工业现场UPS设备保养细节

工业现场UPS设备保养细节

田少军温远平

惠州塔牌水泥有限公司广东惠州

【摘要】随着自动化及信息技术的不断发展，自动化信息化建设日益昌盛网络建设方兴未艾，供电正常是设备稳定安全运行的基本要素，关乎到整个运行系统的生命。所以UPS设备在各行业发展中的重要性也越来越突出越来越重要。

【关键词】巡检服务；环境适宜；正确使用；监测技术；电池维护；定期保养

一、概况

我们最易觉察到的电源故障（如停电、低压或高压），会使网上设备无法工作，但这些故障的发生概率仅在电源问题中所占比例不超过10%。而其他诸如电源浪涌、线间噪声、谐波失真、频率漂移、瞬态尖峰、波形断续等电源异常现象，虽然难以觉察，但却是发生最得频繁，对设备损害最多的问题。因此改善电源质量提供电力保障分散供电风险已成为UPS的主要任务。而我们在平时的工作中可能有个错误观念认为UPS是不需要进行维护的，只要将UPS安放在10℃——25℃环境下工作就可以了，最多也只是定期单纯的吹吹灰尘。却常常忽略了UPS更多更重要的保养细节，或者说，不在意。借此对多年现场UPS维护管理经验进行总结并分享。

二、保养细节

细节一：巡检服务

当机器投入正常使用后，便进入售后服务的环节。出现故障时能否以最迅速的反应恢复系统的正常运作？UPS高可靠性的又一重要保障就是商家的售前及售后服务。但是，我们往往在申报购买UPS时（不管是大功率还是小功率的UPS），都进入了下面的误区，留下了隐患：1、同一个工厂购买了多个品牌：山顿、APC、山特；2、由不同地区不同的供货商零散供应。这样一来，即使是知名的UPS品牌都无法给予办理商家定期的巡检及保养服务。

合体的衣服才可令人身心舒适，这就是专业的职业素养，才会有“度身订做”的效果。商家定期的巡检及保养，并结合专业UPS的维护经验，可以更有预见性的发现一些我们误认为正常的现象，例如芯片组或内部电路的老化更换。

细节二：环境适宜

不要以为UPS看上去比计算机“土气”，其实它工作起来还是很“娇气”的，对工作环境要求很高。在温度方面，太冷的地方（低于10℃）或太热的地方（高于40℃），UPS都不愿意“呆”，环境温度对UPS的影响很重要，UPS内的蓄电池在10℃～25℃环境下工作为益。当环境温度升高时，电池本身固有的“存储寿命”会逐渐缩短。例如：APCSmart-UPS5KVA电池的预期寿命在环境温度为20℃～25℃时为5年，而温度升高为45℃时其寿命只有1-1.5年。所以，UPS应避免靠近暖气等热源，同时也要避免阳光直射。在防御磁场方面，UPS“先天性能力”较差，为此UPS摆放的位置，应尽可能地避免与具有强磁性的物体“亲密接触”，否则在悄无声息中UPS就会慢慢地“熄火”了！对于灰尘UPS同样也会“拒绝”到底，如果工作环境中灰尘太多的话，灰尘可能会“渗透”到UPS控制框中的电子线路中，导致内部工作电路散热性不好，容易引发UPS出现故障。为此，我们应尽可能地创造条件，例如避免阳光直射保持清洁通风，且在大功率UPS组室内都应安装温度计之类，以检测室内温度及湿度，为UPS营造一个干燥、少甚至没有灰尘以及温度适宜的环境。相信在这样的环境下，UPS工作起来，会更“卖力”一点！

细节三：正确使用

为保证UPS及所带负载正常运行和人身安全，正确使用UPS也很重要。首先，UPS电源在初次使用或久放一段时间后再用时，必须先接入市电利用UPS自身的充电电路，对UPS蓄电池进行补充充电。对小功率UPS来说，一般充电时间在10小时左右。待蓄电池容量达到饱和后，方可投入正常使用。其次，要确定市电电压的波动范围与所选UPS输入电压变化范围相符合。在连接UPS时也要注意，UPS输入必须有接地，且接地电阻不超过4Ω。另外，UPS开、关机步骤必须正确。UPS内部的功率元件都有一定的额定工作电流，冲击电流过大，会使功率元件寿命缩短甚至烧毁。因此，开机时，应先开启UPS的市电开关，再逐一打开负载开关。开负载时也是从冲击电流大的负载向冲击电流小的负载逐一开启。决不能将所有负载同时开启，更不能带载开机。关机时，先逐个关闭负载，再关闭UPS开关，最后关闭UPS市电开关。同样，也不能带载关机。也就是要明确开停机的先后顺序。并且不要用来接电感性负载，例如针式打印机之类的，因为电感性负载在启动时的启动电流往往是正常工作时额定电流的3～5倍，容易引起UPS的瞬时过载，影响UPS的寿命。对于UPS也不提倡长期满负荷工作，对于大功率的UPS（例如应用于DCS中控总供电或数据中心），其适中的功率负载应为70%左右，冗余使用对于机器的寿命是一个关键的因素。

细节四：监测技术

现在的在线互动式UPS都具备通过RS232/RS485或者是以太网的网络接口与计算机进行通讯的功能，配合相应软件就能对UPS进行本地／远程监控，大大提高了UPS的可用性。

网络中UPS的由于分散供电方式使管理员难以实时了解远处每一台的UPS运行状态，为此大部分的UPS厂家都提供了多种监控组网方案，主要有RS232和SNMP卡通过UPS厂商自带的监控软件，可以实现UPS在网络中的实时监控。在使用RS232接口时，可根据设备的具体情况采用不同组件，节省硬件资源。当网络设备或小型服务器仅需要在市电停电后，能够在无人值守的情况下自动保存数据并安全关机，可只安装UPS守候程序；若需要实时显示UPS的工作状态，了解电力状况，只需安装后台管理软件即可；而在已使用RS232与UPS连接的计算机、服务器系统中，通过安装监测代理，即可将UPS的工作信息（包括电网电源的状态）自动发送到网上，使网络上安装了守候程序和后台管理的设备能够及时获得电源信息。此外，用户还可以在远离计算机、服务器的地方，使用UPS内置SNMP卡，直接接入网络，使UPS成为网络终端设备，用户可通过专用软件或WEB浏览器完成UPS监控。例如，它可以用作监控UPS的输出电压、频率、市电电压频率、蓄电池状态以及故障记录等。它还可以通过软件对蓄电池进行检测、自动充放电以及遥控开关机等。

对于需长期稳定运行的数据中心或现场重要设备自动化控制柜的供电，都应该利用UPS的监测技术做一些日常信息收集，使机器的故障可以预见并有效控制从而降低突发的事故机率，保障系统安全正常的运作。

细节五：电池维护

UPS一个非常重要的组成部分就是蓄电池，可以说蓄电池就是UPS的能源中心。目前，绝大多数UPS都采用无需维护的密封式铅酸蓄电池。因电池故障而导致UPS不能正常工作的比例约为30%。因此，正确使用及维护好蓄电池至关重要。电池保养检测方法有：1、目视检测电池外表是否有变形或膨胀漏液现象；2、检视电池+、-极是否氧化；3、检测电池端子是否松动；4、定期测量电池端充电电压及内阻。如单个电池的端电压低于其最低临界电压，正常值为13.7~13.8Vdc或电池内阻大于80mΩ时，应进行均衡充电或更换电池。在更换电池时，应注意组成UPS电池组的每块电池必须确保它们在规格、型号、品牌和参数上保持一致，避免不同型号、不同厂家的电池，出现混用现象。

细节六：定期保养

犹如健康的身体并不意味着远离疾病，质量再好的UPS都会有故障的可能性。如何才能防范于未然？表面上看UPS不需要维护，但不做定期保养同样会出问题。通常情况下，每3～5个月需要对UPS电池进行一次检查。而在维护UPS时要求UPS设备完全切断与同市电电源、交流旁路电源和蓄电池组之间的输入通道，以及切断同用户其它系统总线相连的输出通道，并且放掉了机器内的各种高压滤波电容内储藏电能，以确保安全。如果市电长期不停电，需要定期人为断电一次，让UPS带负载放电。这样就可以使UPS电源在逆变状态下工作一段时间，以激活蓄电池的充放电能力，延长其使用寿命。据有关数字表明，UPS使用越久，定期保养应越密集。例如结合设备小修大修的时机，进行分区全面做定期保养维护。

三、结束语

现在UPS得到了非常广泛的应用，UPS是使用简单但也容易损坏的设备，UPS设备虽然只是一个默默无闻的保障设施，只要数据中心或电气机柜的电力不出问题，它永远不会被人们所在意。但这个似乎不会产生价值的基础设施，对企业工厂来说却非常重要，就像足球场上的守门员一样，虽然可能很长时间都闲来无事，但一旦出现险情，还要靠它来化解。而它一旦在关键时刻没能发挥作用，将会酿成重大的事故及损失。

通过日常维护经验的总结，指出保养时易忽视的诸多细节，以期科学的使用和维护UPS可以提高UPS的可用性，从长远的经济效益来看，这些应当都有必要遵循的使用原则。