硬盘播出系统中使用的UPS电源的维护策略

卢优胜

【摘要】 本文阐述了电视硬盘播出系统中配备使用的在线式UPS电源的维护策略。对保证安全播出提供电源支持，延长UPS电源的使用寿命具有一定的参考价值。

【关键词】 UPS 蓄电池 维护

我们播出机房在配置两路市电供电系统的情况下为硬盘播出系统配备了容量为10KVA的在线式UPS电源，负载为额定功率的35%左右。在正常情况下，无论有无市电，它总是由UPS的逆变器对负载供电，避免了所有由市电电网电压波动及干扰带来的影响。

一、硬盘播出系统电源供电的配置

由两路市电电源，一台微机控制无触点交流隔离稳压器、一台深圳科士达科技发展有限公司的Master Series在线M10K型UPS组成。两路市电由配电房控制切换输入到隔离稳压器，经过隔离稳压器输出三路供电：普通负载，UPS和UPS设置的脱机维修旁路到重要负载。UPS采用稳压回路输入，同时UPS设置一个脱机维修旁路。把系统中的负载分为一般负载和重要负载，重要负载通过UPS系统供电，一般负载由市电经隔离稳压后直接供电。

二、UPS的维护策略

除了UPS主机维护外，蓄电池的故障是UPS供电系统可靠性的最薄弱环节。要加强对蓄电池组的科学管理。检测和控制蓄电池组健全状态并及时处理容量不足或有问题蓄电池单元，以确保停电时能发挥蓄电池后备供电的作用。

为了补偿蓄电池能量和提高蓄电池寿命，应每隔两三个月人为的中断市电输入一次，让UPS中的蓄电池放电一段时间，用以激活蓄电池，达到恢复其容量的目的，以避免由于蓄电池衰竭而引起故障。（1）蓄电池的充电电压的要求：选择特定的浮充电压以达到蓄电池的设计使用寿命。如果浮充电压过高，蓄电池的浮充电流随之增大，引起极板栅腐蚀的速度加快，蓄电池的使用寿命将会缩短；浮充电压过低，蓄电池不能维持在满充状态，引起硫酸铅结晶，容量减少，也会降低蓄电池的使用寿命。充电设备应达到±2%的稳压精度，以满足蓄电池的要求。同样，合适的均充电压和均充频率即均衡充电是保证蓄电池长寿命的基础，蓄电池平时不建议均充，因频繁均充可能造成蓄电池失水，出现早期失效。均衡充电的温度最好在25℃。均衡充电的电压对于额定电压为2V蓄电池（大中型UPS选用2V系列的蓄电池）选2.33V，时间为8小时。对于额定电压为12V的蓄电池，均衡充电电压选14.5V。同样，浮充电压是蓄电池长期使用的充电电压，是影响蓄电池寿命至关重要的因素，温度为25℃时，对于2V蓄电池浮充电压的合理范围为2.23～2.25V/单体。对于12V蓄电池浮充电压的合理范围为13.5～13.8V/单体。（2）在蓄电池的使用维护中，不仅要重点关注蓄电池的均衡、浮充电压指标，而且还要控制好蓄电池组浮充是各蓄电池端电压压差的均匀一致性，它是影响蓄电池使用寿命的关键指标。由于免维护蓄电池无法测试电解液的浓度，因此，均匀一致性也是检查蓄电池使用状态的主要手段。在日常维护中，一旦发现浮充时全组各蓄电池端电压异常，均匀一致性超过0.05V/单体（2V）与1V/单体（12V），则应对整组蓄电池进行均衡充电。如均衡充电后端电压最低的蓄电池仍然偏低，应单独对偏低蓄电池进行均衡充电。（3）在正常使用情况下，要注意防尘和定期除尘。要经常巡视、检查各连接件和插接件有无松动和接触不牢的情况，检查螺栓是否松动或被腐蚀污染，测量蓄电池组的电压，更换不合格的蓄电池，检查风扇运转情况及检测调节UPS的系统参数等，认真做好蓄电池的运行记录。（4）蓄电池进行大容量放电后应及时严格遵循蓄电池的充电要求充电。当蓄电池在供电状态下，其放电电流不宜过小，会造成蓄电池使用寿命的快速缩短和蓄电池内阻反常增大。蓄电池的容量过大时，蓄电池就容易处于轻载运行状态，会增加蓄电池失效的可能性。同时要尽量避免蓄电池长期不用或使蓄电池长期处于浮充状态而不放电。由于蓄电池长期不用，蓄电池长时间自放电而能量得不到补充或蓄电池过度放电都会使蓄电池硫酸盐化，致使其内阻增大，放电性能变坏，蓄电池使用寿命减短。（5）减少实际使用中蓄电池被深度放电的情况。放电深度越深、循环寿命越短。在容量试验中或是放电检修中，通常放电达到容量的30%～50%就可以了。当市电供电中断该由UPS供电，由蓄电池向逆变器供电时，UPS会以间隙4s左右响一次的周期性报警声，提醒现在是由蓄电池提供能量。当听到报警声变的急促时，说明蓄电池已处于深度放电，应立即进行处理，关闭UPS。（6）在无外电只靠UPS电源系统自行供电时，应避免带负载启动UPS电源，应先断开各负载，等UPS电源系统起动后再开启负载。因负载瞬间供电时会有冲击电流，多负载的冲击电流和加上所需的供电电流会造成UPS电源瞬间过载，严重时将损坏逆变器。UPS启动进入稳定工作后才可开启服务器或其它设备使用。负载最好在额定功率的30%∽60%之间，不要超过80%。

参 考 文 献

[1] 周志敏，周纪海，纪爱华. UPS应用与故障诊断[M]. 北京：中国电力出版社，2009.

[2] 科士达Master Series On Line UPS 使用手册，深圳科士达科技发展有限公司