（河北交投集团张石高速公路保定段有限公司 河北保定 071000）
摘要：高速公路机电系统由通信系统、收费系统、监控系统和供配电系统组成。UPS电源能够不间断的为高速公路机电系统的关键设备提供稳定的电力支持，能够有效降低断电对于这些系统稳定运行的影响。高速公路有很多偏远地区，电压不稳定会影响机电设备的正常运行，因此UPS电源对高速公路供电系统就有十分重要的意义。UPS电源能防止断电造成的设备宕机，保证高速公路机电系统稳定运行确保公路安全。本文将就UPS电源在高速公路中的具体应用进行分析。
关键词：UPS电源；高速公路供电系统；应用分析
引言
在我国随着城市化进程的加快，高速公路的建设也在不断进步和发展，高速公路运营里程也在日益提高，与此相关的配套设施中也大规模的使用了计算机和新型的电子机械设备，由于这些设备在高速公路运营过程中起着非常重要的作用。因此维持这些设备的稳定运行就十分必要，我们必须为这些设备稳定运行提供有良好不间断的电源，而UPS电源则充分满足了这种要求。
1 UPS电源的种类
1.1后备式UPS
后备式UPS又称离线式UPS，它的工作方式是市电正常时仅对事件进行稳定电压的工作，此时UPS处于蓄电池的状态对蓄电池进行充电，一旦市电出现了异常后备式UPS就会迅速进行切换，变成逆变的状态实现对负载的继续供电。后备式UPS的优点是运行效率高、噪音低。但是这种UPS需要切换时间一般为6ms，所以它的价位相对较为便宜，主要适用于市电波动不大对供电需求质量不高的场合。
1.2在线式UPS
在线式UPS又被称为双变换UPS，它与其他的UPS相比具有较高质量的逆变器。逆变器一直处于工作状态，当市电正常时在线式UPS的主要功能是稳定电压，并且防止电波干扰。而当市电中断时，他会使用备用的直流电源也就是蓄电池组给逆变器供电，由于逆变器一直处在工作状态，在线式UPS不存在切换时间的问题，而且在线式UPS供电时间持续较长。但是由于它的功能特殊，所以它的价格高于其他种类的设备。
1.3串并联调整式UPS
这种UPS采用的是双逆变电压补偿技术，当市电正常时两组逆变器只对输入的电压与输出的电压的差值进行调整和补偿，逆变器承担的最大功率仅为输出功率的20%，所以功率强度小功率余量大。这就增强了UPS的输出能力和过载能力。
1.4根据输出容量分类
可以分为微型UPS，小型UPS，中型UPS以及大型UPS。
1.5根据输出的波形分类
一类是修正正弦波逆变器和纯方波逆变器，另一类就是正弦波逆变器。
2 UPS供电形式
高速公路机电系统中机电设备众多，如果每一台机电设备都用一台UPS供电，那么需要有UPS供电的多台机电设备就需要有很多台UPS电源进行供电，这种供电方式就是传统的分散式供电方式。如果用一台大功率的UPS同时给集中起来的多台机电设备进行供电，这种方式就是集中供电方式。
2.1两种方式的优缺点
分散式的供电：它首先在于安装的简便。分散式供电的UPS只为一台或者少数几台设备供电，每台UPS的功率小体积小接触的线圈数量就少，这样安装起来就比较方便，同时它的功率小价格低能有效降低前期投资压力。
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但是小功率的UPS电源，故障率往往较大规模的供电系统，故障率高，维修费用相对来说较高，由于缺乏自动检测功能，可靠性相对较低。
集中式供电：供电质量高，实践表明大型的UPS电源相对于小型的UPS电源，电压更加稳定，故障率更低维修保障费用也更小，设备更加可靠高效。
但是大型的UPS供电设备也存在着一些不足，由于大型UPS供电设备供电范围广，一旦出现问题就极难排除故障影响范围也较大。
3 UPS电源在高速公路中的应用。
在高速公路机电系统中对用电质量要求最高的当属高速公路的收费系统和通信系统。收费系统的稳定运行对于高速公路有重要的意义，因此我们需要严格控制收费系统的电压稳定，保障收费系统的正常稳定运行。
在高速公路机电系统中主要由四个子系统构成，它们分别是通讯、收费、监控和供电系统。UPS作为高速公路机电系统稳定运行的重要保障和组成部分，UPS在保证计算机通信收费监控设备的稳定运行方面起到了重要的作用。
它能够防止瞬时停电对于电力系统造成的损害，同时由于高速公路范围广公路还会经过偏远地区，供电条件十分有限，因此经常会遇到电压波动幅度大停电的状况，在经过环境不好的山区，山洞时会面临恶劣的自然因素影响，再加上整个系统的技术支撑力量薄弱，维修人员无法及时的对出现故障的设备和系统进行维护，因此UPS对维护整个高速公路机电系统的稳定性来说具有极大的意义。这就是要求UPS能够抗恶劣环境，且无人值守的情况下正常工作的原因。除此之外，高速公路设计部门为了提高供电系统的可靠性和稳定性，还在UPS前面增加了一级参数稳压器，参数稳压器和UPS的组合使用，可以极大地提高UPS和整个高速公路机电系统的电压稳定性。
4 UPS供电设备使用及维护
安装UPS供电设施，应该尽量选择一个清洁的环境，并且保证通风，与其他电子设备保持一定距离，特别是大功率的UPS电源安装时工作环境不能超过23℃。温度每升高10℃，电池的寿命就会相应的缩短50%左右，因此有条件的地方应该采取空调降温的措施来保证UPS供电设备的使用。
同时我们建议定期检查UPS供电设备的各个单元，储蓄电池的电压和电阻。如果电压与额定电压有差值，我们就应该对各个单元内的蓄电池进行均衡充电，另外我们还要检查蓄电池的电极是否由有生锈痕迹，接头有无松动的现象。
对于UPS供电设备长期处于正常供电状态，应当每两个月到三个月左右，进行一次断电的输入让UPS供电设备向负载供电的状态过渡，直到UPS电源储能不足开始报警，此时便可以接通市电恢复正常供电，这样我们就可以了解社会后期的性能，有利于保持UPS电源的活性。
结语
总之，UPS电源能够不间断的为例如计算机通信、军用设备、监控设备提供稳定的电力支持，能够有效降低断电对于这些系统稳定运行的影响。UPS电源的安全可靠性是保障高速公路供电系统安全稳定运行的关键。在UPS电源的选择中，我们要切实结合现实的情况，挑选符合本级高速公路用电设施的解决方案。合理的选择分布式或者集中式的UPS电源。保证高速公路的电子设备安全稳定运行，为国家高速公路的运营提供可靠的电力保障。
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[4]高武.UPS不间断电源在高速公路供电系统中的应用[J].电工技术，2004（07）：11-12.
论文作者:冯立新
论文发表刊物:《河南电力》2018年2期
论文发表时间:2018/6/11
标签：高速公路论文; 电源论文; 机电论文; 稳定论文; 电压论文; 设备论文; 逆变器论文; 《河南电力》2018年2期论文;