UPS电源的应用与维护

广播电视前端是整个广播电视体系的心脏，为了保证前端设备的工作稳定，必须使用UPS不间断电源。UPS电源可以解决电源断电、电压下陷、电源浪涌、减幅震荡、电源干扰、电源突波、电源波动、交换瞬变及谐波失真等由市电电源质量差对前端设备造成的危害。

1. UPS不间断电源的工作原理

UPS电源按工作方式可分为后备式和在线式两种。后备式UPS电源在市电正常供电时，主机上的逆变器不工作，只是在市电停电时，才由蓄电池供电，经逆变器驱动负载。因此它对市电品质没有改变。

而在线式UPS电源却有所不同，在市电正常时，它首先将交流电变成直流电，然后进行脉宽调制、滤波，再将直流电重新变成交流电向负载供电，一旦市电中断，立即改为蓄电池逆变器对负载供电，因此，在线式UPS电源输出的是与市电电网完全隔离的纯净的正弦波电源，它能大大改善供电的品质，保护负载安全有效地工作。新一代UPS电源带旁路输出功能，并可组成热备份系统，以提高系统的稳定性。

2. UPS额定输出容量的选择

在确定UPS的额定输出容量前，首先要计算出负载的总容量。为确保UPS的系统高效率和尽可能地延长UPS的使用寿命，一般负载功率应选择在UPS额定功率的60％～70％之间。例如我们计算出需要不间断供电的设备总功率最大为3500VA，则3500VA÷70％≈5000VA。考虑今后技术改造升级，需要有一定的余量，所以应该选择8000VA～10KVA的UPS。如果不考虑今后的设备升级选择5000VA的UPS就可以了。确定主机功率后，还要合理的选择输入、输出配线及空气开关。

3. 蓄电池工作时间的计算

    可以按下面的公式来确定蓄电池的工作时间：满载时蓄电池的工作时间=（蓄电池组容量×电压/（主机功率×0.7），其中0.7是功率因子。例如主机额定功率为10KVA、两组电池（每组20节，电压为12V/节、容量为100Ah）并联使用。即电池组电压为12V×20=240V,电池组容量为100Ah×2=200Ah。算出该系统在断电时，蓄电池的工作时间为：（200Ah×240V）/（10KVA×0.7）≈6.86小时，这是按系统满载时计算的。

4. UPS系统维护

（1）为了提高系统的可靠性，除应正确选用UPS外，还要认真做好日常维护工作。技术的成熟使UPS电气部分的维护量极小，主要是蓄电池维护。蓄电池对环境温度要求较高，工作环境一般要求在20℃～25℃之间，低于15℃时，其放电容量下降1﹪，而温度过高（大于30℃）其寿命就会缩短。目前常用的M型密封式铅酸蓄电池的使用寿命大约为3～5年。

     （2） 对于大多数UPS电源来说，当蓄电池每次放电后，可利用内部充电回路进行浮充。为保证蓄电池重新置于饱和充电状态，一般需要充电10～12小时。充电时间不够会使蓄电池实际可供使用的容量远远低于标称容量。在市电电压低于200V时，部分UPS电源已经不能利用内部充电回路对蓄电池进行饱和充电了。另外，要防止蓄电池短路或深度放电，深度放电会造成电池内阻增大甚至失去充电能力，放电能力越深，循环寿命越短。

     （3）要避免大电流充放电，否则会造成电池极板膨胀变形，使得极板活性物质脱落，内阻增大，容量下降，寿命缩短。因此不能接高耗电设备。

     （4）为保证蓄电池具有良好的充放电特性，长期闲置不用的UPS电源（UPS电源停机10天以上），在重新开机使用之前，最好先不要加负责，让UPS电源利用机内的充电回路对蓄电池浮充10～12个小时后再进行使用。对于不经常停电的地区，建议用户每间隔3个月左右关闭市电，让UPS电池对负载放电一次，以保证电池的活性。电池如果长期没有放电，不仅会因硫化而降低容量，还会造成UPS电池瞬间不能输出足够大的电流使负载掉电。一般人为放电只需放出电池组额定容量的30﹪～50﹪即可。在放电过程中应避免过大或极小电流放电，放电电压不得低于蓄电池的终止电压，避免电池深度放电。以实际负载计算则人为放电时间应控制为（30﹪～50﹪）×电池组额定容量÷实际负载量。放电期间要做好测试记录，供日后对比。

      （5）不能把不同容量、不同厂家、不同性能的电池组串联在一起，否则会影响整组蓄电池的性能。同时，要定期对电池组进行检查、测量、并做好记录。检查项目包括：整组电池的浮充电压，单体电池浮充电压。测单体电池电压时，应在电池放电状态下进行，否则测得的结果会是假电压，经验做法是在测量时，万用表两端并联一个1～3欧姆的电阻丝。

      （6）定期清除蓄电池表面的尘埃，检查连接处有无松动、发热和腐蚀现象，发现腐蚀现象及时清理，作防锈处理措施，检查电池壳体有无渗漏和变形，发现问题及时处理或更换。