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1、关于关于 UPS 电电源的管理与源的管理与维护维护阜阜矿矿集集团团通通讯讯信息公司信息公司郝秀美郝秀美关于关于 UPSUPS 电源的管理与维护电源的管理与维护阜矿集团通讯信息公司阜矿集团通讯信息公司郝秀美郝秀美摘要：全面详细介绍了 UPS 电源的组成和特点，强调了对通信电 源加强管理的重要性。论文还重点介绍了对蓄电池的维护和对通 信设备的防雷措施方法，以及通信电源和通信设备的接地系统。关键词：ups 电源；管理；维护1 、UPS( Uninterruptible Power Supply )，即不间断电 源，是一种含有储能装置，以逆变器为主要组成部分的恒压恒频 的不间断电源。主要用于给单台计算
2、机、计算机网络系统或其它 电力电子设备提供不间断的电力供应。当市电输入正常时，UPS 将市电稳压后供应给负载使用，此时的 UPS 就是一台交流市电稳 压器，同时它还向机内电池充电；当市电中断( 事故停电 )时, UPS 立即将机内电池的电能,通过逆变转换的方法向负载继续供 应 220V 交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受 损坏。UPS 作为保护性的电源设备，它的性能参数具有重要意义， 应是我们选购时的考虑重点。市电电压输入范围宽，则表明对市 电的利用能力强（减少电池放电）。输出电压、频率范围小，则 表明对市电调整能力强，输出稳定。波形畸变率用以衡量输出电 压波形的稳定性,而电压稳
3、定度则说明当 UPS 突然由零负载加到 满负载时，输出电压的稳定性。还有 UPS 效率、功率因数、转换 时间等都是表明 UPS 性能的重要参数，决定了对负载的保护能力 和对市电的利用率。性能越好，保护能力也越强。2 对通信电源系统的基本要求和特点对通信电源系统的基本要求是可靠性和稳定性。一般通信设 备发生故障的影响面比较小，是局部性的，但如果通信电源系统 一旦发生故障，通信系统将全部中断，所以电源系统要应有备份 设备，电源设备要有备品备件，市电要有双路或多路输入，交流和直流互为备用。我国对通信电源的要求是：防雷措施要求完善， 设备允许的交流输入电压波动范围大，多重备用系统以防止电源 系统发生电
4、源完全中断故障。由于电网分布和利用市电的条件存 在千差万别，许多地方的市电电压波动范围很大。特别是一些变 电站、微波站、光通信站和模块站等，有时交流电电压波动范围 达30%以上。为提高市电的可用度，要求电源设备具有更宽的 工作电压范围，否则就要增加稳压装置。UPS 原理图UPS 主要分为两大类三种形式：一类是后备式，另一类是在线式，还 有一种介于两者之间的在线互动式。在线式 UPS 的原理图，主要由整流 器、逆变器、静态转换开关和后备电池组成。输出的交流电源是经过逆 变器重新产生，其电压、波形频率由 UPS 本身控制，具有稳压、稳频、 净化和不间断等功能。后备式在线互动式在线式后备式与在线式的
5、主要区别？ 后备式后备式 UPS 特点：特点：从原理上看，后备式 UPS 在有市电时仅对市电进行稳 压，逆变器不工作，处于等待状态，当市电异常时，后备式 UPS 会迅速 切换到逆变状态，将电池电能逆变成为交流电对负载继续供电，因此后备 式 UPS 在由市电转逆工作时会有一段转换时间，一般小于 10ms。在线式在线式 UPS 特点：特点：在线式 UPS 开机后逆变器始终处于工作状态，因此在 市电异常转电池放电时没有中断时间，即 0 中断。 何为在线互动式？ 在线互动式（在线互动式（Line-Interactive） ，所谓在线互动式 UPS，是指在 输入市电正常时，UPS 的逆变器处于反向工作给
6、电池组充电，在市 电异常时逆变器立刻投入逆变工作，将电池组电压转换为交流电输 出，因此在线互动式 UPS 也有转换时间。 同后备式 UPS 相比， 在线互动 UPS 的保护功能较强，逆变器输出电压波形较好，一般 为正弦波。3 通信电源的管理31 加强对电源设备的重视电源设备与通信网中的其它设备（如交换、传输等）有较大 的不同，本质上，电源设备是机电设备而非通信设备。正因为如 此，在通信中，它得不到充分的重视，无论是在组织机构、人员、 资金还是管理上，都得不到相应的保证。然而，必须看到，通信 电源作为整个通信电信网中的能量保证，它的作用是整体和全局 性的。虽然它不是通信网主流设备，但它却是通信网
7、中最重要、 最关键的设备。32 加强电源管理上的专业化对通信电源要求通信网上的各级管理层次和建设、维护方面 应该有独立的电源专业管理机构和人员。因为通信电源是一个专 业，而且是个包括多种系统和学科的大专业，因此，应该对它作 相应的专业管理，由其它专业人员来兼管电源专业是不够的，也 是不科学的。33 重视通信电源系统初期的设计、安装电源系统设计时应充分考虑容量大小、地理位置、空间布置、 未来发展、设备质量、工作勘察与设计、运行方式选择、建设管 理、运行维护管理等各个环节。其中对于设备选择、方案设计、 工程管理等环节尤其要加强重视和管理。34 电源设备购置与维护的具体措施1）在购置通信电源过程中，
8、除考虑性价比外，要考虑高可 靠性、多种自动保护功能、宽电压、良好的均流均衡性能、在线 运行模式，要考虑是否严格按照 ISO-9000 质量保证体系组织生 产，另外系统故障率、防雷和电涌措施、交直流配电一体化等都 应是分析考虑配置的重点。要选用可靠性高的设备，合理配置备 份设备。2）供电方式要大力推广分散供电，要有备品和备份，使用 同一种直流电压的通信设备，采用两个以上的独立供电系统。这 样就能够保证在其中一种电源设备发生故障时，另一种电源设备 能够及时排除。3）为了尽量缩短设备的平均故障修复时间，要经常分析运 行参数，预测故障的发生，并及时排除。4）设备宜采用模块化、热揷拔式，便于更换和维修。
9、再一 个就是平时应建立起对电源故障的应急措施，保证可靠供电。最 后，要提高技术水平，大力推广集中维护体制。实施集中监控管理是技术发展的必然趋势，是现代化通信网 的需要，也是企业减员增效的措施之一。随着通信设备的日益集 成化、小型化，各种电源设备也要智能化、标准化，符合开放式 通信协议。集中监控必须逐步实施，在实施过程中，三遥（遥信、 遥测、遥控）点的设备要合理，决不是越多赿好，否则其效果适 得其反。4 加强蓄电池维护通信电源涵盖范围很广，它至少应包括交流高电压、自备柴 油发电机、UPS 整流装置、蓄电池组、防雷接地、动力环境监控 等这几大系统。在这几类系统中，直流系统和 USP 是直接供给通
10、信负荷的，因此最为重要。而在这些系统中，蓄电池作为不间断 供电的保证，在整个电源系统中最为关键。蓄电池不但在交流系 统或整流系器出现问题是保证不间断供电，而且还能在市电和自 备柴油发电机正常转换时提供保证。所以蓄电池是整个通信电源 系统维护的关键。在通信电源系统的日常维护中，蓄电池的维护测试和诊治是 十分烦琐而又必须十分细致的事。通信系统现在应用较为普遍的 免维护密封式蓄电池，它的日常维护相对要简单得多。对电池维 护时的事项如下：蓄电池出厂时已经充分充电，在运输或保存过程中由于自放 电会损失一部分容量，所以使用前应进行大充大放以补充电参； 搬运蓄电池时要搬运电池底部，绝对不要在端子部用力；绝对
11、不 要打开排气阀；阀控式铅酸免维护蓄电池使用前不需检查液面和 加水，不要将蓄电池安放在产生火花物体附近或密封场所；免维 护铅酸蓄电池横、正放置均可，但在经常震动下应正立使用；相 邻蓄电池接线可紧密一些，但多列并排使用时为较好散热，各列间应保持在 10mm 左右；连接好后应将各导电体盖上绝缘盖并拧 紧；充电后若不立即使用，应尽量避免放置于高温环境，温度越 高，自放电越大；长期保存后有时不经过几次循环充放电、容量 不能充分恢复；放电时，周围温度应控制在-1545范围内； 充放电电压精度在2%以内为最好；无论是使用或不使用的蓄电 池，都应定期（3 个月或 6 个月）进行充放电；清扫蓄电池时应 使用湿
12、布，干布或化纤布有可能使使蓄电池外壳裂开，造成漏液 或腐蚀着火；检查维修时应穿戴橡胶手套和胶皮鞋等保护用品； 如果蓄电池组容量下降到额定容量的 60%以下时，可视为寿命终 止；在 USP 等转换器上使用时，应安装电容器，以防止人转换器 来的返还电流流入电池。5 通信电源系统的防雷通信电源的管理还包括对外来引入电流、电压的管理措施， 碰触电力线和雷击就是最主要的强电流、电压的引入方式。51 雷击产生的危害雷击产生强大电流和高电压对人体和设备都将造成重大损害。 直接雷或间接雷都将对通信设备产生巨大危害。防雷是一个系统 工程，某种有效技术和器材的采用，只能降低雷击危害的概率、 减少损害，必须对所有进
13、出局的电缆电线屏蔽和防雷处理，采用 完善的接地系统，按照规范要求严格接地、减少雷害。52 防雷接地为了防止雷电产生的过电压过电流损坏电源设备，在通信电 源系统中，通信机站一般设有防雷接地装置，其接地阻值 5，在土壤电阻率低的地方，接地阻值应1。在通信电源 系统中，要求防雷接地线一定要与工作接地和保护接地线分开， 而在电力通信电源系统中，要求防雷接地、工作接地、保护接地 共用一组地线。现在已开发了各种各样的雷电防护及接地技术，这些都是确 保通信网络可靠性的重要技术，也是通信领域中重要的基础技术。 现已普遍采用的联合接地系统和进出线防雷系统遍以及各种保安器，是目前行之有效的办法。搞好通信设备的防雷
14、工作，同时还 要采用理论和实用方面都比较成熟的避雷针、避雷带、避雷线、 避雷网等设备，诱导雷电流通过接地线进入大地。事实证明，联 合接地系统和进出线的防雷系统处理得好时能大大降低雷击损坏 概率。从接地的目的来看，特别是室外设备接地，防漏电和防雷显 得特别重要。对它们的接地电阻要求，照技术规范的规定执行即 可。为了保证接地电阻符合规范要求，施工后的接地及电阻的检 查和测试工作就非常必要，定期或不定期的对接地电阻进行测试， 检查接地装置系统，是一项应坚持的必要的制度。6 6、故障现象分析、故障现象分析 1:1:市电工作时，电源变压器噪声大市电工作时，电源变压器噪声大分析与维修:根据故障现象可知，当
15、变压器的负载过重，或 工作状态处于不平衡、不稳定时，就有可能发出异常的噪音。而 我们知道，当与变压器相连的电路中有元器件损坏，或者有些连 线接触不良，就有可能使负载过重。检查变压器的次级并未发现 碰线短路、匝间短路、元器件损坏故障。用酒精棉球轻轻擦洗干 净，再将各连接插头、插座拔掉，重新插好后，变压器的噪声消 失，UPS 电源工作正常。推测故障原因可能是电路板灰尘太多， 某个连接插头不良引起变压器负载过重所致。7 7、故障现象分析、故障现象分析 2:2:市电正常时，刚一开机起动时，交流保险丝市电正常时，刚一开机起动时，交流保险丝 熔断，熔断，UPSUPS 转向逆变器供电转向逆变器供电分析与维修
16、:交流保险丝熔断，说明市电供电主回路电流过 大，应重点检查输出回路中有无短路现象。经过仔细测试，未发 现有短路点。在打开 UPS 的瞬间测量 IC8 输出端，有调制脉冲 输出，这是不正常的，可能在市电正常的情况下，逆变器也工作， 二者同时使用一个电源变压器，使主回路中的电流过大，引起保 险丝熔断所致。测量市电供电逆变器供电电路的转换控制电路， 发现 IC5 已损坏。更换 IC5 芯片，故障排除。8、 结束语综上所述，在通信网的构成中，电源是它的“血脉”，是确 保通信畅通的必要条件。只有从主观上足够重视，并创造良好的客观运行环境，做到管理专业化、制度化，设备、技术先进化， 操作、维护现代化，才能保证通信电源系统和通信管理系统的安 全运行，确保通信的可靠畅通。
