UPS的正確使用及維護方法

鄭凌琳，任艷玲，陳建萍

閩侯縣氣象局，福建 福州 350100

0 引言

隨著現代氣象事業的不斷發展，氣象資料的連續性和實時性的要求越來越高，對自動氣象站資料的采集和上傳的要求也就更加嚴格，但由于市電的不穩定和線路改造等諸多因素常常造成市電的中斷，這就需要這樣一個電保姆——UPS供電系統，來保證自動站資料的正常傳輸。筆者根據使用UPS時積累的經驗，介紹UPS電源的使用注意事項和日常維護要求，希望能夠讓臺站觀測人員能夠更加熟練的使用好UPS。

1 UPS電源系統簡介

UPS電源系統由整流、儲能、變換和開關控制4個部分組成，原理如圖1。

圖1

如上圖所示，在電網電壓工作正常時，給負載供電，同時給儲能電池充電；當突發停電時，UPS電源開始工作，由儲能電池供給負載所需電源，維持正常的工作（如粗黑→所示）；當由于需要，負載嚴重過載時，由電網電壓經整流直接給負載供電（如虛線所示）。

當我們沒有使用UPS的時候，采集器、PC機及打印機等終端設備是直接使用市電的，用了UPS，就將終端設備接到UPS上 (相對于UPS而言，我們將這些終端設備稱為負載)，而UPS再接入市電。當市電輸入正常時，UPS將市電穩壓后供應給負載使用，此時的UPS就是一臺交流市電穩壓器，同時它還向自己的內置電池充電；當市電中斷(例如停電)時，UPS立即將內置電池的電能，通過逆變轉換的方法向負載繼續供應220V交流電，使負載維持正常工作并保護負載的軟、硬件系統不受損壞。

2 UPS蓄電池的安裝環境

目前UPS所用的蓄電池一般都是免維護的密封鉛酸電池，設計壽命普遍是5年。UPS電源安裝環境直接影響到UPS系統的運行情況及使用壽命。因此，合理選擇安裝位置尤為重要。

1）UPS設備應安裝在清潔、陰涼、通風、干燥的地方，否則灰塵加上潮濕會對其內部器件造成腐蝕或短路，引起主機工作紊亂從而影響UPS的正常工作，嚴重的可能會損壞UPS。同時要避免受到陽光、加熱器或其他輻射熱源的影響；

2）UPS的電源主機對使用環境的溫度要求不是很高，一般情況下+5℃～40℃都可以正常運行。然而它的儲能蓄電池對溫度的則較高，標準使用溫度為25℃，在平時不能超過+15℃～+30℃；

3）將UPS接到專用的帶有過電流保護裝置的插座上時，所用電源插座應接保護地端，一般接地電阻小于5Ω較為理想；另外無論輸入電源線是否插入市電插座，UPS輸出都可能帶電；

4）UPS不間斷電源不宜側放，每個電池之間的連接要牢固，應保持進風孔與出風孔通暢。

3 使用UPS的注意事項

3.1 正確使用UPS

1）使用前要認真閱讀操作說明書，熟練掌握各種開關，按鈕的作用，明白每個警示信息，警示代碼及指示燈的含義，及產生問題的原因和解決辦法；

2）掌握正確的開、關機步驟。開機時，應該先開啟UPS的市電開關，再按照負載的沖擊電流從大到小的順序逐個打開負載開關。切忌將所有負載同時開啟，更不能帶載開機。關機時，則先逐個關閉負載，再關閉UPS開關，最后關閉UPS市電開關。當然同樣也不能進行帶載關機的操作；

3）加強日常檢查和維護，確保小問題能夠早發現早處理。檢查內容包括設備指示是否正常，有無告警提示或異常聲響，各種接頭有無松動或發熱等。

3.2 UPS電池的保養

UPS電源在正常使用情況下，主機的維護工作很少，主要是防塵和定期除塵，大量保養工作主要在電池部分。據有關數字表明，因電池故障而導致 UPS不能正常工作的比例達30%。只有做到運行、日常管理的周到、細致和規范性，UPS才能保持良好的運行狀況，從而延長使用年限。

1）UPS電源在初次使用或長時間沒有使用后重新啟用時，要接入市電對UPS蓄電池進行補充充電。待蓄電池容量達到飽和后方可投入正常使用；

2）適當的放電，有助于電池的激活，如長期不停市電，每隔3個月應人為斷掉市電用UPS帶負載放電一次，這樣可以延長電池的使用壽命；

3）要給UPS電池帶合適的負載，盡量避免蓄電池過度輕載或超載運行。一般情況下，UPS的輸出負載控制在60%～80%，可靠性最高。因此，一臺1000VA的UPS，其最大負載應是1000 VA×80%=800VA；

4）及時更換廢/壞電池。在UPS連續不斷的運行使用中，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。當電池組中某個/些電池出現損壞時，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，禁止不同規格的電池混合使用。

3.3 UPS的防雷

雷擊損害主要是積雨云云中、云間或云地間放電所引起的一系列反應造成的。當云層放電時，附近架空電源線和通信線路因電磁感應現象會產生感應高電位脈沖。由于UPS電源是安裝在設備與市電之間的，可以濾除電網中的電磁干擾，因此，給人造成一種假象，UPS電源可以阻擋包括雷電在內的所有的電磁脈沖的侵入，事實上并非如此。這些高電位脈沖同樣會通過電源線或通信線進入到UPS內，而UPS采用了大量的CMOS集成電路模塊和控制用的CPU等微電子器件，這些元件對雷電的電磁脈沖十分敏感，所以對UPS電源系統及通信端口的雷電防護，應根據國家規定的有關規范，并根據應用環境的具體情況，因地制宜制定出切實可行的解決方案，建立有效的、科學的、經濟的防雷系統，保證網絡數據的安全與暢通，也避免遭受雷擊損害造成不必要的損失。

4 結論

UPS電源在使用過程中無法避免會出現各種突發故障而影響正常運作，但是只要使用者能夠講求科學的使用方法，加強日常保養和維護，就會大大降低故障發生率，從而延長使用壽命，更好地發揮UPS的作用，保障自動氣象站的正常運行。

[1]李成章.電源（中小型UPS不間斷電源及直流穩壓電源）[M].北京：電子工業出版社，1990.

[2]周明德.微型計算機硬件及應用[M].北京：清華大學出版社，1983.