探析不间断UPS电源的安全使用与维护

摘要：本文主要阐述不间断UPS电源系统维护，以及运行中应该注意的关键事项，有效提高工作中不间断UPS电源系统的使用效果，使其更具有可靠性的稳定。

关键词：不间断UPS电源；优点；维护

一、引言

随着IT技术的迅猛发展，图像以及文字处理技术越来越多的成为计算机处理并贮存的一部分，UPS电源系统就成为这些应用系统设备中的一个不可缺少的部分。假如计算机处理系统、服务器、各种传输设备突然出现断电的意外事故，不单是数据以及程序丢失的问题，更为严重的是可能会造成计算机的硬盘阵列的损坏，以及整个通信的中断。如果这些数据的丢失或者是通信的中断，将会给我们的生活和工作造成极为严重的后果。

二、不间断UPS的基本组成

从基本应用原理上讲，UPS是一种含有储能装置，以逆变器为主要元件，稳压稳频的电源保护设备，主要由整流器、蓄电池、逆变器、静态开关等几部分组成。

（一）整流器

整流器是一个整流装置，简单的说就是将交流（AC）转化为直流（DC）的装置。它有两个主要功能：①将交流电（AC）变成直流电（DC），经过滤波后供给负载，或供给逆变器；②给蓄电池提供充电电压。

（二）蓄电池

蓄电池是UPS用来作为储存电能的装置，它由若干个电池串联而成，其容量大小决定了其维持放电（供电）的时间。

（三）逆变器

一般情况下逆变器是一种将直流电（DC）转化为交流电（AC）的装置。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。

（四）静态开关

静态开关又称静止开关，它是一种无触点开关，是用两个可控硅（SCR）反向并联组成的一种交流开关，其闭合和断开由逻辑控制器控制。

三、不间断UPS电源的原理

（一）AC-DC变换

将电网来的交流电经自耦变压器降压、全波整流、滤波变为直流电压，供给逆变电路。

（二）DC-AC逆变电路

采用大功率IGBT模块全桥逆变电路，具有很大的功率富余量，在输出动态范围内输出阻抗特别小，具有快速响应特性。由于采用高频调制限流技术及快速短路保护技术，使逆变器无论是供电电压瞬变还是负载冲击或短路，均可安全可靠地工作。

（三）控制驱动

控制驱动是完成整机功能控制的核心，它除了提供检测、保护、同步以及各种开关和显示驱动信号外，还完成SPWM正弦脉宽调制的控制，由于采用静态和动态双重电压反馈。极大地改善了逆变器的动态特性和稳定性。

（四）电源工作过程

当市电正常380VAC时，直流主回路有直流电压，供给DC-AC交流逆变器，输出稳定的220VAC交流电压，同时市电对电池充电。当任何时候市电欠压或突然掉电，则由电池组通过隔离二极管开关向直流回路馈送电能。从电网供电到电池供电没有切换时间。当电池能量即将耗尽时，不间断电源发出声光报警，并在电池放电下限点停止逆变器工作，长鸣告警。不间断电源还有过载保护功能，当发生超载（150%负载）时，跳到旁路状态，并在负载正常时自动返回。当发生严重超载（超过200%额定负载）时，不间断电源立即停止逆变器输出并跳到旁路状态，此时前面空气开关也可能跳闸。消除故障后，只要合上开关，重新开机即可恢复工作。为使不间断电源充分工作，避免在过载或欠载下运行，电源在开机前，首先计算负载容量。

四、不间断UPS电源的优点

（一）、UPS电源系统供电持续长，一般为几个小时，也有大到十几个小时的，它的主要功能是可以让您在停电的情况可像平常一样工作，显然，由于其功能的特殊，价格也明显要贵一大截。比较适用于计算机、交通、银行、证券、通信、医疗、工业控制等行业，因为这些领域的电脑一般不允许出现停电现象。

（二）、离线式UPS运行效率高、噪音低、价格相对便宜，主要适用于市电波动不大，对供电质量要求不高的场合，比较适合家庭使用。

（三）、具有较强的软件功能，可以方便地上网，进行UPS的远程控制和智能化管理。可自动侦测外部输入电压是否处于正常范围之内，如有偏差可由稳压电路升压或降压，提供比较稳定的正弦波输出电压。而且它与计算机之间可以通过数据接口（如RS-232串口）进行数据通讯，通过监控软件，用户可直接从电脑屏幕上监控电源及UPS状况，简化、方便管理工作，并可提高计算机系统的可靠性。

五、不间断UPS电源的维护

（一）、主机的维护

1.保持UPS主机工作环境清洁卫生，防止灰尘进入机箱造成局部电路过热，损坏元器件。并定期检查散热风扇。

2.在断电时，应避免带负载启动UPS电源，应先关掉负载，等UPS启动后再开启负载，否则会有多负载的冲击电流和供电电流造成UPS电源瞬间过载，严重时会损坏变换器。

3.在每次开机前，要首先确认UPS接线正确，检查输入市电接线的极性。这样做一是为了操作人员人身安全，二是为了避免人为损坏UPS的情况发生。

4.UPS在功率选配上要有适当的余量，不能超载，负载总容量不能大于UPS的额定功率。如为800W的负载选配UPS电源，其功率应选购1000W以上的。

5.避免频繁的开关机，最好长时间处于开机状态。

6.UPS应工作在干燥、通风、清洁的环境中，避免热源，阳光直射。

（二）、蓄电池的维护

使用UPS时，我们应重视对蓄电池的使用及维护，因为蓄电池可以说是UPS的心脏。蓄电池的价格可以占到整个UPS价格的三分之一到二分之一。大型的UPS，其电池组的价格比其他部件甚至可以高出好几倍。如果使用不当，将导致蓄电池损坏，就只能更换新的电池，造成不必要的损失。

1.蓄电池对环境温度要求较高，工作环境一般要求在20℃～25℃之间，低于15℃时，其放电容量下降，温度每降低1℃，其容量下降1 %，而温度过高（大于30℃）其寿命就会缩短。