件版本编号等，这些都有助于设备的维护和备件的选择和购买。

2.2 维护与检修的注意事项

在对UPS内部执行任何检修操作前，应仔细阅读用户手册中所描述的各项安全操作事项。

在UPS中，仅在用于冷却功率驱动器件的散热风扇中存在可动的机械部件，其余部件由固态电子元件构成，且风扇都是长寿命设计的，因此不存在磨损的问题。基于上述原因，除确保UPS总是运行在合适的温度和洁净工作环境之外，还要对UPS进行定期巡视并记录相应数据。大量的实践证明，如果用户能有序的执行检查、维护操作并及时的填写UPS运行检查记录，可确保UPS时刻运行在最佳状态，并且可及早的发现导致设备出现严重事故的隐患。所以，在生产运行过程当中，用户应严格对UPS执行日检、周检、年检。

2.2.1 日检

维护人员在执行每日例行巡检时，应首先注意UPS设备所有门板是否都在且是否可以正常使用，检查UPS上是否有积累的灰尘，如果有，要及时清理；其次确保位于机柜上的风扇的排空气的过滤网没有任何堵塞物。

要注意现场观察UPS显示屏，确认液晶显示面板上显示的各项数据（如输入输出电压、输入输出电流、工作频率、电池电压以及电池后备时间等等）都在正常范围内并且在显示的记录内没有出现任何故障和报警信息。

另外要着重观察UPS所带的负载量和电池后备时间与昨日相比是否有明显变化，如有明显变化要查明后端是否增加或者减少负载，负载现在的运行情况以及负载是否有不明故障。检查电池外观是否变形，电池端子是否氧化或者烧坏，电池连接线是否紧固。

2.2.2 周检

观察并详细记录UPS蓄电池组的电压值、蓄电池的内阻值、UPS的输入输出电压、UPS的输入输出电流、UPS的运行频率、功率因数、负载率等等。

将所有的记录结果与上次记录的参数进行比较。如果发现两者之间存在明显的差别时，应设法查明究竟有什么样的新增负载被连接到UPS的输出端或从用户的负载总线上被撤掉，并详细记录该负载的大小、类型及安装地点。实践证明，对维护技术人员来讲，这些信息和资料对他们日后处理问题是十分有用的。

如果在检查过程中发现有任何明显偏离过去所记录到的电源运行参数值，但又找不到合理的原因时，应及时同售后服务部门联系，寻求技术支援。

2.2.3 年检

在维护UPS时，每年对UPS进行两次彻底的清扫去垢以及维修检查是必不可少的。而且由于在执行“年检”操作时，可能会涉及到UPS机内的高压部件，所以在不影响后端负载正常供电的前提下首先应将UPS的供电模式由逆变器供电转为手动维修旁路供电，然后将UPS电源置于完全停机状态，还应确认UPS已完全切断了同市电电源、交流旁路电源和蓄电池组之间的输入通道，以及切断同用户其它系统总线相连的输出通道，并且放掉了机器内的各种高压滤波电容内储藏电能。否则，UPS中总是存在有致命的高压电源。

检查确认无电后，再首先对其进行操作、加固工作并打开UPS机柜上的安全门，检查UPS内部部件是否完好。仔细检查UPS中各功率驱动元件和印刷电路插件板，其中应特别注意观察电解电容器是否有漏液是否有“冒顶”和膨胀等现象；检查电缆的外皮是否有龟裂、掉渣、擦伤和破损；检查所有电路板的洁净度及电路的完整性，旁路、整流和逆变的控制电源供应板原器件有无异常现象，如果发现有任何的变质或性能恶化的迹象，就应更换该电路板或做必要的维修。

其次，要详细检查主机内是否有部件（变压器、绕组等）过热，是否有模块氧化；仔细检查板件与模块相互之间的连接，包括扁平线的连接；用螺丝刀或套筒检查各开关的功率导线是否有松动。检查UPS进线端的零地电压是否满足要求；参考安装手册，检查系统各级开关的整定值设置是否满足断路器选择性要求；检查是否有安装漏电保护装置，保护设置是否合理；检查系统地线是否可靠连接。

另外年检时要用用提供低压空气流的吹风机来清除UPS主机内各电路板以及各部件上的任何外来的残渣和灰尘 。因为特别是在气候干燥的地区，空气中的灰粒较多，机内的风机会将环境中的灰尘带入机内沉积，当遇到空气潮湿时会引起主机控制紊乱进而造成主机工作失常，而且大量灰尘也会造成器件散热不好，但在清除灰尘的过程中应小心谨慎，避免损坏部件以及影响通讯线的链接。

最后重新接通电源，按正常的操作步骤，把UPS由手动维修旁路供电模式切回到逆变器供电模式上。然后对测量三相输入电流、输出电压是否均衡，并将输入电压电流和面板显示值相比较；检查输入端滤波器：测量每一个LEG的电流值，应当是一样的，若相差太大，则需要重点检查滤波器电容；测量逆变器输出电压及频率，并和面板显示值相比较；测量逆变器输出与旁路输入相对应的相之间的电压，应当是一个比较稳定的值；检查输出交流电容：测量输出交流电容支路的电流，三个支路电流应当基本一致。

3 结语

在使用UPS不间断电源时，应充分掌握其原理和操作方法，同时在使用过程中应进行细致全面的保养与维护，出现问题及时解决，就会增加UPS的使用效率，延长UPS的使用寿命。

参考文献

[1]熊卫兵，陈兰花.不间断电源（UPS）的选购和使用维护[J].武警工程学院学报，2003（06）.

[2]杨斌文，王勇军.UPS的使用与维护[J].设备管理与维修，2006（09）.

[3]张延聪.UPS电源蓄电池的正确使用与维护[J].煤炭科技，2006（03）.