通信機房UPS 電源的配置與維護

王宏云，海麗萍

（廣東湛江91388 部隊，廣東 湛江 524022）

0 引言

隨著信息技術的發展，通信網絡普遍使用，要確保通信穩定和維護網絡順暢，尤其是核心設備24 h 正常運轉，防止數據丟失，并保障通信設備使用安全，須為通信機房建設UPS 電源系統。

UPS（Uninterruptible Power Supply）意為不間斷電源系統，在通信機房中使用主要有兩個作用：一個是在市電正常時，對輸入市電進行穩壓處理，為通信設備提供穩定可靠電源，同時為配套蓄電池進行充電；另一個是當市電中斷時，將蓄電池的直流電轉換為交流電，繼續為通信設備提供穩定電源，直至市電恢復，自動切換回市電供電[1]。因而UPS 電源可為各種設備提供不受干擾、不間斷的穩定電源，從而確保通信設備在市電中斷過程中，仍可以穩定和安全的工作運行。

1 UPS 電源的建設

1.1 UPS 電源選擇和配置

UPS 按其工作原理，可分為后備式、在線式、在線互動式三大類。通信機房對電源有嚴格要求，要確保通信設備持續穩定工作。由于在線式UPS 電源的逆變器一直在工作，電源轉換切換時間為零，市電中斷不會影響到通信設備的正常工作，因此在通信機房中選用在線式UPS。

當前UPS 電源品牌型號繁多，在線式UPS 電源價格不菲，其質量好壞直接影響通信穩定和安全，因此通信機房應優先選擇產品質量好，且能夠提供優質售后服務的大品牌UPS。

UPS 電源的容量單位為kVA，配置時，首先要考慮UPS 電源的通信負載的總功率；其次要查看所選品牌型號產品的功率因子，一般在0.8～1，查看UPS參數表可得；最后，UPS 電源的通信負載功率不超過UPS 電源額定功率的70%為佳[2]。了解這3 個數據，就可以計算出選用UPS 電源的容量。

本文以通信機房負載總功率30 kW 為例，計算UPS 所需容量。

第一步，計算公式為UPS 容量＝總功率÷功率因子÷0.7。

假定所選品牌UPS 電源功率因子為0.8，即可得UPS 容量=30÷0.8÷0.7=53.57 kVA。

第二步，查看該品牌的產品，根據結果選用60 kVA的UPS 就能滿足使用要求。

1.2 蓄電池選擇和配置

當前，蓄電池的品牌同樣種類繁多，但考慮到UPS 電源使用的穩定性和長久性，一般選用鉛酸免維護電池，首選與UPS 電源相同品牌或者其推薦品牌；其次選用大品牌且能提供優質售后服務的品牌。

選好電池品牌，就需要配置所需蓄電池組。首先需要明確UPS 后備時間，即市電不供電情況下，電池需要供電時間；其次了解選用UPS 電源的逆變器效率和逆變器啟動電壓，均可查看電源參數可得；最后，選擇電池安時數，根據計算公式算出配置幾組電池，每組電池是多少節。

例如，要求UPS 后備時間4 h，UPS 電源容量為60 kVA，查看參數其逆變器效率為0.9，逆變器啟動電壓384 V。為減少電池數量，選用同品牌12 V 200 Ah的蓄電池。

第一步，計算每組電池數量，N=啟動電壓÷電池額定電壓=384÷12=32 節。

第二步，計算電池安時數，安時數=UPS 容量×功率因子×后備時間÷逆變器啟動電壓÷逆變器效率=60 000×0.8×4÷384÷0.9=555.5 Ah。

第三步，選用合適的電池。由計算可知，要使得UPS 后備時間為4 h，就需要選用555.5 Ah 的蓄電池，由于沒有該規格的蓄電池，因此我們選用3 組200 Ah 的蓄電池并聯配置。這樣，UPS 實際后備時間=200×3×384÷（60 000×0.8）=4.8 h，滿足需求。

1.3 UPS 電源機房選擇與配置

一般條件允許，UPS 電源機房應該選擇陰涼、通風、清潔且干燥的環境，機房溫度一般控制在20～25℃，濕度保持在40%～50%[3]，因此需要安裝機房空調和溫濕度計，監控機房運行環境。如有需要可安裝精密空調，更精確的控制機房溫濕度。

電源機房中UPS 電源一定要有相應的防雷裝置，還要有穩定可靠的接地措施，進而確保電源系統設備安全。為便于設備散熱和人員維護，UPS 主機和蓄電池離墻要有一定的距離。

同時，一般中心機房負載功率大，后備時間長，所需蓄電池組多，通常一塊12 V 200 Ah 蓄電池50 kg左右，一組蓄電池能達幾噸重，因此必須考慮樓層的承重，如有可能盡量選擇在一樓或者負樓，否則必須設計合適的電池架來分散蓄電池重量，確保樓層承重安全。

2 UPS 電源的維護與管理

2.1 電源系統的負載要適量

在選擇UPS 電源系統時，按通信負載功率約為UPS 電源額定功率的70%進行計算。但在實際使用過程中，一個是通信機房剛建成，負載相對較少；另一個是通信機房建成后，負載不斷增加。無論長期低負載還是高負載，都會減短UPS 電源系統的使用壽命，實踐證明：將UPS 電源系統的負載控制在額定輸出功率的30%～60%，是其最佳的工作狀態。因此，在實際使用過程中，根據需求來配置和接入通信設備。

2.2 定期進行充放電

對于長期無停電的UPS 電源，應當每隔3～6 個月對UPS 電源系統進行放電處理。首先需要切斷市電，使用蓄電池供電；其次，在負載大于額定數量的50%時，將30%～40%的電量放出；最后，切換回市電供電，恢復其正常工作狀態。定期的充放電，可以延長蓄電池的使用壽命。由于通信機房一般無法按額定負載量進行放電，可視情用假負載[4]。

2.3 定期巡查和維護

首先是進行日常巡查，查看機房溫濕度情況，通風情況，保持機房內清潔，防止積塵；其次是查看UPS 電源的運行狀態，做好定期的檢修和清理工作；最后是檢察蓄電池，定期檢測電壓值是否符合正常值；檢查其外觀，是否損壞或鼓脹等；檢查電極的接線柱，是否有松動或被腐蝕的情況。在巡查和維護時，做好相應的記錄，便于后期整理與總結[5]。

2.4 注意人員和設備安全

人員在日常巡查和維護過程中，一定要注意人身安全，在檢查主機和蓄電池時，最好要解開手表之類的金屬物品，防止發生觸電事故，同時要注意使用帶絕緣手柄工具，不要將工具或其他金屬物放在電池上。如果進行檢修，一定要先斷電，確保人身及設備信息的安全與穩定。

3 結論

UPS 電源系統可為通信機房核心設備提供持續穩定的電源，保障通信設備的高效運行，也有利于信息安全。本文針對通信機房的特點，結合實際情況來配置合適的UPS 電源，并對機房環境建設提出具體要求。同時，為延長電源使用壽命，對后期的使用和維護提出行之有效維護和管理方法。