浅谈UPS的选用和维护

摘要：UPS是一种现行的备用电源设备，目前已经广泛应用于通信以及金融等领域。随着经济的发展以及生产工艺的不断创新，大功率的UPS设备已经被建成，并且逐步应用于制造业、加工工业等需要用到自动化生产线的系统当中。本文基于UPS设备的特点，分析了对这种设备在选用以及维护方面的优化策略，旨在帮助将UPS设备更好的应用于各领域。

关键词：UPS设备；选择标准；维护方式

UPS的中文意思为“不间断电源”，是英语“Uninterruptible Power Supply”的缩写。这种设备内部有一种能源储存的装置，主要元件是一种逆变器，用于保护设备输出的电源能够稳定。在现代化生产中，UPS设备通过其独有的高效率、高性能以及可靠性成功应用于生产流水线等地点，并且这些特点还在被不断研究中。按照UPS设备的工作原理来划分，主要可以分成后备式、在线式与在线互动式这三种形式。

一、UPS设备的三种类别

（一）后备式

后备式设备首先来讲具有UPS及基本要求：断电保护以及自动稳压。后备式设备在转换时间上一般是0.1秒，相对其他设备来说已经是比较落后的了，且交流电在逆变输出的方式上是方波，而不是其他设备采用的正弦波。但是后备式设备具有价格便宜的优势，且设备结构简单，没有复杂的设计，因此可靠性方面可以作为优点。这种设备目前在POS机、微机以及外设等方面应用广泛。

（二）在线式

这种在线式的UPS设备在结构方面要比后备式复杂，因此在性能上也趋于完善，几乎能够解决遇到的所有电源问题。像是在四通PS中，在线式设备可以在纯净正弦波交流电中持续输出，保障输出过程中没有中断现象产生。在电源问题的解决方面具有优势，后备式设备不能解决的，例如频率漂移、尖峰与浪涌问题。但是在线式设备在资金的投入方面较大，因此这类设备通常会在网络中心或是一些企业的关键设备当中，并不会被广泛使用。

（三）在线互动式

在线互动式实际上是在线式的深化，这种设备与后备式比较，具有较强的滤波功能。在转换时间上能够保持在0.4秒之内，并且有效抵抗试电干扰。在逆变输出方面不像后备式设备是方波，这种在线互动式的是模拟正弦波，因此在设备的配备方面可以配备路由器或是服务器，也可以用于电力环境比较恶劣的地区。

二、UPS设备的选用要点

（一）输出方面

UPS的输出一定要保障是正弦波输出，无论是在电池模式还是在市电模式中，正弦波输出都能够很好的保障电源的失真度，保障电流稳定。UPS本身就是作为电源来使用的，因此在性能上的低失真度与高稳定度是设备选择的首要环节。

（二）切换时间方面

对于时间上的切换而言，UPS设备的切换时间当然是越短越好。当市电暂时停电或是在复电的过程中，在线式的UPS设备是零切换，及在电池模式与市电模式之间的反应速度属于立即响应，没有切换时间。这种零切换时间能够有效保障系统切换的有效性，让设备负载更加稳定。

（三）智能化程度

UPS设备的智能化程度可以有效提高系统的运行效率。就目前UPS设备的制作工艺来看，早已实现了一台设备连接多台计算机的功能，加上设备本身已经附带了电源监控的软件，能够对连接上的设备的电源进行监控，一旦出现异常软件就会做出相应。

设备的智能化还体现在其自动报警功能方面，先进的UPS设备普遍都会配有一个显示屏，显示屏上面会显示UPS对其所连接的所有设备，若是发现其中有设备的电源发生异常，则会自动在显示屏中显示出来，方便操作人员及时发觉并采取措施。并且操作人员可以设置异常参数，像是数值达到一定程度，UPS中的软件就能够及时保存并且关闭用户的应用程序让网络管理的工作简单化，让计算机系统更为可靠。因此在UPS设备的选择上，在资金条件允许的情况下应选用智能化程度高的，这样能够更好的保障设备的有效性。

（四）旁路保护

UPS设备作为备用电源，理所应当的要对原有电源进行保护。在设计中，旁路供电这项功能能够有效提高UPS的处理能力，并且有时候UPS用户对电源是有特殊要求的，高性能的旁路保护可以提供有效的过压保护，让DCS在发生故障不得不使用备用电源的时候能够避免高压带来的危险。

（五）双机热备份

DCS系统有时对供电的要求比较高，因此在UPS的选用上要选用有冗余的设备。当主机出现故障的时候，系统应该及时将未处理完的事务转换到另外的设备上面继续工作；在主机需要进行维护的时候，UPS应该主动把DCS备份，保障DCS工作无论何时都能够可以有最佳电源来支持使用。这样一来，对UPS设备的要求就提高了，需要设备具有双机热功能。另外，现在市面上一些UPS设备还附有手动形式的旁路开关，让用户在使用的过程中可以在检修时将DCS系统使用这项装置进行旁路输出供电，让DCS的稳定性提升。因此在一些较大型设备或是工程中，一定要选用这种具有双热机备份功能的UPS，为系统使用提供有效保障。

三、UPS的维护措施

（一）环境要求

UPS是备用电源，因此其内部必然会有蓄电池存在。蓄电池的寿命很大程度上会被其运行时的周围环境所影响。当周围环境在温度上增加的时候，高温会让蓄电池中的化学成分产生活性，并在电池内产生比较多的热能，在热能产生之后，又会对蓄电池内部造成更大的热量，形成一个循环，让电池长期在高温状态下工作。这种工作环境会极大的缩短电池的使用寿命。在电池出厂之前，厂家通常将电池的使用温度设定在20-25摄氏度之间。

虽然说略高的温度能够让电池放电量增大，但是这种电量增加的代价却是电池寿命的缩短，因此是得不偿失的。目前市场中UPS设备大多寿命为5年，并且这里的5年时间是在电池处于正常使用环境中的时间。经过试验，研究者发现UPS设备中的蓄电池在温度每升高10摄氏度的时候，其寿命就会减少到一半，因此设备在使用的过程中要严格注意温度控制，避免直接被阳光照射，做好通风散热工作。

（二）及时更换废旧电池

UPS设备的核心就是蓄电池，目前大中型的UPS设备中，蓄电池在数量上比较多，一个蓄电池出现故障并不会对总体放电产生太严重的影响，只是会影响到储电容量。虽说理论上影响不大，但是一旦需要用到UPS的时候，储电量就会成为重要因素。因此操作人员应该定期对UPS设备中的电池进行功能性排查，及时将废旧电池更换掉，保障设备的使用性能。

（三）定期充电、放电

UPS设备作为备用电源，是需要长期与市电连接的。因此设备就会经常处于浮电状态，久而久之会让电池中化学能向电能转化的活性程度下降。因此UPS设备若是长期没有派上用场，就应该在每隔两三个月的时间就进行一次放电，在放电完毕后重新按照新电池的标准进行充电。在UPS设备限制的时候，是不允许出现每个单元电压在1V之下的，若是电压低于这个值，就应该更换电池。

结语：

UPS设备的优劣程度很大程度上决定了供电设备是否能够长期安全运行。在UPS设备的选用上，应该根据需求来选择合适功能程度的设备，在维护过程中主要注意电池的使用，通过优化UPS的性能让设备运行更有保障。

参考文献：

[1]钟景华，丁杰，李道本，孙兰，梁舒展，韩林，朱利伟，李成章，夏清.UPS选用与工程设计技术探讨[J].电气应用，2009（18）.

[2]李文秀，萨如拉，任东宏.UPS的选用和维护[J].内蒙古科技与经济，2013（04）.

[3]王素.UOS在工程设计中的选用[J].电工技术，2010（03）.

[4]杨海燕.DCS系统中UPS的选用及维护[J].黑龙江纺织，2008（01）.