为了确保高速铁路的可靠运行,需要在铁路沿线设置用于信号传输和控制的中继站,UPS为中继站中的信号设备提供净化的不间断能源,因此UPS的可靠性对中继站的信号设备正常工作以及高铁的可靠运行至关重要。
　　
　　1 影响UPS可靠运行的主要因素与对策
　　
　　(1)雷击
　　
　　与室内应用场合不同,中继站暴露在户外,存在被雷电直接击中的可能。UPS将直接承受雷击带来的电压与电流冲击,导致UPS损坏。因此,为了保证中继站的可靠运行,可采取的措施有:
　　
　　①加强基站外部防雷系统,条件允许的情况下可以考虑为基站配置建筑物屏蔽;
　　
　　②确保基站内良好接地;
　　
　　③加强基站电源接入系统的防雷保护,尽量避免雷击脉冲由电力线直接进入UPS。
　　
　　(2)环境温度
　　
　　如果环境温度超出UPS允许的最高工作温度(一般为40℃),会触发过热保护或损坏内部器件,造成UPS无法正常工作。如果环境温度低于UPS允许的最低工作温度(一般为0℃),会导致部分器件失效,造成UPS无法正常工作。可采取以下对策来改善应用环境:
　　
　　①配备相应的空调设施并为基站内部设备配置合理的散热通道;
　　
　　②在气温较低时,加强基站保温措施;
　　
　　③定制工作温度范围更宽的UPS。
　　
　　2 UPS电源日常维护和检修
　　
　　(1)应定期对UPS控制系统作如下检查
　　
　　①检查控制的显示模块显示与运行情况是否一致,显示无黑屏及乱码,如遇此现象尽快更换显示模块;
　　
　　②检查显示控制屏是否有异常声响,如有报警及其他异常现象及时处理;
　　
　　③检查显示控制屏操作按钮,确认各按钮功能正常,切换检查有关功能和参数,如遇异常及时上报处理。
　　
　　(2)UPS应避免频繁的开机关机,最好长时间处于开机状态。确实需要关机的,应在关机后5s以上再开机
　　
　　(3)检查电池组至UPS导线是否老化
　　
　　 老化的应及时更换相同载流面积的导线,尽量避免增加不必要的导线长度。
　　
　　(4)检查市电是否一直处于正常的供电之中
　　
　　如果市电一直处于正常工作中,UPS就没有工作的机会,其电池就有可能长时间浮充而损坏。因此,对长时间不用的UPS要定时进行人为的强制工作,这样可以活化电池,还可以检验UPS是否处于正常状态。
　　
　　(5)检查免维护式电池
　　
　　 经常检查溶液的比重及电液量是否合格。要确保所配接的负载容量不超过UPS容量的2/3。
　　
　　(6)储能电池的工作全部是在浮充状态的,要定期充电放电
　　
　　间隔2～3个月放电一次为宜,至少应每年进行一次放电。放电前应先对电池组进行均衡充电,以达全组电池的均衡。
　　
　　(7)检查通信是否正常、数据是否准确,异常情况及时予处理
　　
　　当UPS电池系统出现故障时,查明原因,分清是负载还是UPS系统,是主机还是电池组,逐步排查解决。
　　
　　(8)一般每季度应彻底清洁一次
　　
　　除定期清洁以外,在除尘时,检查各连接件和插接件有无松动和接触不牢的情况。
　　
　　3 更换UPS电池组作业
　　
　　当UPS电池系统出现故障时,应先查明原因,分清是负载还是UPS电源系统,是主机还是电池组。如图1所示,电池故障指示灯亮红灯时,则需要更换UPS电池;当UPS故障指示灯亮红灯时,则需要更换UPS整机。以下通过更换UPS电池组作业
　　
　　简要说明:
　　
　　①作业前布置会。工长(作业负责人)针对作业内容、人员、环境等因素提出安全预警,确定安全关键项点。安全员对安全关键项点进行再补充。
　　
　　②设备安全风险关键项点。打开UPS前盖板,查看电池仓是否能够顺利抽出,如果不能抽出则按照更换UPS整机流程进行作业。更换作业需在垂直天窗内进行。确认联锁、操表机在另一系上。电池正负极安装准确。更换UPS电池组全过程中,切记不要关闭UPS电源。
　　
　　③拽出UPS电池仓。拔掉电池线,此时电池故障指示灯闪红灯。此时UPS仍正常工作,只是失去充放电功能。不需关闭UPS电源。
　　
　　④逐个更换UPS电池。确认正负极正确。
　　
　　⑤检查电池插接牢固。压实松动的插接件。
　　
　　⑥电池全部更换完毕后,测量电池组电压为50V以上。
　　
　　⑦电池仓就位。插入电池连线,电池故障指示灯闪红灯,电池上电,13s左右闪灯停止。UPS恢复正常。
　　
　　4 结束语
　　
　　文中分析了影响UPS正常工作的主要因素,并给出了提高UPS可靠性的维护建议和对策,为信号中继站UPS电源应用维护及施工作业提供了参考。
　　
　　作者简介
　　
　　谷丰,中国铁路北京局集团有限公司石家庄电务段工程师,西南交通大学工程硕士。
　　
　　编辑：Harris
　　
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