地铁UPS电源集中委外维保模式研究

刘明林

（南京地铁运营有限责任公司工程管理部，江苏 南京210006）

0 引 言

UPS不间断电源作为在正常供电中断时为地铁重要设备提供持续、稳定、可靠电源的一种外部设备，被广泛应用于地铁各专业设备，包括供电专业的SCADA设备，通号专业的信号设备，机电专业的自动化、站台门、低压应急照明设备，票务的AFC设备，以及票卡清分设备等。本文结合UPS电源在南京地铁的实际使用情况，对UPS集中委外维保模式的可行性进行研究。目前，南京地铁使用的UPS设备具有分布广、数量多、价值高、品牌杂以及作用大的特点，具体数量及成本如表1所示。

表1 UPS电源数量

南京地铁UPS不间断电源分布在供电、机电、通号以及票卡等各个分公司，主要为供电分公司的SCADA系统，机电分公司的应急照明、站台门、车站工作室和显示屏、闸机、车站售票系统，通号分公司的车站时钟、CTV监控、车站广播系统以及除道岔以外的设备（如信号系统、联锁机、轨道电路），乘务分公司的ACC正线系统等提供备用电源。因此，UPS电源在地铁公司起着非常重要的作用，与行车安全、信号、车站监控、调度、售票以及应急照明等生产生活息息相关。由于UPS电源系统多是新线接管资产，所以品牌杂，多达10余种，如APC、梅兰日兰、POWERWARE（爱克赛）、博微、伊顿（ETN）、中达电通、星宝、熊猫、艾默生、雷诺士、GE以及山特等和部分非标产品。这些UPS电源除了博微、熊猫和中达电通外，其他是进口或合资厂生产的。目前，大部分UPS电源都已经过了保修期，有些已经到了更换期。此外，随着地铁线路里程的进一步增加，UPS电源数量还会大量增加，公司后期将面临较大的财务压力。因此，急需从公司整体出发，制定科学、合理、详细且具有可执行性的更换和维保方案。

1 加强UPS维护工作的必要性

1.1 UPS的组成、原理和作用

UPS不间断电源主要由整流器、蓄电池、逆变器以及输入输出滤波器组成。基本工作原理是在电网电压正常时，通过整流器给蓄电池充电，当电网电压故障时由蓄电池放电，并通过逆变器给公司信号、通信、SCADA系统、票卡、售票系统、安全门、车站工控设备和应急照明提供电源[1]。它的作用是确保这些设备在一定时间范围内正常运行（具体时间需要根据设备的重要性来确定，一般为30～180 min不等）。

1.2 UPS维护要求和公司UPS系统维保现状

1.2.1 UPS维护要求

UPS不间断电源的维护主要分为UPS主机系统和蓄电池系统两个部分。其中，UPS主机维护主要是对UPS主机内部进行除尘、元器件检查、参数检查和设置、ERP参数下载并保存、检查通风、散热和对内部线路紧固等。蓄电池维护主要是定期对蓄电池进行容量核对性放电，测量蓄电池组电压和单体电压，用专用仪器测量蓄电池内阻，并根据需要调整蓄电池充电电流。此外，定期对蓄电池组进行深度放电，以便检查电池组的性能优劣和保持电池的活性。同时，分析维护数据，制定科学、合理的UPS后期维保、更换计划。

1.2.2 地铁UPS电源当前的维保状态（模式）

目前，地铁的UPS电源维保模式主要是按各分公司所管辖的设备分别维护，没有统一的维保模式，也缺少统一的检修规程。各分公司专业水平和维保理念不同，维保内容也有差异，主要有以下几种维保情况。

（1）简单维护工班处理，如检查UPS工作状态是否正常、检查UPS柜体的通风情况、每年进行两次柜体清灰以及UPS核对性放电等。UPS的深度维护采取专业委外模式，负责对UPS柜内清灰、小修及功能检查。工班只能处理简单故障，UPS主机等故障只能依靠厂家维护，维修周期长。

（2）采用工班自主维保，有简单的UPS维保规程和维修计划。维修内容主要是按季度和年度计划对UPS控制面板进行显示检查、旁路试验、断电试验、风扇检查、配线端子紧固检查、蓄电池的核对性放电和测量蓄电池电压，能解决一些简单故障，可更换蓄电池，也可将UPS切换到旁路供电。

（3）个别专业目前尝试按照品牌不同，分别采用专业委外维保的模式。

（4）采用自主维修与委外维保（非电源专业维保单位）相结合的模式，有检修计划。维修内容主要是清理UPS表面灰尘，对蓄电池进行核对性放电。委外单位维保有清理UPS内部灰尘、检查内部原器件、测试UPS参数并下载保存、蓄电池核对性放电以及维修故障件等。主机的板件维修采用送外修或进行整机更换，其中送外维修周期长。

1.3 目前维保模式存在的问题

（1）以前地铁UPS主要是由厂家质保，目前主要采用工班自主维保和委外单位维保相结合的模式，定期深度维保则采取外包模式。

（2）由于工班人员和现有委外员工不具备UPS专业知识，也没有经过专业培训，对UPS性能、原理和结构不熟悉，同时缺乏正确维护UPS的有关知识，对UPS的维护只停留在简单的维护上，如对UPS表面除尘、检查UPS指示灯是否正常以及对蓄电池组进行核对性放电等，不能对UPS主机及蓄电池进行深度维保，难以及时发现、处理UPS安全隐患。

（3）目前地铁UPS电源主要是新线接管资产，基本已过质保期。有些UPS已经停止生产，并逐步到了更换期。各专业和委外单位不具备部件维修能力，只能依靠厂家，而厂家的维修周期较长，无法满足生产需要。

（4）各分公司（专业）基本没有对自己所管辖的UPS系统进行评估，谈不上从公司整体出发制定详细、统一、具有可执行性以及经济性的更换或维保计划，而是各自为政，不进行区分的整机更换。同时，由于没有维修能力，也没有委托专业的UPS维保企业进行维修，后期势必会给公司造成较大的财务压力。

2 地铁UPS现有维护模式与集中委外维护模式的对比

现有维护模式与集中委外模式的对比[2-4]，如表2所示。

3 委外维保市场可行性分析

通过对现有维护模式与UPS集中委外维保模式的对比，可以分析得出采用集中委外维保模式具有明显的优势，专业人员具有丰富的UPS专业知识和维修经验，并且具有UPS维保测试的专业工具和测试手段。专业人员能针对各种不同性能的UPS品牌，提出专业的维保、维修方案，提高UPS运行的可靠性，并延长UPS的使用寿命。专业人员能提供完整的UPS运行参数、维修记录报表，以供专业分析和保存。可以对UPS进行部件维修，会大大减少整机更换的机率，并根据实际情况评估地铁UPS系统，从公司整体出发，提出符合地铁公司发展的UPS整机更换计划，降低公司财务压力。被更换下来的UPS整机，部分备件可以作为维修备件而被二次利用，大大缩短了维修周期和降低了维修成本[5]。通过专业单位的维保和培训，可以极大地提高地铁公司专业人员对UPS维护的技术水平，为日常维保打下坚实的基础。

目前UPS技术已经很成熟，应用也很广泛，各行各业都有大量的UPS在运行，市场也已有很多具有UPS系统丰富维保经验和专业知识的公司存在。

4 结 论

通过以上分析与论证，采用UPS集中委外维保模式能为公司建立科学、合理的UPS维修规程和有针对性的维修计划，也有利公司节约成本，缓解公司财务压力，并确保UPS设备稳定、可靠、安全与高效运行，延长UPS不间断电源的使用周期，提高UPS的利用率，提高地铁员工的专业技能和维保水平，确保运营设备的有序运行，提高地铁的服务水平，减少事故风险，为地铁运营保驾护航。

表2 两种运维模式的对比