大連地鐵UPS設備維修技術分析

王一橋

（大連地鐵運營有限公司，遼寧 大連 116000）

1 設備基本組成

UL33系列UPS主要包含整流模塊和逆變模塊，上述模塊構成了UPS基本的交流-直流-交流電流回路，如圖1所示。此外，如靜態開關，輸出隔離變壓器、逆變開關以及蓄電池組等也是UPS的重要組成設備。UL33系列UPS的基本工作方式就是外部供電通過整流器作用在UPS蓄電池組，給UPS蓄電池組進行供電。同時，整流器還有對電流進行穩壓的作用，穩壓后的電流直接作用到外部負載設備上。所謂旁路輸出，就是人工進行設備的模式轉換，將整個UPS甩出，由外部供電直接向設備供電。在外部供電出現故障時，UPS會通過逆變器將蓄電池組由供電轉為放電，從而直接給外部負載設備供電。總而言之，UL33系列的UPS設備穩定性較好，設備可以根據不同的情況為外部負載供電，滿足供電需求[1]。

圖1 系統組成圖

2 工作原理

UL33系列的UPS設備工作原理相對比較簡單，而且集成度比較高，如圖2所示。主路輸入電源將電流輸入，整流器對電流進行穩定，同時將穩定的電流輸出到蓄電池中，然后再將穩定的電流輸出到外部負載設備。蓄電池得到穩定的電流，可以降低充電紋波，對于長時間處于充電的蓄電池可以延長其壽命。

圖2 工作原理圖

對于接受穩定電流的蓄電池組來說，在正常情況下蓄電池會進行穩定充電，基本上保持一種均充的狀態，直到外部供電故障或者UPS工作模式改變，才會打破這種平衡導致蓄電池由充電變為放電。對于蓄電池組來說，基本上長期處于充電狀態，蓄電池組工作狀態比較穩定[2]。

當外部供電出現故障時，UPS內部的逆變器開始工作，迅速將蓄電池的狀態由充電轉為放電，將蓄電池放出的電量進行穩壓，從而輸出給外部的負載設備。旁路工作模式、維修工作模式也會改變蓄電池組的充放電情況，UPS工作模式可以根據外部供電來及時調整，改變蓄電池組的充電、放電狀態，及時為外部負載供電。

UL33系列UPS設備主要采用全數字的技術模式，將各個模塊進行整合，集成度較高，內部可以實現冗余配置，主備機切換不需要任何的輔助設備[3]。

3 維護指南

3.1 日常維護內容

目前大連地鐵對于UPS設備的日常維護主要采用維檢修和故障修的方式。所謂維檢修就是針對UPS設備制定詳實的日檢、月檢以及年檢計劃，根據這些計劃進行日常的維檢修工作，每日、每月或每年對UPS設備進行維檢修，從而確保設備穩定運行。故障修則是在UPS設備出現故障時進行返廠維修，利用的廠家專業能力對故障UPS進行維修，從而確保設備的穩定輸出[4]。

首先，日檢需要對UPS設備的外部狀態進行檢查，如設備的LED顯示情況、設備液晶顯示屏的參數情況以及設備面板上的報警情況，同時對設備風扇的轉速以及設備運行中是否存在噪聲進行全方位把控，只有LED顯示正常、液晶顯示屏參數正常、設備面板無報警、設備風扇轉速正常且設備運行無噪聲，才能確保UPS日檢內容正常[5]。

其次，月檢內容包括UPS三相輸出電壓正常、電池充電電壓和充電電流都在可控范圍內，對于設備的所有參數都要確認無誤。記錄UPS設備的正常負載，如果增加或減少負載，那么就要重新設定UPS設備的參數。

最后，年檢內容主要包括對設備進行徹底的除塵和檢查、切換UPS模式對設備進行切換試驗。對于UPS內部的易損易耗件，比如電容或磁性元器件等進行全面檢測，同時更換已經無法使用的元器件[6]。除此之外，對UPS設備的線纜進行必要檢查，更換有磨損的線纜，保持設備的清潔程度，對防雷設備進行仔細檢查，尤其是在多雷和潮濕的季節進行額外檢查，以便及時發現問題并進行維護[7]。

3.2 電池維護內容

由于地鐵蓄電池長期處于地下潮濕的環境，其使用壽命相對較短，因此對電池的日常維護保養非常重要。具體的維護內容包括定期檢查蓄電池的狀態，尤其是電池表面的清潔程度，全面檢查電池相互連接的線纜、緊固電池的螺絲以及在蓄電池的連接處涂抹凡士林和黃油等[8]。

對于準備停用的蓄電池，一定要保證在停用之后每隔一個月充電一次，不要長時間停用，防止蓄電池的停用導致蓄電池再也無法使用。另外，在日常使用的過程中對于故障蓄電池組，UPS液晶顯示器會直接顯示“電池需要更換”，在這種情況下需要更換蓄電池組，確保更好的為設備提供后備電量。蓄電池組是地鐵UPS設備的重要組成部分，是維持后備電量的重要設備內容，只有確保蓄電池組沒有問題，才能更好的為UPS設備服務[9]。

3.3 停機維護內容

對于UPS設備需要定期進行停機維護。大連地鐵一般會每年進行UPS設備停機維護，三年對設備進行全面檢測，十年對設備進行必要更換。在設備進行停機維護時，需要將設備切換到旁路供電模式，使外部供電直接作用在設備上。此外，對于UPS設備的停機維護，應該做好全面應急處置方案，確保設備在應急情況下的必要供電[10]。

4 結 論

通信電源系統是為通信設備提供穩定后備電源的重要系統，如果通信電源系統存在故障，那么通信設備和地鐵的穩定運行都會受到嚴重影響。對于通信電源系統來說，需要進一步把控，確保做好通信電源系統日常的維檢修工作，對于故障設備也要及時維修，從而更好地保障通信電源系統的穩定運行，為整個大連地鐵的安全運行和乘客的安全出行提供幫助。