硬盤播出系統中使用的UPS電源的維護策略

盧優勝

【摘要】 本文闡述了電視硬盤播出系統中配備使用的在線式UPS電源的維護策略。對保證安全播出提供電源支持，延長UPS電源的使用壽命具有一定的參考價值。

【關鍵詞】 UPS 蓄電池 維護

我們播出機房在配置兩路市電供電系統的情況下為硬盤播出系統配備了容量為10KVA的在線式UPS電源，負載為額定功率的35%左右。在正常情況下，無論有無市電，它總是由UPS的逆變器對負載供電，避免了所有由市電電網電壓波動及干擾帶來的影響。

一、硬盤播出系統電源供電的配置

由兩路市電電源，一臺微機控制無觸點交流隔離穩壓器、一臺深圳科士達科技發展有限公司的Master Series在線M10K型UPS組成。兩路市電由配電房控制切換輸入到隔離穩壓器，經過隔離穩壓器輸出三路供電：普通負載，UPS和UPS設置的脫機維修旁路到重要負載。UPS采用穩壓回路輸入，同時UPS設置一個脫機維修旁路。把系統中的負載分為一般負載和重要負載，重要負載通過UPS系統供電，一般負載由市電經隔離穩壓后直接供電。

二、UPS的維護策略

除了UPS主機維護外，蓄電池的故障是UPS供電系統可靠性的最薄弱環節。要加強對蓄電池組的科學管理。檢測和控制蓄電池組健全狀態并及時處理容量不足或有問題蓄電池單元，以確保停電時能發揮蓄電池后備供電的作用。

為了補償蓄電池能量和提高蓄電池壽命，應每隔兩三個月人為的中斷市電輸入一次，讓UPS中的蓄電池放電一段時間，用以激活蓄電池，達到恢復其容量的目的，以避免由于蓄電池衰竭而引起故障。（1）蓄電池的充電電壓的要求：選擇特定的浮充電壓以達到蓄電池的設計使用壽命。如果浮充電壓過高，蓄電池的浮充電流隨之增大，引起極板柵腐蝕的速度加快，蓄電池的使用壽命將會縮短；浮充電壓過低，蓄電池不能維持在滿充狀態，引起硫酸鉛結晶，容量減少，也會降低蓄電池的使用壽命。充電設備應達到±2%的穩壓精度，以滿足蓄電池的要求。同樣，合適的均充電壓和均充頻率即均衡充電是保證蓄電池長壽命的基礎，蓄電池平時不建議均充，因頻繁均充可能造成蓄電池失水，出現早期失效。均衡充電的溫度最好在25℃。均衡充電的電壓對于額定電壓為2V蓄電池（大中型UPS選用2V系列的蓄電池）選2.33V，時間為8小時。對于額定電壓為12V的蓄電池，均衡充電電壓選14.5V。同樣，浮充電壓是蓄電池長期使用的充電電壓，是影響蓄電池壽命至關重要的因素，溫度為25℃時，對于2V蓄電池浮充電壓的合理范圍為2.23～2.25V/單體。對于12V蓄電池浮充電壓的合理范圍為13.5～13.8V/單體。（2）在蓄電池的使用維護中，不僅要重點關注蓄電池的均衡、浮充電壓指標，而且還要控制好蓄電池組浮充是各蓄電池端電壓壓差的均勻一致性，它是影響蓄電池使用壽命的關鍵指標。由于免維護蓄電池無法測試電解液的濃度，因此，均勻一致性也是檢查蓄電池使用狀態的主要手段。在日常維護中，一旦發現浮充時全組各蓄電池端電壓異常，均勻一致性超過0.05V/單體（2V）與1V/單體（12V），則應對整組蓄電池進行均衡充電。如均衡充電后端電壓最低的蓄電池仍然偏低，應單獨對偏低蓄電池進行均衡充電。（3）在正常使用情況下，要注意防塵和定期除塵。要經常巡視、檢查各連接件和插接件有無松動和接觸不牢的情況，檢查螺栓是否松動或被腐蝕污染，測量蓄電池組的電壓，更換不合格的蓄電池，檢查風扇運轉情況及檢測調節UPS的系統參數等，認真做好蓄電池的運行記錄。（4）蓄電池進行大容量放電后應及時嚴格遵循蓄電池的充電要求充電。當蓄電池在供電狀態下，其放電電流不宜過小，會造成蓄電池使用壽命的快速縮短和蓄電池內阻反常增大。蓄電池的容量過大時，蓄電池就容易處于輕載運行狀態，會增加蓄電池失效的可能性。同時要盡量避免蓄電池長期不用或使蓄電池長期處于浮充狀態而不放電。由于蓄電池長期不用，蓄電池長時間自放電而能量得不到補充或蓄電池過度放電都會使蓄電池硫酸鹽化，致使其內阻增大，放電性能變壞，蓄電池使用壽命減短。（5）減少實際使用中蓄電池被深度放電的情況。放電深度越深、循環壽命越短。在容量試驗中或是放電檢修中，通常放電達到容量的30%～50%就可以了。當市電供電中斷該由UPS供電，由蓄電池向逆變器供電時，UPS會以間隙4s左右響一次的周期性報警聲，提醒現在是由蓄電池提供能量。當聽到報警聲變的急促時，說明蓄電池已處于深度放電，應立即進行處理，關閉UPS。（6）在無外電只靠UPS電源系統自行供電時，應避免帶負載啟動UPS電源，應先斷開各負載，等UPS電源系統起動后再開啟負載。因負載瞬間供電時會有沖擊電流，多負載的沖擊電流和加上所需的供電電流會造成UPS電源瞬間過載，嚴重時將損壞逆變器。UPS啟動進入穩定工作后才可開啟服務器或其它設備使用。負載最好在額定功率的30%∽60%之間，不要超過80%。

參 考 文 獻

[1] 周志敏，周紀海，紀愛華. UPS應用與故障診斷[M]. 北京：中國電力出版社，2009.

[2] 科士達Master Series On Line UPS 使用手冊，深圳科士達科技發展有限公司