基于空管設備的不間斷電源配置及維護

杜少峰

摘要：隨著空管設施自動化程度越來越高，管制員對空管設備的依賴性越來越強，一旦供電中斷，設備失效，不僅會造成流量控制、管制間隔拉大，影響各相鄰管制區正常工作，造成航班正常率下降，甚至有可能危及飛行安全。不間斷電源系統為空管設施提供可安全可靠的供電，是空管設施正常運行的基礎，在確保飛行保障能力及保證安全生產等方面具有十分重要的意義。本文重點對不間斷電源供電系統的配置及維護進行探討。

關鍵詞：空管設備;不間斷電源;維護;安全生產

Abstract：With the increasing automation of air traffic control facilities， controllers are becoming more and more dependent on air traffic control equipment. Once the power supply is interrupted， the equipment will fail， which will not only cause flow control and control intervals， but also affect adjacent control areas. Normal work， resulting in a drop in the normal rate of flights， and may even endanger flight safety. The uninterruptible power supply system provides safe and reliable power supply for air traffic control facilities. It is the basis for the normal operation of air traffic control facilities. It is of great significance in ensuring flight support capabilities and ensuring safe production. This article focuses on the configuration and maintenance of the uninterruptible power supply system.

Keywords：ATC equipment; uninterruptible power supply（UPS）; maintenance; safe production

1 UPS不間斷電源的基本原理

所謂不間斷電源（Uninterruptible power supply，UPS），是指當電網輸入發生異常時，可繼續向負載供電，并能保證供電質量，使負載供電不受影響的供電裝置，是一種以蓄電池為主要儲能裝置的電源設備，逆變器是其主要組成部分，可給后端負載提供恒壓恒頻的不間斷電力供應[1]。

一般所使用的市電電源，常會發生電源中斷、電壓下陷、電源電涌、持續欠壓、持續過壓、頻率波動、切換瞬變、諧波失真等不可預料的突發問題，這些情況都可能導致設備停止工作。但若安裝了UPS設備，則可以避免許多突發的電源問題，其作用主要包括以下幾個方面：停電保護、高低電壓保護、波形失真處理、頻率穩定、電壓穩定、抑制差模噪聲、抑制共模噪聲、諧波保護、瞬時響應保護以及監控電源。

2 UPS不間斷電源分類及選型

UPS的分類方法有很多種，但一般都按后備式、串聯調整式、并聯補償式以及串并聯補償式的UPS電路結構進行分類。

（1）后備式UPS

后備式UPS是靜態UPS的最初形式，它是一種以市電供電為主的電源形式，主要由充電器、蓄電池、逆變器以及變壓器抽頭調壓式穩壓電源四部分組成。當市電供電正常時，UPS把市電經簡單穩壓處理后直接供給負載;當電網故障或供電中斷時，系統才通過轉換開關切換為逆變器供電[2]。

（2）串聯調整式UPS

串聯調整式UPS又稱為雙變換在線式UPS。它是一種以逆變器供電為主的電源形式，主要由整流器、充電器、蓄電池以及逆變器四部分組成。當市電正常供電時，市電一方面經充電器給蓄電池充電，另一方面經整流器變成直流后送至逆變器，經逆變器變成交流后再送給負載;僅僅在逆變器出現故障時，才通過轉換開關切換為市電旁路供電。

（3）并聯補償式UPS

并聯補償式UPS又稱為在線互動式UPS。它是與在線式UPS相比，省去了整流器和充電器，而由一個可運行于整流狀態和逆變狀態的雙向變換器配以蓄電池構成的。當市電正常供電時，雙向變換器處于整流工作狀態，給電池充電;當電網故障或供電中斷時，雙向變換器立即裝換為逆變工作狀態，由蓄電池供電。

（4）串并聯補償式UPS

串并聯補償式UPS是將四象限變換器應用到UPS主電路中的一種UPS結構形式。當市電正常供電時，四象限變換器其既起到給蓄電池充電的作用，同時也起到了補償電網和干擾的作用。

為了保證空管設備24小時的不間斷供電，且根據《民航空管通信導航監視設施設備供配電配置指導材料》中的要求，交流不間斷電源系統應選擇在線式UPS[3] [4]。

3 UPS不間斷電源的維護問題分析

（1）日常維護

UPS主機對環境溫度要求不高，0～40℃都能正常工作，但要求室內清潔、少塵，否則灰塵加上潮濕會引起主機工作不正常[5]。

主機的維護工作主要就是防塵和定期除塵，其次就是在除塵時檢查各連接件和插接件有無松動和接觸不牢的情況。主機中設置的參數在使用中不能所以改變。

（2）蓄電池維護

蓄電池對溫度要求較高，標準使用溫度為25℃，平時不能超出15～30℃范圍。溫度太低，會使蓄電池容量下降，溫度每下降1℃，其容量下降1%;其放電容量會隨溫度升高而增加，但壽命降低。

蓄電池維護中需經常檢查的項目有：清潔并檢測電池兩端電壓、電池溫度;連接處有無松動、腐蝕現象，檢測連接條壓降;電池外觀是否完好，有無外殼變形和滲漏;極柱、安全閥周圍是否酸霧溢出。

通常穩定的UPS主機往往可以使用10年以上，而蓄電池卻達不到理論上預計的使用壽命，很大原因就在于投入使用后未能進行有效的維護保養，沒有進行定期的充放電測試。

4結語

本文闡述了不間斷電源系統的重要性，分析了不間斷電源各種分類以及空管設備常用配置。通過對不間斷電源的維護問題分析，只有不斷提高設備維護業務能力，才能為保障空管設備提供更好的服務。

5參考文獻

[1]郭帥，李捷.淺析發信機房UPS電源系統設計[J].珠江水運，2018（11）：22-23.

[2]李寶海.航管樓設備機房UPS選擇及供電方案的探討[J].中國新通信，2018，20（23）：43.

[3]楊宇龍.機場航管樓空管設備UPS配電系統設計[J].科技經濟導刊，2019，27（04）：45+47.

[4]柴潔瓊.不間斷電源在航空管理設備供電系統中的應用[J].低壓電器，2013（13）：53-55.

[5]劉濤榮.UPS不間斷電源的維護保養措施[J].科技風，2016（24）：118.