關彥軍 郭利軍
UPS的中文意思為“不間斷電源” ,是英語“Uninterruptible Power Supply”的縮寫,它可以保障計算機等用電系統(tǒng)在停電之后繼續(xù)工作一段時間,使您不致因停電而影響工作或丟失數據。它的主要作用:一是應急使用,防止突然斷電而影響正常工作,給機器設備造成損害;二是消除市電上的電涌、瞬間高電壓、瞬間低電壓、電線噪聲和頻率偏移等“電源污染”,改善電源質量,為計算機等用電系統(tǒng)提供高質量的電源。
當外電突然發(fā)生中斷,且沒有其它后備電源維持供電時,計算機等電子設備由于沒有電力供應可能產生硬件損壞、系統(tǒng)中斷運行。在廣電監(jiān)測部門來說,監(jiān)測和檢測到的數據之重要性是不言而喻的,因系統(tǒng)斷電不能及時發(fā)現播出事故以及及時處置問題,且一旦造成某一重要時段的重要數據丟失或損壞,將會給后續(xù)處理(包括連鎖處理和數據分析)造成困難,以至造成不良影響。對于某些實時系統(tǒng)(播出系統(tǒng)、收費系統(tǒng)等)除經濟上的損失外,還會造成不可挽回的事故甚至是信息安全上的重大損失。
可見一個良好的UPS電源系統(tǒng)對于廣電系統(tǒng)的重要性,那么怎樣才能使UPS電源始終工作在一個良好、健康的狀態(tài)下呢,這就需要我們平時的正確使用和必要的技術維護。
下面就此談談UPS電源(蓄電池)的管理和維護:
UPS蓄電池維護管理的必要性
在廣電行業(yè)實時播出系統(tǒng)、信號發(fā)射系統(tǒng)、上下行衛(wèi)星天線的跟蹤伺服系統(tǒng)、大屏幕顯示系統(tǒng),磁盤陣列存儲系統(tǒng)及必要的空調系統(tǒng)對電源都有較高要求。這些系統(tǒng)除電源功率較大外,有的要求實時性強,有的要求7×24小時的常年工作。因此系統(tǒng)必須配備符合要求、健康的UPS電源。
一般蓄電池設計壽命普遍為5年,然而有的蓄電池可以使用6-7年,而有的使用1年左右就開始出現問題。其主要是因為產品質量和日常使用維護造成的,因此蓄電池的選擇和維護對其的使用壽命尤為重要。
目前,中小型UPS電源中廣泛使用的免維護密封鉛酸蓄電池,占據UPS電源總成本的1/4-1/2之多,不僅如此,實際維修也表明,約有50%以上的UPS電源故障與UPS蓄電池有關。免維護密封鉛酸蓄電池只是一個相對的分類名稱,并不意味著系統(tǒng)中的蓄電池不用維護,如果不維護或者維護不當,都會造成UPS蓄電池的失效,而UPS蓄電池的失效主要表現為端電壓不夠,容量不足或瞬間放電電流不滿足帶載啟動要求等。這些都會使UPS電源不能正常工作。
由此可見,采用先進的管理方式和必要的測試維護手段,對UPS電源及其蓄電池的有效正常使用是非常主要的。
UPS蓄電池的正確使用與維護
UPS蓄電池的維護與一般低壓系統(tǒng)蓄電池的維護類似,當引進新電池時,要求工程驗收,進行深度放電;當新電池投入使用后,要求保持適宜的電池工作環(huán)境溫度,要求定期測量各電池端電壓,當各電池壓差過大時,要進行均充,要求定期對電池進行試探性容量試驗或深度放電,以便檢查電池組的性能優(yōu)劣以及保持電池的活性。
一般UPS電源對電池的要求:滿足一定的端電壓;電池應具有啟動放電瞬間就能輸出大電流的特性;滿足一定的容量,以保證逆變供電的時間。除了選配正規(guī)品牌蓄電池以外,應從以下幾個方面入手正確地使用與維護蓄電池:
1、保持適宜的環(huán)境溫度。影響蓄電池壽命的重要因素是環(huán)境溫度,一般電池生產廠家要求的最佳環(huán)境溫度是在20-25℃之間。雖然溫度的升高對電池放電能力有所提高,但付出的代價卻是電池的壽命大大縮短。據試驗測定,環(huán)境溫度一旦超過25℃,每升高10℃,電池的壽命就要縮短一半。目前UPS所用的蓄電池一般都是免維護的密封鉛酸蓄電池,設計壽命普遍是5年,這在電池生產廠家要求的環(huán)境下才能達到。達不到規(guī)定的環(huán)境要求,其壽命的長短就有很大的差異。另外,環(huán)境溫度的提高,會導致電池內部化學活性增強,從而產生大量的熱能,又會反過來促使周圍環(huán)境溫度升高,這種惡性循環(huán),會加速縮短電池的壽命。
2、定期充電放電。UPS電源中的浮充電壓和放電電壓,在出廠時均已調試到額定值,而放電電流的大小是隨著負載的增大而增加的,使用中應合理調節(jié)負載,比如控制微機等電子設備的使用臺數。一般情況下,負載不宜超過UPS額定負載的60%。在這個范圍內,電池的放電電流就不會出現過度放電。
UPS因長期與市電相連,在供電質量高、很少發(fā)生市電停電的使用環(huán)境中,蓄電池會長期處于浮充電狀態(tài),日久就會導致蓄電池內部產生大量的硫酸鉛,并吸附到蓄電池陰極上,形成所謂的陰極“硫酸鹽化”,結果造成了電池內阻增大,電池化學能與電能相互轉化的活性降低,加速老化而縮短使用壽命。因此,一般每隔2-3個月應完全放電一次,放電時間可根據蓄電池的容量和負載大小確定。一次全負荷放電完畢后,按規(guī)定再充電8小時以上。
3、利用通訊功能。目前,絕大多數大、中型UPS都具備與微機通訊和程序控制等可操作性能。在微機上安裝相應的軟件,通過串/并口連接UPS,運行該程序,就可以利用微機與UPS進行通訊。一般具有信息查詢、參數設置、定時設定、自動關機和報警等功能。通過信息查詢,可以獲取市電輸入電壓、UPS輸出電壓、負載利用率、電池容量利用率、機內溫度和市電頻率等信息;通過參數設置,可以設定UPS基本特性、電池可維持時間和電池用完告警等。通過這些智能化的操作,大大方便了UPS電源及其蓄電池的使用管理。
4、及時更換廢/壞電池。目前大中型UPS電源配備的蓄電池數量,從3只到100只不等,甚至更多。這些單個的電池通過電路連接構成電池組,以滿足UPS直流供電的需要。在UPS連續(xù)不斷的運行使用中,因性能和質量上的差別,個別電池性能下降、儲電容量達不到要求而損壞是難免的。當電池組中某些電池出現損壞時,維護人員應當對每只電池進行檢查測試,排除損壞的電池。更換新的電池時,應該力求購買同廠家同型號的電池,禁止防酸電池和密封電池、不同規(guī)格的電池混合使用。
UPS蓄電池監(jiān)測方式
目前UPS蓄電池的定期監(jiān)測主要有“離線”和“在線”兩種手段。
1、在線”維護有兩種方式:A.在線放電實驗,由于大多是在事先不了解電池組中是否有特別落后,甚至完全失效的單體的情況下進行的。如此貿然地將市電切斷,很容易人為導致系統(tǒng)癱瘓,不宜提倡。B.在線不放電檢測,主要是通過對蓄電池組內阻容量分析,在電池組仍處于浮充的條件下進行測試,沒有改變電池組所處的工作狀態(tài),沒有任何危險,可以隨時隨地進行測試。雖然內阻測試是通過測試蓄電池的內阻參數來間接反映電池的容量情況,其準確度不能和離線放電試驗相比,但是其完全可以判斷出落后比較嚴重的單體,它是UPS蓄電池日常維護巡檢的最理想方式。
2、離線”維護:它是將電池組逐組脫離系統(tǒng)進行,可以準確檢測出蓄電池的內阻參數及電池的容量,并可對蓄電池進行維護、維修、更換,但是系統(tǒng)卻因此少了一組備用電池,就需要其它后備電源的支持(如備用電池、市電、備用油機等)。此種維護通常是在低風險時段進行。
怎樣延長UPS蓄電池的使用壽命
不間斷電源(UPS)電池通常能使用3到5年。預期壽命取決于多個因素,包括使用量(設備必須處于電池供電模式的次數)和其他環(huán)境因素。以下是一些可以確保您的設備達到最佳預期壽命的使用原則:
1. 確保將您的UPS放置在涼爽、干燥并且通風良好的位置。理想狀況下,UPS所放置位置的溫度應該不高于24攝氏度。同時,出于通風目的,每側都要留出大概1到2英寸的空間,便于進行空氣流通。
2. 每年只在必要時進行1到2次UPS運行時校準。有時,您可以執(zhí)行運行時校準來驗證您的運行時間是否是充足的。但是,頻繁地執(zhí)行運行時校準會減少UPS電池的預期壽命。
3. 請勿將UPS電池存放過長的時間。新電池可以存放6-12個月。過了這段時間,就應當盡快使用電池,否則會丟失其存儲的大量電量。不建議存放已使用的電池。
4. 負載請勿超過UPS設備額定容量的80%,因為這會導致運行時間減少。負載增加時,運行時間會相應減少。如果電源不能供電,全負荷運行的UPS將會很快耗盡并釋放其電池的電量,這將減少電池的預期壽命。注意:為確保電池的運行時間更長,請勿將激光打印機連接到UPS的備用電池插座。確保激光打印機使用“僅防浪涌”插座(使用適合的型號)。對于那些沒有“僅防浪涌”插座的UPS,建議將激光打印機連接到單獨的APC浪涌抑制器。
結束語
伴隨著廣電事業(yè)的不斷發(fā)展,UPS電源的使用范圍將越來越大,數量越來越多,UPS電源在各個系統(tǒng)的重要性也是顯而易見的,所以對UPS電源的維護不論是從管理的角度出發(fā)還是維護方式的選擇都是十分必要的。只要對UPS電源的維護有足夠重視加之科學的維護手段,就能使其在廣播電視領域發(fā)揮其應有的作用。