通信机房UPS 电源的配置与维护

王宏云，海丽萍

（广东湛江91388 部队，广东 湛江 524022）

0 引言

随着信息技术的发展，通信网络普遍使用，要确保通信稳定和维护网络顺畅，尤其是核心设备24 h 正常运转，防止数据丢失，并保障通信设备使用安全，须为通信机房建设UPS 电源系统。

UPS（Uninterruptible Power Supply）意为不间断电源系统，在通信机房中使用主要有两个作用：一个是在市电正常时，对输入市电进行稳压处理，为通信设备提供稳定可靠电源，同时为配套蓄电池进行充电；另一个是当市电中断时，将蓄电池的直流电转换为交流电，继续为通信设备提供稳定电源，直至市电恢复，自动切换回市电供电[1]。因而UPS 电源可为各种设备提供不受干扰、不间断的稳定电源，从而确保通信设备在市电中断过程中，仍可以稳定和安全的工作运行。

1 UPS 电源的建设

1.1 UPS 电源选择和配置

UPS 按其工作原理，可分为后备式、在线式、在线互动式三大类。通信机房对电源有严格要求，要确保通信设备持续稳定工作。由于在线式UPS 电源的逆变器一直在工作，电源转换切换时间为零，市电中断不会影响到通信设备的正常工作，因此在通信机房中选用在线式UPS。

当前UPS 电源品牌型号繁多，在线式UPS 电源价格不菲，其质量好坏直接影响通信稳定和安全，因此通信机房应优先选择产品质量好，且能够提供优质售后服务的大品牌UPS。

UPS 电源的容量单位为kVA，配置时，首先要考虑UPS 电源的通信负载的总功率；其次要查看所选品牌型号产品的功率因子，一般在0.8～1，查看UPS参数表可得；最后，UPS 电源的通信负载功率不超过UPS 电源额定功率的70%为佳[2]。了解这3 个数据，就可以计算出选用UPS 电源的容量。

本文以通信机房负载总功率30 kW 为例，计算UPS 所需容量。

第一步，计算公式为UPS 容量＝总功率÷功率因子÷0.7。

假定所选品牌UPS 电源功率因子为0.8，即可得UPS 容量=30÷0.8÷0.7=53.57 kVA。

第二步，查看该品牌的产品，根据结果选用60 kVA的UPS 就能满足使用要求。

1.2 蓄电池选择和配置

当前，蓄电池的品牌同样种类繁多，但考虑到UPS 电源使用的稳定性和长久性，一般选用铅酸免维护电池，首选与UPS 电源相同品牌或者其推荐品牌；其次选用大品牌且能提供优质售后服务的品牌。

选好电池品牌，就需要配置所需蓄电池组。首先需要明确UPS 后备时间，即市电不供电情况下，电池需要供电时间；其次了解选用UPS 电源的逆变器效率和逆变器启动电压，均可查看电源参数可得；最后，选择电池安时数，根据计算公式算出配置几组电池，每组电池是多少节。

例如，要求UPS 后备时间4 h，UPS 电源容量为60 kVA，查看参数其逆变器效率为0.9，逆变器启动电压384 V。为减少电池数量，选用同品牌12 V 200 Ah的蓄电池。

第一步，计算每组电池数量，N=启动电压÷电池额定电压=384÷12=32 节。

第二步，计算电池安时数，安时数=UPS 容量×功率因子×后备时间÷逆变器启动电压÷逆变器效率=60 000×0.8×4÷384÷0.9=555.5 Ah。

第三步，选用合适的电池。由计算可知，要使得UPS 后备时间为4 h，就需要选用555.5 Ah 的蓄电池，由于没有该规格的蓄电池，因此我们选用3 组200 Ah 的蓄电池并联配置。这样，UPS 实际后备时间=200×3×384÷（60 000×0.8）=4.8 h，满足需求。

1.3 UPS 电源机房选择与配置

一般条件允许，UPS 电源机房应该选择阴凉、通风、清洁且干燥的环境，机房温度一般控制在20～25℃，湿度保持在40%～50%[3]，因此需要安装机房空调和温湿度计，监控机房运行环境。如有需要可安装精密空调，更精确的控制机房温湿度。

电源机房中UPS 电源一定要有相应的防雷装置，还要有稳定可靠的接地措施，进而确保电源系统设备安全。为便于设备散热和人员维护，UPS 主机和蓄电池离墙要有一定的距离。

同时，一般中心机房负载功率大，后备时间长，所需蓄电池组多，通常一块12 V 200 Ah 蓄电池50 kg左右，一组蓄电池能达几吨重，因此必须考虑楼层的承重，如有可能尽量选择在一楼或者负楼，否则必须设计合适的电池架来分散蓄电池重量，确保楼层承重安全。

2 UPS 电源的维护与管理

2.1 电源系统的负载要适量

在选择UPS 电源系统时，按通信负载功率约为UPS 电源额定功率的70%进行计算。但在实际使用过程中，一个是通信机房刚建成，负载相对较少；另一个是通信机房建成后，负载不断增加。无论长期低负载还是高负载，都会减短UPS 电源系统的使用寿命，实践证明：将UPS 电源系统的负载控制在额定输出功率的30%～60%，是其最佳的工作状态。因此，在实际使用过程中，根据需求来配置和接入通信设备。

2.2 定期进行充放电

对于长期无停电的UPS 电源，应当每隔3～6 个月对UPS 电源系统进行放电处理。首先需要切断市电，使用蓄电池供电；其次，在负载大于额定数量的50%时，将30%～40%的电量放出；最后，切换回市电供电，恢复其正常工作状态。定期的充放电，可以延长蓄电池的使用寿命。由于通信机房一般无法按额定负载量进行放电，可视情用假负载[4]。

2.3 定期巡查和维护

首先是进行日常巡查，查看机房温湿度情况，通风情况，保持机房内清洁，防止积尘；其次是查看UPS 电源的运行状态，做好定期的检修和清理工作；最后是检察蓄电池，定期检测电压值是否符合正常值；检查其外观，是否损坏或鼓胀等；检查电极的接线柱，是否有松动或被腐蚀的情况。在巡查和维护时，做好相应的记录，便于后期整理与总结[5]。

2.4 注意人员和设备安全

人员在日常巡查和维护过程中，一定要注意人身安全，在检查主机和蓄电池时，最好要解开手表之类的金属物品，防止发生触电事故，同时要注意使用带绝缘手柄工具，不要将工具或其他金属物放在电池上。如果进行检修，一定要先断电，确保人身及设备信息的安全与稳定。

3 结论

UPS 电源系统可为通信机房核心设备提供持续稳定的电源，保障通信设备的高效运行，也有利于信息安全。本文针对通信机房的特点，结合实际情况来配置合适的UPS 电源，并对机房环境建设提出具体要求。同时，为延长电源使用寿命，对后期的使用和维护提出行之有效维护和管理方法。