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原 瑾
（山西省广播电视局中波台管理中心，山西 太原 030006）
从本质层面而言，UPS电源的组成结构主要是不间断电源（ Uninterruptible Power Supply，UPS）主机设备和蓄电池设备。其中，主机设备涉及整流器部件、逆变器部件和静态开关部件。在UPS电源实际运行的过程中，可对市电交流电整流处理存储在蓄电池内，同时利用逆变器部件输出稳定性较高的交流电源，一旦发生市电停电的现象，就可以通过蓄电池的储能为各类负载设备提供持续性的电源，确保设备的良好运行。蓄电池是UPS电源电能存储非常重要的部分，是很多电池串联组合而成，容量的规格直接影响放电或是供电的维持时间。而整流器部件在应用的过程中可以将交流电转变为直流电。逆变器设备的应用可将直流电转变成为交流电。另外，静态开关被称作是静止开关，属于无触点类型的开关，主要通过逻辑控制器进行开关的开启与闭合控制。
2.1 后备式电源原理
中波电站后备式UPS电源的应用主要是在市电停电的状态下为负载设备提供电源。市电供电系统出现中断现象或是欠压市场现象的情况下，欠压数据只在170 V左右，即可开启后备式的UPS电源，而市电供电系统正常运行的情况下后备式UPS电源处于备用状态，不进行工作。例如，在市电供电处于正常状态的情况下，可利用交流旁路支路的转换开关，经由滤波器将供电电源输送到负载设备中，同时利用电源变压器的设备，经过整流处理之后将交流电转变成为直流电。蓄电池充电的路径主要是充电回路但是如果市电供电系统出现中断现象或是其他问题，系统就会通过逆变器将蓄电池内所存储的直流电转变成为交流电，利用滤波器向负载设备持续性供电。
2.2 在线式电源原理
在线式UPS电源运行过程中的稳定性较高，具有一定的应用优势和价值，当市电供电系统处于正常运行状态的情况下，经由变压器设备和整流器设备进行处理以后，建筑逆变器设备和滤波器设备等将一路市电输送到负载设备。同时，利用充电回路将另外一路市电输送给蓄电池组进行持续性充电，一旦出现市电系统供电中断的现象，蓄电池设备的电压比预先设定的数据值低或者是逆变器发生故障问题，就可以利用旁路支路进行市电供电的转换，经由转换开关和滤波器设备为负载设备持续性供电。
3.1 电池的合理维护保养
从实际情况而言，中波台站UPS电源中电池属于非常重要的核心部分。为有效预防UPS电源出现电池故障的问题，应制定完善的电池维护保养方案，以免电池发生故障或是问题，导致整体电源的可靠性和稳定性受到不利影响。
（1）电池的清洁。电源电池维护保养期间应合理进行清洁处理，要求工作人员每天认真进行机房的打扫，在电池机箱区域不可堆放杂质。同时，在清洁的过程中，不可采用喷雾或是溶液清洗电池，合理进行除尘和除湿，以免灰尘过高或是空气内粉尘杂质过多而影响电池的正常运行，切实根据维护标准及要求规范等进行电池关键位置的清理。
（2）电池的检查。要求维护保养人员按照UPS电源的特点和情况合理进行电池的检查。首先，日常检查过程中，按照工作要求每2～3 h执行1次检查工作，观察电池组外观有无损坏问题、变形问题和过热问题，检查是否出现漏液的现象，明确通风散热系统有无异常问题。其次，准确检查电池运行环境湿度参数、温度参数和电压参数等，将检查结果记录在日志中。最后，定期开展电池的维护工作，采用每周维护、每月维护、每季度维护的方式，记录7 d维护信息、30 d维护信息、3个月维护信息，确保电池检查和维护的效果。
（3）备用电池的维护。对于长时间没有使用或者是浮充的备用电池，在维护保养的过程中，应阶段性进行电池的充电处理和放电激活处理，放电操作期间不可深度放电，或是将电池中的电量放空，应预留一定数量的容量以免对电池造成损坏。同时，根据UPS电源设备的厂家规范标准，合理设定浮充电压与放电电压的额定数据值，将电池充电放电的负载控制在额定负载的60%左右，并预防发生过度放电的问题，完成放电调试工作后，按照标准要求充电，将充电时间控制为8.5 h以上。在对备用电池进行放电调试的过程中，需要将UPS电源开关转换成为放电模式，每间隔30 min就要检测1次电池放电电压数据值，读取电源面板温度的指标，明确是否存在异常现象。另外，应观察分析主机设备的运作情况、面板显示的内容、指示灯的运行状态等，分析有无异常的现象。观察电池的应用性能、充电电压数据值、电池电压数据值等，分析市电和电池有无异常的问题、电压数据值和负载数据值的情况，准确记录各类信息。
（4）电池的更新。任何电池的应用都具有一定的生命周期时间，UPS电源电池也不例外，如果达到使用的周期年限，或是由于设备自耗过度损坏，要及时进行设备的更新。一般状况下，UPS电源电池的应用寿命为3～5年，如果运行的环境非常恶劣，那么会导致电池寿命缩短。因此，应提前更换和更新，在电池更新期间，需要安排专业技术人员操作，根据技术规范和电池安装标准等安装新的电池。首先，将整体电源系统切换成为旁路工作运行状态，开关调拨到维修的模式，开启电源机箱机门的部分，切断所有电源连接线路，拆除对电池设备进行固定的金属零部件，逐一完成电池设备的更换。其次，按照标准要求安装金属零部件、衔接电源连接的线路，不可出现电池正反极装反的问题，以免发生短路事故。最后，完成电池更新更换工作后，将拆除下来的废旧电池统一处理，避免随意丢弃对环境造成危害[1]。
3.2 完善电源维护工作机制
中波台站UPS电源维护保养的过程中，应制定完善的工作机制和体系，做好各项维护管理的工作。
（1）电源安全维护。UPS电源维护的过程中，重点进行电源安全的管控。首先，阶段性进行电源接地方面的检查分析，明确是否需要进行保险丝的更换，按照具体情况更换相同类型和规格的保险丝。其次，在UPS市电供电系统切断的过程中，将所有面板内的开关断开，工作人员在进入机房之前，应佩戴安全鞋和手套等，摘除金属的饰品，采用绝缘手柄工具操作，不可在设备上放置金属物品或是工具，以免引发电源安全事故。最后，在维护保养的过程中，全面检查设备周围是否存在热源，一旦发现有热源就要及时处理，避免引发电池爆炸的事故[2]。
（2）电源附属设备维护措施。首先，UPS电源维修期间应以促使电源安全稳定运行为目的，根据规范标准每3 h左右进行设备的巡查，检查机房空调设备温度和湿度情况，明确空调设备是否发生制冷故障问题或是运行故障问题，了解温度和湿度采集器面板中的数据信息，将环境温度控制在20～25 ℃，湿度控制在40%～60%，确保空调附属设备的良好运行。其次，检查分析电源输出电压和输入电压的变化情况、电流的变化情况、主机设备的温度情况等，同时用纯棉布擦拭电源灰尘，利用吸尘器清理附属设备不容易清洁的部位，检查电源设备风扇滤网的清洁度，以免灰尘过多对滤网造成堵塞，导致散热性能降低。最后，检查电源内部的电容和电感情况，明确是否出现线路连接位置松动的问题，及时进行线路连接位置的紧固处理和各类老化部件的更换处理，有效避免由于附属设备不良发生问题。
3.3 电源运行环境的维护保养
UPS电源维护保养过程中，保证系统正常稳定运行，延长设备的使用寿命，技术人员在维护保养的过程中，需要做好电池运行环境的控制工作，以免环境不良对电池的正常运行和安全应用造成不利影响。
（1）通常情况下，UPS电源在运行过程中环境温度需要控制在0～40 ℃，而从实际情况来讲，电池设备生产厂家要求将环境温度控制为20～25 ℃，湿度控制为40%～60%，而电池设备在20 ℃以下的环境中运行，平均寿命大约是4年。在温度超出25 ℃的情况下，环境温度每升高10 ℃，电池设备的应用寿命就会降低50%。因此，在环境维护工作中，应将设备的运行温度控制为20～25 ℃，湿度控制为40%～60%，合理设置环境内的空调制冷模式和除湿模式，保持恒温状态和恒湿状态[3]。
（2）UPS电源设备和系统运行的过程中，技术人员采用动态性环境监控系统动态化监测环境温度和湿度，智能化维护保养电源，采集电源运行环境的样本，实时性监测机房内烟感数据、水浸数据、温度数据、湿度数据以及电力数据等。一旦采集数据信息存在异常，系统就能自动化发出预警信息，技术工作人员注意电源环境的异常状态，及时进行处理和管理。
3.4 完善保养工作的模式
在对UPS电源进行保养的过程中，需要制定完善的工作模式，通过科学合理的方式完成各项保养工作。首先，组建专门的UPS电源保养组织机构，要求相关组织机构的工作人员全面掌握UPS电源的运行原理和日常保养专业知识技能，有效完成各项工作任务。其次，在电源日常保养的过程中，应结合电源和各类设备的特点情况，阶段性进行老化部件和线路的更换，做好清洁工作和管理工作的同时对电池设备进行保养，阶段性进行电池组内电解液的更换，以免由于电解液不符合标准而导致设备寿命受到不利影响。最后，在具体的保养工作中还需安排专业的技术人员进行设备运行状态的分析和研究，编制完善的保养方案和计划，明确具体的工作要求和措施，预防因为保养不到位而导致电源或电池出现问题[4]。
3.5 设备故障的有效应对
中波台站UPS电源维护保养的过程中，除了制定完善的维护工作和保养工作方案以外，还需重点结合故障问题的发生特点与规律针对性开展各项维修处理工作。
（1）跳闸故障的维修。设备电源开启时出现主机跳闸事故很容易导致信号柜或是控制台等各类设备烧损，对此应做好应急维修、维护工作。首先，使用直通电源为信号设备供电，绕开UPS发生故障的电源系统，如果设备没有电源显示，就要采用应急线路进行卫星接收信号、设备发射机的应急连接，将UPS电源断开检查是否损坏，明确有无短路的现象。其次，分析信号柜和控制台的供电状态，从电源插排到线路插头再到设备逐步检查，拆下音频切换器，打开机壳检查是否有电插座，保险烧断等问题，如果存在此类故障，就要及时检修，快速排除故障。
（2）UPS电源不能正常启动故障的维修。此类故障问题出现的原因主要就是电池电压不符合标准，或者是输入连接线路松动，也可能是电源内部开机电路损坏或是电源电路故障而导致。因此，在发生此类故障问题之后，全面检查电池电压的情况和输入连接线的紧固情况，及时进行处理。同时，检查开机电路和电源电路，快速维修已经损坏的整流器部件或是逆变器部件，使电源能够正常启动。
（3）蜂鸣器长时间报警故障的维修。通常情况下，UPS电源在应用的过程中如果蜂鸣器长时间报警，可能是由于负载过高或者是大冲击负载启动，也可能是输出端的线路出现短路现象，逆变器回路出现故障问题，对此应做好不同部件和线路的检查工作，按照故障发生的原因进行针对性维修处理[5]。此外，在发生电源故障问题的过程中还需全面检查电池设备是否已经老化或是受到损害，及时更换电池，检查负载设备是否和电源输出线路正常连接，做好相应的处理工作和维修管理工作，使电源设备良好运行。
综上所述，中波台站UPS电源运行的过程中，后备类型和在线类型设备的运行原理有所不同。但无论采用何种电源系统，都要科学进行电池设备的维护保养，完善日常维护工作机制，强化电源运行环境的维护保养力度，健全日常保养工作的模式，按照设备故障发生的特点和原因等针对性进行维修，提升电源系统运行的稳定性，增强系统的可靠性。
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