大連地鐵通信UPS設備

汪洪宇

（大連地鐵運營有限公司，遼寧 大連 116000）

1 UPS工作模式

1.1 正常工作模式

正常工作模式下，主路電流會通過UPS的整流器和逆變器，一方面為蓄電池組充電，另一方面直接為外部負載設備供電[1]。正常工作模式的UPS電路如圖1所示。

圖1 正常工作模式UPS電路圖

1.2 電池工作模式

當主路電源發生故障時，UPS設備會自動切換成電池工作模式，蓄電池由充電改為放電，為外部負載設備供電。當市電恢復正常后，UPS會自動切換回正常工作模式，確保整個設備的穩定運行[2]。電池工作模式UPS電路如圖2所示。

圖2 電池工作模式UPS電路圖

1.3 旁路工作模式

目前UPS的旁路工作模式主要有兩種，一種是正常的旁路工作模式，即只是模式之間的切換，可以自動恢復到正常的工作模式；另一種則是需要人工干預才能回到正常的工作模式。由于旁路工作模式主要是將UPS甩開，由外部供電直接對接設備負載，這種方式下電流會有波動性，會對負載設備產生很大的影響，因此盡量少用或不用。此外，要想使UPS從旁路模式恢復到正常工作模式，需要對其進行重啟和開機操作[3]。旁路工作模式UPS電路如圖3所示。

圖3 旁路工作模式UPS電路圖

1.4 ECO工作模式

ECO工作模式是一種節能模式，對于UPS節能降耗有著很大的幫助。對于UPS設備來說，一般正常工作情況下不會啟動ECO工作模式，當設備穩定運行而且不需要能耗的時候，則會自動進入ECO工作模式，UPS設備會自動將負載切換到由主路或者逆變器供電[4]。ECO工作模式UPS電路如圖4所示。

圖4 ECO工作模式UPS電路圖

1.5 維修工作模式

維修模式是指UPS設備維修時所采用的的模式，如圖5所示。這種模式直接將UPS甩掉，將主路電流直接作用到外部負載設備上。UPS每年都會進行停機檢修，在檢修過程中可以采用維修工作模式直接對設備進行維修，同時還不會影響機房內其他設備的運行[5]。

圖5 維修工作模式UPS電路圖

2 使用指南

2.1 開機操作

對于UPS開機來說，市電下的開機按照參數設定完成UPS開機的準備工作，然后閉合旁路開關和輸出開關，等待指示燈變綠后，閉合主路的電源輸入，從而正式啟動UPS設備。此時整個UPS會由市電進行供電，一方面給蓄電池充電，另一方面給外部負載供電，確保外部設備的穩定運行。在UPS開機的同時，蓄電池組也需要激活。在UL33面板上按下“啟動”按鈕，面板的逆變器工作指示燈變綠后，外部供電會直接向蓄電池組充電。當外部供電出現故障時，UPS逆變器開始啟動，蓄電池由充電狀態轉為放電狀態，為外部負載設備供電[6]。

2.2 關機操作

UPS正常工作時需要定期維護檢修，而維護檢修過程中需要停機，具體的停機操作如下。在液晶面板上按下“逆變停機”按鈕，關閉逆變器，將UPS轉為旁路供電，然后依次斷開負載和蓄電池組，從而對UPS內部進行斷電維修。停機過程中要進行斷電操作，操作時一定要注意安全，確保關機順序正確[7]。

2.3 工作模式的切換

UL33設備集成度較高，所有工作模式的切換都可以一鍵完成。對于正常工作模式下的電池供電，可以在液晶面板上摁下“切換”鍵，從而觸發電池供電模式切換。此外，還可以在液晶顯示面板上摁下“逆變停機”按鈕，這樣設備UPS就可以從正常工作狀態轉變為旁路供電模式[8]。

2.4 緊急關機及恢復

在負載或者UPS本身發生問題的情況下，可以在UPS的液晶顯示屏上摁下“緊急關機”按鈕，長摁2 s后系統會關閉整流器和逆變器，同時將UPS內部的電池接觸器脫扣。維護檢修人員排除設備故障后可以在液晶面板上摁下“故障清除”按鈕，使UPS系統退出緊急關機狀態回到正常的狀態，整流器重新啟動，電池的接觸器和UPS設備恢復正常工作。外部供電可直接向外部負載設備供電，從而完成UPS的應急故障關機和恢復操作，確保設備穩定運行[9]。

2.5 故障消音

UPS系統出現故障時會發出蜂鳴的報警聲，這時用戶可以在液晶顯示器上摁下“消音“按鍵，2 s后蜂鳴會消除，然后再重復按下這個按鈕，蜂鳴聲也會再次響起。在UPS故障已經消音的情況下，新的故障仍會引起UPS重新發出蜂鳴報警聲。

2.6 故障消除

UL33系列的UPS具有故障自診斷能力，維檢修人員通過液晶顯示器可以實時觀察故障情況。通過分析故障的具體情況，可以將其歸納成以下4類。

2.6.1 告警類故障

告警類故障可以充分體現UPS內部的某種異常狀態，異常狀態下設備是不穩定運行的，通過告警類的故障可以充分體現出設備的故障情況，告知維檢修人員UPS設備存在問題。

2.6.2 可以自動恢復的故障

可以自動恢復的故障也會出現告警信息，告知檢修人員故障的情況，但是這些故障在系統自動檢驗之后可以自行恢復，如設備溫度過高或設備風扇轉動問題等。上述故障都是可以自檢自查，在發出告警的同時，設備會進行自檢，通過自檢功能來修復故障。

2.6.3 人為故障

UPS設備發生人為故障時也會出現告警，維修人員在維修的過程中可以將UPS設備設為旁路模式或者維修模式，這種情況下設備就會進行告警。

2.6.4 不可恢復的故障

不可恢復的故障就是設備出現一時無法自行恢復的故障，這個時候設備會進行告警，督促維檢修人員及時修復故障。

2.7 電池欠壓關機后的處理

根據用戶的要求和后臺的設置，當市電和旁路掉電時，蓄電池逆變供電，直至電池欠壓關機。若電池欠壓關機后市電或旁路再次恢復正常，有以下3種處理方法。一是若系統設置為手動選擇逆變器輸出，則系統將維持輸出禁止狀態，直至用戶開啟逆變器；二是若系統設置為旁路自動輸出，則在市電或旁路恢復正常一段時間（可設置）后系統將自動解除輸出禁止狀態，由旁路供電；三是若系統設置為逆變器自動輸出，則在市電或旁路恢復正常一段時間（可設置）后系統將自動解除輸出禁止狀態，并自動開啟逆變器[10]。

3 結 論

UPS設備對于地鐵通信來說非常重要，也是外部供電故障時后備電源的基本保障，因此相關工作人員對于UPS設備要非常的熟悉，確保UPS設備的維檢修水平能夠滿足實際要求，從而為地鐵列車穩定運行提供有力保障。