不间断电源UPS与蓄电池维护

摘要：在现今，设备负载对电源的需求越来越高，为了保证设备不断电的需求，以及解决电网问题对设备的危害，这就要求此类电源具有安全性、可靠性、稳定性、纯洁性。UPS正符合这种需求，这就是能够稳定、持续、不间断向负载提供纯净的、高质量的交流电源。

关键字：UPS，蓄电池，维护

Abstract: in today, equipment for power load demand more and more high, in order to ensure that equipment are the demand, and solve the problem of the power grid to equipment damage, this requires such power supply has the safety, reliability and stability, the purity. UPS is conforming to this demand, this is to stabilize, continuous, uninterrupted to load provide pure, high quality communication power supply.

Keyword: UPS, storage battery, maintenance

中图分类号：TM912文献标识码： A 文章编号：

UPS（Uninterruptibe Power Supply）是不间断电源的英文缩写简称。配置UPS的目的是为了防止因市电停电和发生电压下限或外来噪声侵入等造成计算机设备、通信设备等负载设备的停机或发生误动作。在计算机运行期间，如果市电供电中断，将会导致数据库中的数据丢失和程序破坏，有时甚至使磁头和磁盘遇到损坏，造成难以弥补的损失。为了解决以上的问题，UPS由此产生。

随着计算机网络技术、现代全球化通信技术和高精尖的精密加工工业的发展和因此而带动起来的信息产业的发展，人们愈来愈认识到，以计算机和通信设备等为代表的非线性负载在运行过程中所产生的“谐波污染”是造成当今电网供电质量普遍恶化的主要原因。

为满足计算机网络通信系统、电信和移动电话通信系统、航空管理系统、公路和铁道调度和售票系统等部门对高可靠和高质量电源的需求，UPS正越来越广泛地被选用。所有这些，反过来又在促进UPS技术的发展。由于将网络通信和电源监控软件调控技术完善的结合起来而形成的智能化UPS电源的出现，它不仅能使用户可以从任何计算机网络结点上监控UPS的运行，而且还可利用电源监控软件对用户的计算机操作系统和所运行的程序及数据提供全面的保护。

1．UPS的作用

一台设计完善的UPS所要完成的主要作用是向用户的重要设备提供可靠与高质量的无时间中断的交流电源。

UPS电源需要向用户提供具有如下优点的高质量电源：输出电源的稳压精度高；工作频率稳定；电压失真度小的纯净正弦波电源；输出波形上不存在任何干扰；无论市电电网供电正常与否，UPS能在毫无时间中断的条件下，向用户提供高质量的交流电源。所配置的UPS电源在长时间运行过程中，可能产生的任何瞬态供电中断时间控制在5ms的范围之内。一般的微机和服务器所允许的瞬态供电中断时间在10ms的范围。如果向计算机和通信设备服务器所提供电源的瞬态中断时间超过上述范围时，就会造成微机进入自检无动作的状态，从而造成用户所正在运行的数据或程序被破坏和丢失的不幸局面。当遇到这种情况时，用户就会看见正在运行中的微机显示屏上出现一片空白，服务器上先有告警灯（一般红灯）闪亮后停止工作，随着瞬态供电中断现象的消失，微机再次进入程序自检，自检开机运行状态，服务器也可能重新启动也可能烧坏。

2.UPS的工作原理

现在的UPS电源按工作原理不同，向用户提供如下五种类型的UPS电源品种：（1） 双变换在线式UPS电源；（2）变换器型UPS电源；（3）在线互动式UPS电源；（4）后备式正弦波输出UPS电源；（5）后备式方波输出UPS电源。

按供电体系不同，UPS分为：单进单出UPS；三进单出UPS；三进三出UPS。

按输出功率不同，UPS分为：小功率(30KVA)。

目前通讯行业普遍使用的是双变换在线式（On-line）UPS电源系统；下面介绍此UPS电源系统的工作原理，如图2.1。

图2.1 UPS工作原理系统图

2.1UPS正常运转时的运作方法：

不间断电源系统的供电原理是当市电正常时，机器会将市电的交流电转换为直流电，而后对电池充电，以备电力中断时使用；这里跟各位强调的是不间断电源系统并不是停电时才会动作，像是遇到电压过低或过高、瞬间突波等，足以影响设备正常运转的电力品质时，不断电系统均会动作，提供设备稳定且干净的电力。 当市电正常供电时，市电经滤波回路后，分为两个回路同时动作，其一是经由充电回路对电池组充电，另一个则是经整流回路，作为逆变器的输入，再经过逆变器的转换提供电力给负载使用；由此可知，在线式不间断电源系统的输出完全由逆变器来供应，因此不论市电电力品质如何，其输出均是稳定而不受任何影响。

2.2 市电停电时，UPS的运作方法：

一旦市电发生异常时，将储存于电池中的直流电转换为交流电，此时逆变器的输入改由电池组来供应，逆变器持续提供电力，供给负载继续使用，达到不间断的功能。不间断系统的电力来源是电池，而电池的容量是有限的，因此不间断电源系统不会像市电一般无限制的供应，所以不论多大容量的不断电系统，在其满载的的状态下，其所供电的时间必定有限，若要延长放电时间，须购买长时间型不间断电源系统。

2.3旁路运行方式当在线式UPS超载、旁路命令（手动或自动）、逆变器过热或机器故障，UPS一般将逆变输出转为旁路输出，即由市电直接供电。由于旁路时，UPS输出频率相位需与市电频率相位相同，因而采用锁相同步技术确保UPS输出与市电同步。旁路开关双向可控硅并联工作方式，解决了旁路切换时间问题，真正做到了不间断切换，控制电路复杂，一般应用在中大功率UPS上。如果在过载时，必须人为减少负载，否则旁路短路器会自动切断输出。

2.4旁路维护方式当UPS进行检修时，通过手动旁路保证负载设备的正常供电，当维修操作完成后，重新启动UPS， UPS 转为正常运行。极低的维护率，MTTR为15分钟，极大地提高UPS可用性。

3．UPS的日常维护

1、经常对UPS主机和电池组进行清洁，以免机箱太脏造成通风口堵塞，而影响机器寿命。

2、注意检查室内温度，以便机器工作在15—25摄氏度最佳环境，如果温度过高会影响主机和电池的寿命。

3、输入电源线应长期与UPS相连，这样可保证只要有市电即可给UPS的电池充电，电池组只有与UPS主机相连接才能充电。

4、如果正常工作时遇到市电停电，UPS可提供标准值的电池后备时间，但每次放电完毕后必须及时充电。否则，UPS将无法提供足够的后备时间让负载正常工作。

5、对于长期不停电的地区，应每隔3个月对UPS的电池组进行一次较深度的放电，即市电输入开关断掉，用电池支持负载，直到电池电压接近到欠压范围；然后立即合上市电输入开关，重新将电池组充至满容量，以此来激活电池，确保电池有较长的可靠寿命。

6、电池间的温度应保持25摄氏度的最佳环境，对电池组每月一次进行测试，多巡视每只电池电压，是否落后电池，有发现落后赶快做活化等有效措施，要恢复电池电压正常状态；

7、发生故障灯亮与蜂鸣器，通常代表机器内部有电路不正常，致使保护电路动作。在使用过程中遇到此情况时，可先关机，待十分钟后再重新启动UPS。如果启动时就发生这种情况，则可能电路中有故障存在，必须仔细检查并维修。

8、对于大中功率UPS来说，频繁的开关机会缩短UPS的工作寿命，因此建议尽可能的减少开关机次数。通常，将UPS开起来以后，就让其一直运行，只有当停电较长而需要保护电池，以避免电池深度放电时才关掉UPS。

9、每半年都应检查一次输入，输出电缆；检查电缆有无破损，测量接触是否良好。

4、使用UPS注意事项

1、UPS的使用环境应注意通风良好，利于散热。并保持环境的清洁。 2、 UPS输出插座应明确标识，勿使加入无关负载或短路。 3、切勿带感性负载，如点钞机、日光灯、空调，以免造成损坏。4、若用户在市电停电期间使用发电机供电，应保证发电机功率大于两倍UPS额定功率。必须在发电机启动稳定后才能接入UPS。5、开启UPS负载时，一般遵循先大后小的原则。6、UPS输出负载控制在60%左右为最佳，可靠性最好。

5.结束语

总之，严格遵守UPS系统维护规程，按时做测试与巡检工作，不要违规操作，就能完整使UPS系统处于良好工作状态，并得到可靠的交流电源资源。