UPS电源故障及维护技术实践探究

UPS电源故障及维护技术实践探究

卢新瑞

新疆省克拉玛依市独山子石化公司供水供电炼油电修车间 新疆克拉玛依 833699

摘要：UPS电源被使用者称为不间断电源，输出电压和频率非常稳定，电压失真度也非常小，故障率较低运行稳定，可以保护现代通信系统的正常、可靠和安全运行。但是，UPS电源也是高科技产物，存在使用寿命衰减等现象，因此长期使用之后会发生故障，加强UPS电源故障维护，构建完善的管理体系，才能确保UPS电源正常工作，发挥积极作用。

关键词：UPS电源；故障；维护；管理

1 UPS简介

1.1 UPS工作原理

UPS的基本结构包含整流器、充电器及逆变器，整流器和充电器可将交流电变为直流电，逆变器可将直流电再变为交流电。当外电正常输入时，UPS会将外电稳压以后再驱动负载，此时，UPS就相当于一台交流式电稳压器，同时它还向机内蓄电池充电；当外电中断时，UPS立即将蓄电池的直流电能通过逆变器切换转换的方法向负载继续供应220V的交流电，使负载维持正常工作并保护负载软硬件不因断电受损。通常，UPS对电压过低或过高都能提供保护。

1.2 功能作用

UPS作为一种具有稳压、稳频、滤波、抗电磁和射频干扰、防电压冲浪等功能的电力保护系统，是应对广播电视发射机房设备对电源稳定性要求较高的情况下非常适合的技术手段。UPS的一个重要保护作用就是稳定市电电源电压，UPS的输入电压范围较宽，一般情况下是170～250V。而输出电源质量相当高，后备式UPS输出电压变化在5%～8%，输出频率变化稳定在1Hz；在线式UPS输出电压变化稳定在3%以内，输出频率变化稳定在0.5Hz。UPS的另一个作用是提供持续、不间断的电源，在市电突然掉电的情况下，UPS自动切换到蓄电池供电，保证负载设备不会因突然停电而受损。

2 UPS电源故障及维护技术分析

2.1 UPS电源开机无法工作

UPS电源开机无法正常工作，并且电源设备上没有任何的显示，这就表示UPS电源已经不能工作。根据故障进行分析，UPS电源维护时需要检查电网输入的保险丝是否烧坏，如果电网输入的保险丝完好，就需要检查蓄电池的保险是否烧坏，如果UPS电源无法检测到蓄电池的电压，UPS电源的所有输出和显示就会关闭。如果UPS蓄电池的保险是无损的，就需要检查电网的检测电路能否正常工作，如果电网检测电路工作不正常并且UPS不具备电网启动功能，那么UPS同样会关闭所有的电路输出和信息显示，如果检测到电网供电正常，就可以检查UPS电池电压的检测电路是否正常，如果不正常则可以维护检测电路。

2.2 蓄电池和逆变器部分故障

这种故障的表现症状是电网供电时UPS输出正常，电网断电时UPS蜂蜜器长鸣无输出。维护实践操作如下：一是检查UPS电压，查看电能是否充足，如果不足则检查是充电电路故障还是UPS自身故障；二是UPS电压正常，此时可以检查逆变器驱动电路是否正常运行，如果驱动电路输出正常，则表示逆变器损坏，如果驱动电路不正常，则检查UPS是否有PWM控制信号输出，如果有则表示逆变器驱动电路发生故障，故障判断成功之后进行更换或维修电路即可。

2.3 UPS蓄电池保险丝熔断故障

这种故障的维护实践操作如下：检查逆变器是否被击穿；检查UPS电池电压是否过低，如果是则检测UPS电池充电电路是否正常，如果正常再检查检测电路。在确定电路故障之后则可以进行维修。

2.4 蓄电池或充电电路故障

这种故障表现症状为UPS电压偏低，开机充电很长时间电压仍然很低。维护实践操作如下：一是检查充电电路输入输出电压是否正常；二是如果UPS输入电压正常，输出电压不正常，断开UPS蓄电池再次进行测量，如果仍然显示不正常则表示UPS充电电路故障；如果显示输入和输出电压均正常则表示UPS电源过度放电、长期未充电或使用寿命完结等原因导致故障。

3 UPS电源的维护与管理

3.1 UPS电源机房选择与配置

一般条件允许，UPS电源机房应该选择阴凉、通风、清洁且干燥的环境。电源机房中UPS电源一定要有相应的防雷装置，还要有稳定可靠的接地措施，进而确保电源系统设备安全。为便于设备散热和人员维护，UPS主机和蓄电池离墙要有一定的距离。

3.2 UPS使用环境管理

UPS电源放置机房温度、湿度、静电防护、防尘、照明等应参照相关规定。UPS最适宜的工作温度为（22±3）℃，有实验表明，温度每升高10℃，UPS的使用寿命就会缩短一半，温度也不能过低，过低会降低蓄电池容量。只有确保机房正常的室内环境温度，才能保证UPS电源的正常稳定供电。根据相关要求，UPS电源的温度应保持在0～40℃的温度。最佳工作温度是25℃。如果UPS的工作环境温度超过44℃，逆变器将停止工作，远程负载的设备也会受到影响。

为有效控制使用环境温度，可以在放置UPS的机房配备一台3P空调，将温度一直控制在25℃，同时配备二氧化碳灭火器。UPS最适宜的工作湿度为50%±5%。放置UPS的场所应在洁净室内，且环境应远离热源，无阳光直射，无腐蚀性。放置位置必须平稳且与墙壁留有足够散热空间。

3.3 电源系统的负载要适量

在选择UPS电源系统时，按通信负载功率约为UPS电源额定功率的70%进行计算。但在实际使用过程中，一个是通信机房刚建成，负载相对较少；另一个是通信机房建成后，负载不断增加。无论长期低负载还是高负载，都会减短UPS电源系统的使用寿命，实践证明：将UPS电源系统的负载控制在额定输出功率的30%～60%，是其最佳的工作状态。因此，在实际使用过程中，根据需求来配置和接入通信设备。

3.4 规范操作UPS

使用UPS时，要严格遵循说明书上的注意事项，主要包含以下几点。（1）UPS不能供给空调、电钻、风扇等有感性负载的设备。（2）UPS需要严格按照说明书的流程搭建，且搭建好后不能自行修改和插拔。（3）开关UPS时，要严格按照说明书上要求的程序操作。一般，开UPS时不宜带负载开机，要先开市电，再开UPS，过1min左后，再按负载功率由小到大逐级加载。需要关机时，则按照上述相反顺序进行操作。（4）不能频繁开启和关闭UPS，如果关闭以后立即重启可能会导致UPS电源损坏，需要在关闭电源6s之后方可重新启动。

3.5 UPS电源的使用管理

（1）电池充电：Ups电池必须首次充电超过12个小时。如果不长时间使用UPS电源，必须在电池耗尽前充满电，以免削弱电池功能而造成UPS电源的损坏。

（2）避免过度放电：在UPS电源使用过程中，一些员工由于缺乏经验而经常离职，导致放电次数过多，而放电次数过多会直接减少电池的寿命。因此，操作时需要谨慎，减少放电次数。在UPS供电过程中，如果发出4～5s的报警，根据报警信号和时间，检查电源是否出现问题或者电池电量是否耗尽。

（3）选择合理的充电方式：充电电流和充电电压的细微变化UPS电源都能灵敏地感受到。如果充电过程中电量过大，将会导致电池板变形，影响电池性能。为延长UPS电源的使用寿命，还必须选择合适的充电器，避免使用质量差的产品，电池的膨胀会导致电池爆炸，影响电池的使用寿命。

3.6 定期巡查和维护

首先是进行日常巡查，查看机房温湿度情况，通风情况，保持机房内清洁，防止积尘；其次是查看UPS电源的运行状态，做好定期的检修和清理工作；最后是检察蓄电池，定期检测电压值是否符合正常值；检查其外观，是否损坏或鼓胀等；检查电极的接线柱，是否有松动或被腐蚀的情况。在巡查和维护时，做好相应的记录，便于后期整理与总结。

4 结语

综上所述，UPS电源是一种高度智能化的设备，其运行状态会直接影响通信系统的运行质量。UPS的电源日常维护和故障处理是一项十分重要的工作。使用过程中，应结合实际情况来配置合适的UPS电源，并对环境建设提出具体要求。同时，落实故障处理与维修技术，实施有效的维护管理，延长电源使用寿命。

参考文献

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[2]陶涛.通信系统UPS电源的维护及故障处理[J].西部广播电视,2020(02):217-218.

[3]朱斌.通信用UPS电源常见问题及解决方案[J].铁道通信信号,2019,55(12):72-74.