基于空管设备的不间断电源配置及维护

杜少峰

摘要：随着空管设施自动化程度越来越高，管制员对空管设备的依赖性越来越强，一旦供电中断，设备失效，不仅会造成流量控制、管制间隔拉大，影响各相邻管制区正常工作，造成航班正常率下降，甚至有可能危及飞行安全。不间断电源系统为空管设施提供可安全可靠的供电，是空管设施正常运行的基础，在确保飞行保障能力及保证安全生产等方面具有十分重要的意义。本文重点对不间断电源供电系统的配置及维护进行探讨。

关键词：空管设备;不间断电源;维护;安全生产

Abstract：With the increasing automation of air traffic control facilities， controllers are becoming more and more dependent on air traffic control equipment. Once the power supply is interrupted， the equipment will fail， which will not only cause flow control and control intervals， but also affect adjacent control areas. Normal work， resulting in a drop in the normal rate of flights， and may even endanger flight safety. The uninterruptible power supply system provides safe and reliable power supply for air traffic control facilities. It is the basis for the normal operation of air traffic control facilities. It is of great significance in ensuring flight support capabilities and ensuring safe production. This article focuses on the configuration and maintenance of the uninterruptible power supply system.

Keywords：ATC equipment; uninterruptible power supply（UPS）; maintenance; safe production

1 UPS不间断电源的基本原理

所谓不间断电源（Uninterruptible power supply，UPS），是指当电网输入发生异常时，可继续向负载供电，并能保证供电质量，使负载供电不受影响的供电装置，是一种以蓄电池为主要储能装置的电源设备，逆变器是其主要组成部分，可给后端负载提供恒压恒频的不间断电力供应[1]。

一般所使用的市电电源，常会发生电源中断、电压下陷、电源电涌、持续欠压、持续过压、频率波动、切换瞬变、谐波失真等不可预料的突发问题，这些情况都可能导致设备停止工作。但若安装了UPS设备，则可以避免许多突发的电源问题，其作用主要包括以下几个方面：停电保护、高低电压保护、波形失真处理、频率稳定、电压稳定、抑制差模噪声、抑制共模噪声、谐波保护、瞬时响应保护以及监控电源。

2 UPS不间断电源分类及选型

UPS的分类方法有很多种，但一般都按后备式、串联调整式、并联补偿式以及串并联补偿式的UPS电路结构进行分类。

（1）后备式UPS

后备式UPS是静态UPS的最初形式，它是一种以市电供电为主的电源形式，主要由充电器、蓄电池、逆变器以及变压器抽头调压式稳压电源四部分组成。当市电供电正常时，UPS把市电经简单稳压处理后直接供给负载;当电网故障或供电中断时，系统才通过转换开关切换为逆变器供电[2]。

（2）串联调整式UPS

串联调整式UPS又称为双变换在线式UPS。它是一种以逆变器供电为主的电源形式，主要由整流器、充电器、蓄电池以及逆变器四部分组成。当市电正常供电时，市电一方面经充电器给蓄电池充电，另一方面经整流器变成直流后送至逆变器，经逆变器变成交流后再送给负载;仅仅在逆变器出现故障时，才通过转换开关切换为市电旁路供电。

（3）并联补偿式UPS

并联补偿式UPS又称为在线互动式UPS。它是与在线式UPS相比，省去了整流器和充电器，而由一个可运行于整流状态和逆变状态的双向变换器配以蓄电池构成的。当市电正常供电时，双向变换器处于整流工作状态，给电池充电;当电网故障或供电中断时，双向变换器立即装换为逆变工作状态，由蓄电池供电。

（4）串并联补偿式UPS

串并联补偿式UPS是将四象限变换器应用到UPS主电路中的一种UPS结构形式。当市电正常供电时，四象限变换器其既起到给蓄电池充电的作用，同时也起到了补偿电网和干扰的作用。

为了保证空管设备24小时的不间断供电，且根据《民航空管通信导航监视设施设备供配电配置指导材料》中的要求，交流不间断电源系统应选择在线式UPS[3] [4]。

3 UPS不间断电源的维护问题分析

（1）日常维护

UPS主机对环境温度要求不高，0～40℃都能正常工作，但要求室内清洁、少尘，否则灰尘加上潮湿会引起主机工作不正常[5]。

主机的维护工作主要就是防尘和定期除尘，其次就是在除尘时检查各连接件和插接件有无松动和接触不牢的情况。主机中设置的参数在使用中不能所以改变。

（2）蓄电池维护

蓄电池对温度要求较高，标准使用温度为25℃，平时不能超出15～30℃范围。温度太低，会使蓄电池容量下降，温度每下降1℃，其容量下降1%;其放电容量会随温度升高而增加，但寿命降低。

蓄电池维护中需经常检查的项目有：清洁并检测电池两端电压、电池温度;连接处有无松动、腐蚀现象，检测连接条压降;电池外观是否完好，有无外壳变形和渗漏;极柱、安全阀周围是否酸雾溢出。

通常稳定的UPS主机往往可以使用10年以上，而蓄电池却达不到理论上预计的使用寿命，很大原因就在于投入使用后未能進行有效的维护保养，没有进行定期的充放电测试。

4结语

本文阐述了不间断电源系统的重要性，分析了不间断电源各种分类以及空管设备常用配置。通过对不间断电源的维护问题分析，只有不断提高设备维护业务能力，才能为保障空管设备提供更好的服务。

5参考文献

[1]郭帅，李捷.浅析发信机房UPS电源系统设计[J].珠江水运，2018（11）：22-23.

[2]李宝海.航管楼设备机房UPS选择及供电方案的探讨[J].中国新通信，2018，20（23）：43.

[3]杨宇龙.机场航管楼空管设备UPS配电系统设计[J].科技经济导刊，2019，27（04）：45+47.

[4]柴洁琼.不间断电源在航空管理设备供电系统中的应用[J].低压电器，2013（13）：53-55.

[5]刘涛荣.UPS不间断电源的维护保养措施[J].科技风，2016（24）：118.