UPS系统安全问题探讨

□黄 权

随着广播电视数字化进程的加速，不间断电源UPS 系统的运用已经非常普及，因此UPS 系统安全性是考核其优劣的重要性能之一。

配线选购保障安全性能

UPS 系统配线一般分为三种方式：地面沟槽式、电缆吊架和管道式。沟槽尺寸依据所设电缆之数量多少来定，一般宽约400-600mm，深约250-300mm 并且沟槽最好设于UPS 底部。

在设备之间配线时，对所选之电缆须依设备之容量及设备之间距离来正确的选择电缆的容许电流，电压降至容许短路电流。主电路电缆，通常可使用CV 电缆（架桥聚乙烯电缆）并依据电路之额定电流与电缆的容许电流等选定。因铺设多条电缆可导致电流的容许电流率降低。

尤其UPS 系统的输出电缆，因其向负载稳定供电，其电压降一般要限制在2%左右，在选用电缆线径时，亦须先确定此电压降的数值，其求法如下公式：

△式中,△V：每单线之压降，单位：V。

R：每1m 电缆的电阻，单位：Ω。

X：每1m 电缆的电抗，单位：Ω。

cosφ：功率因数。

L：电缆长，单位：m。

I：电缆流过电流，单位：A。

CV：电缆常数（R，X）表（600V）。

电缆末端一旦发生短路时，电缆温度会急剧上升，甚至可引发火灾。通常采用无熔丝开关来执行短路发生后在电缆最高容许温度范围之内彻底切断路。CV 电缆之正常连续最高容许温度为90℃，短路时最高容许温度为230℃。

当由于负载严重超载或系统设备发生事故导致线路出现过电流时，如能及时切断UPS的输出或电力供电线路，可以使系统设备得到保护，不会影响到该电力供应线上其他用户系统对电力的正常需要，并且所配电缆也同样受到保护，避免火灾发生。

蓄电池设置是安全的基础

目前在UPS 系统配置蓄电池多为免维护型铅酸蓄电池，若未使用而又长时期不予充电时，便自行缓慢放电，其电荷量将不断减小，在紧急备用时，UPS 不能正常由电池供电。因此，为防止电池放电，须经常保持电池处于浮动充电状态，并且至少2 个月对电池充放电一次，以利延长电池寿命。

对于单个HS 式铅酸蓄电池，其浮动充电电压为2.18V，均衡充电电压为2.3V。如12V/7AH HS 式铅酸蓄电池，其浮动充电电压为13.08V，均衡充电电压13.80V。

在放电时，一般将其截止电压设定于约1.63V。如对12V/7AH 电池其截止电压约9.8V，这样可防止电池由于过放电而损坏。

蓄电池在使用时通常用串联连接来获得高电压，采用并联连接获得大电流和高容量。蓄电池在配置过程中，当所需电池电压相同而须增大容量时，有两种方法：一是更换电压相同而容量（AH）大的电池，二是两组电池并联。并联联接时应注意，两组电池容量（AH）必须相同，并且经充电后，两组电池之端电压电压差＜±0.05V。

UPS 系统安全的必要措施——接地与防雷

UPS 系统接地一般有四种方式。保护接地：将电气设备不带电的金属外壳及与之相连的金属构架用导线和接地体等进行可靠的连接。工作接地：将变压器或发电机的中点进行接地。重复接地：将中心线上的一点或多点与大地再次作金属连接。保护接零：在中心点接地的三相四线制系统中，将电气设备的金属外壳框架与中心线进行可靠的连接。特别需要注意的是家用电器不适合采用保护接零；同一系统中不宜同时采用“保护接地”和“保护接零”。

接地电阻的要求：对于1KV 以下，容量100KVA 以下的低压设备接地电阻的要求；中心点直接接地系统工作接地电阻在4～10Ω 以下；中心点不接地系统接地电阻应在4Ω 以下；静电放电装置接地电阻在100Ω以下即可。防雷接地装置应与电气设备距离在3m 以内，并且接地电阻应小于1Ω。接地参考如表：

UPS 系统的维护保障规范、正确，才能使得寿命延长和安全可靠。根据我们十多年的经验，UPS 系统维护必须做到：室内设备避免阳光、灰尘、雨水等直接接触；设置时应预留维修、保养空间；设置大容量机之场所，应考虑地板的负荷及耐震度；环境温度高于40℃或者低于0℃的场所应加装空调，以确保UPS 正常运作；环境湿度高于90%的场所应加装除湿设备；冷却排风气的进、出气口应保持通畅，避免温度过高影响UPS的使用寿命；基于线路舆压降的考虑，应尽量选择靠近负载的场所；雷电频繁地区，UPS的地线（G）与市电零线（N）要严格分开；UPS 安装时，不要直接在地面放置，与地面保持约50cm；未经允许，严禁接在维持生命仪器上；在楼层配置UPS 时，建议客户各楼层分别设置，从而减少线路压降。

总而言之，UPS 系统的安全性，不仅仅是系统设置和配件的质量，同样取决于科学的维护。从系统配置到软环境提高，都是对大功率UPS 系统的安全性能的有效提高。