关键词:通信网络；通信电源；故障；维护
引言
UPS系统是数据通信系统中重要组成部分，UPS配套蓄电池组作为短备电源，其作用是交流供电中断后进行倒换过程中，为网络设备提供不间断供电，是保证通信网络不间断的必备设备。根据近五年对通信阻断故障的跟踪，UPS系统后备电池组在交流电倒换期间不可用，已成为数据通信阻断的重要因素。
1概述
1.1UPS系统电池维护的必要性
UPS系统是空管供电系统最重要的保障，一旦UPS系统断电将会对空管核心设备和指挥系统造成不可估量的影响。蓄电池作为UPS系统市电断电时的动力来源，直接影响到整个空管供电系统的稳定性、安全性、可靠性。因此，必须重视UPS系统蓄电池特性，并根据其使用特性进行及时准确的管理和维护，及时解决潜在的问题，避免出现不必要的安全隐患。
1.2UPS电池功能和参数
UPS电池组容量大小决定了其维持放电（供电）的时间。其主要功能是：1）当市电正常时，将电能转换成化学能储存在电池内部。2）当市电故障时，将化学能转换成电能提供给逆变器。UPS设备后备时间的长短，是由UPS电池组决定的，电池容量的大小由“安时数（AH）”表示，其含义为按相同的放电电流值进行放电所需要的时间。当电池电压相同的情况下，安时数越大则电池容量越大；而当电池的安时数相同，电压越高则电池的容量越大，通常以电压和安时数共同表示电池的容量，如12V/7AH、12V/24AH、12V/65AH、12V/100AH。目前采用20小时放电率（C20）的安时数来体现电池额定容量的大小，即在25℃下以恒定电流放电20小时至终止电压（1.75V/单格），该电流的20倍即为电池的容量，一般用AH数表示。 电池容量的测试标准如下表，一般采用AH数表示。
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2UPS系统蓄电池使用现状
数据中心通信电源供电系统配套蓄电池组因超期服役带来的问题，已成为动环专业首要网络隐患，具体原因为：1）数据通信快速发展使UPS系统大规模启用，配套蓄电池同期达到使用寿命数量较大，未能及时更新的大量在线逾龄电池的存在与捉襟见肘的电源维护力量之间的矛盾成为日益突出的问题。2）根据对数据中心UPS系统电池组使用情况跟踪，供电系统无论负荷大小，电池组使用5年开始进入故障高发期。主要表现在浮充状态下，电池端电压异常；电池有自充/放电电流；电池体发热或鼓肚；极柱渗液等。
3蓄电池典型故障
UPS供电系统配套电池组中，如果单只电池出现故障，可能带来以下问题：1）单只电池故障一般会使整组电池放不出容量，在交流电瞬断或倒电操作时，将造成UPS因无有效短备电源而造成通信网络中断。2）电池发热或渗液可能会造成供电系统短路或火灾发生。3）通信电源配套蓄电池是阀控式密封电池，电池故障无法维修。
4UPS电池的维护要点
4.1定期保养
电池组在运行一段时间后要定期进行检查，检查内容包括，观察其外观是否异常、有无极主爬酸、漏液等现象，对单元电池的间端电压差和内阻进行定期检测，确保单元电池组的性能达到电源系统运行的基础要求。若是在检测过程中，发现了间端电压差超出了0.4V。或UPS设备长期不停电，电池组会一直处于充电状态这样会使电池的活性变差,因此即使不停电，则需要采取相对应的充电措施消除电源的不平衡情况，保持电池活性。无法通过充电措施进行故障消除，则可以采取脱机均衡处理。新安装电池组常会出现单体电池电压、内容不平衡情况，在安装完成，且设备稳定运行后，也需要对电池组进行放电试验，经过放电后，电池组的各单体电池各项参数指标将趋于平衡，更有利于电池运行。
4.2合理选择充电方式
因为UPS电源系统是对充电电流和充电电压变化相对敏感的系统，所以UPS电源充电期间，部分充电系统会占用恒压截止充电回路。一旦充电电压偏低或过高，电池组将出现充电不足或是过量充电的情况。充电期间，若出现过大电流值，电池极板会变形，并影响电池性能。此外，选择必须合理充电器，切忌采用低价劣质产品，以延长UPS电源使用寿命。电池膨胀影响电池寿命，甚至引发电池爆炸，需及时更换膨胀电池。
4.3实时监测电池容量
使用专用电池监控系统对UPS电池的容量进行在线的监测，对充放电各种数据进行详细、准确的记录，并根据这些数据计算各单体电池的剩余容量。在线的电池容量监测可以及时的生成监测报告，实时关注电池还能放出多少电量，能对很多的意外情况进行避免。
4.4定期对端电压和内阻进行检查
定期对UPS系统蓄电池各单体电池的端电压和内阻进行检查，并做好相关的记录，与电池初始值对比。对于12V单体电池来说，如果各个单体电池之间的端电压差超出0．4V以上，或者说内阻与初始值相差较大后，就需对差异较大的单体电池进行均衡充电。以免因为单节电池故障导致整个电池组供电中断。
4.5定期充放电
空管供电系统市电和油机电通常较为稳定，因此对于空管UPS系统电池来说，要人为每隔三个月按后备时间对电池进行一次放电，一是检查电池容量能否满足UPS系统供电的后备时间要求，二是对于长期处于浮充的电池来说，进行一次充放电操作可以在一定程度上延长电池的寿命。
4.6避免深度放电
UPS电源系统在实际应用时，需要避免出现深度放电的操作，因为UPS电源系统的特殊性，当出现深度放电时会间接的影响到电源系统的安全。在UPS电源系统工作时，通过开展实时监测了解系统放电充电的具体情况，科学的规避深度放电情况的发生，提高UPS电池组系统运行的安全性与可靠性。电池容量的大小直接决定UPS在交流停电时能够保证不间断输出的时间长短，因此电池适时的发出电池低压告警可以使维护人员能够了解当前电池的剩余容量和后备保障时间，采取相应的应急措施。放电深度对电池组的使用寿命影响非常大，电池被放电的深度越深，对电池组的内部化学储能部分的影响就越大，严重的造成电池内部电能与化学能间不能转换，其循环使用次数就会减少,因此在使用时应避免深度放电。一般UPS设备都有电池低电位保护功能，一般单节电池放电至10.5V左右时，UPS就会自动关机，但是如果UPS处于轻载放电或空载放电的情况下,也会造成电池的深度放电。
结语
UPS系统是空管供电系统最重要的保障，蓄电池又是UPS系统的重中之重，因此必须根据UPS系统蓄电池的特性，做好对UPS系统蓄电池的维护，确保整个电池组的正常使用和使用寿命。这样才能保证空管整个供电系统的稳定性、安全性、可靠性，从而更好地保障空管核心设备和指挥系统。UPS配套电池组整体性能和后备时间。此方法操作简单，便于实施，可以有效解决维护力量不足、逾龄电池不能及时更新带来的隐患问题。
参考文献
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[3]宋娟,陈会伟,刘纪新.基于CAN总线和以太网的矿用UPS监测系统设计[J].煤矿机械,2018,3610:275-278.
论文作者:袁建忠
论文发表刊物:《中国电业》2019年20期
论文发表时间:2020/3/10
标签：电池论文; 电池组论文; 系统论文; 蓄电池论文; 供电系统论文; 端电压论文; 电源论文; 《中国电业》2019年20期论文;