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艾默生UPS電源需要注意的幾個問題

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艾默生UPS電源為計費係統、IDC設備、重要金融用戶設備、網管終端等重要負載供電,一旦出現事故影響很大。近年來,各運營商都出現過因UPS導致的係統癱瘓事故。筆者經多年的工作實踐總結了減少核心機房UPS事故需要注意的幾個問題。

  1艾默生UPS電源輸出負載短路問題

  UPS 輸出負載短路百分之九十以上會導致UPS 係統出現輸出停電或閃斷故障,從而導致所接的重要設備癱瘓。UPS 輸出負載短路時,不管單機、主從、並機,還是雙母線係統都不能保證負載不斷電。

   2艾默生UPS電源零線問題

  零線問題是維護中很容易忽視的一個問題,有可能導致嚴重事故,結合一個案例說明此問題。

  一個無人值守關口局在某寫字樓八樓,一樓營業廳從八樓關口局交流配電櫃引電,UPS 也從交流配電櫃引電,UPS 輸出到一個UPS 配電箱再給一些計費、網管等設備供電。故障現象是冬季UPS 連續幾天晚上12點左右斷電,UPS 顯示“輸出短路”,負載掉電,到現場重起UPS 後恢複正常。最後發現是以下2個原因:一是一樓營業廳門衛晚上用幾個單相電暖器,並且接到了同一相交流電上,導致三相不平衡,由於零線電流是三相電流的矢量和,不平衡導致零線電流過大。

  從主交流配電櫃測零線電流,白天很正常,晚上用電暖器時測約20A。二是UPS 配電箱的零線排上幾個設備的零線螺絲鬆動。零線虛接再加上零線電流過大導致打火,UPS 判斷為“輸出短路”從而宕機。緊固零線,拆除電暖器後故障排除。所以在維護中要特別注意零線的檢查,從UPS 輸出到用電負載的整個供電路徑上的零線都要定期檢查緊固。

  3艾默生UPS電源的接地問題

  UPS 的接地也是一個比較容易被忽略的問題。

  當UPS 的負載不對稱,或UPS 帶有非線性負載時,中性線中就會有電流流過,在中性線上產生壓降引起中線和地線之間的電壓差通常稱為“零地電壓”。中性線電流越大、負載距離越遠、中性線導線截麵越小,則“零地電壓”就越大。有些靈敏負載對“零地電壓”要求很高,例如“零地電壓”大於1V,有些服務器就不能正常工作。

  這是因為一般核心機房接地係統都是UPS 輸出中性線和負載中性線固定接到市電電源的中性線上,市電電源的中性線在低壓進線櫃中連接到接地極上,UPS 輸出和負載的中性線與市電的中性線沒有任何的隔離。核心機房中交流電纜很多,每一根電纜都含有大量的電磁幹擾,所有的這些電纜被捆紮在一起走長線,使得這些高頻幹擾互相串擾,高頻幹擾電流在零線、地線上流過帶來了零地之間的壓降。

  解決的辦法一是將UPS 的火線和零線、地線分開走線,兩者的距離應該保證在20 cm以上,其它動力電纜也遠離UPS 零線。如果施工現場條件不允許,零線和地線要用鎧裝屏蔽電纜。但這種方法治標不治本,機房內設備變化,電磁幹擾環境也隨之改變,零地電壓也會改變,不能徹底解決問題。二是在UPS 負載端加隔離變壓器,並將隔離後的零線接地,可以保證負載的零地電壓趨近於零,解決“零地電壓”問題效果最好。

  4艾默生UPS電源蓄電池問題

  UPS 蓄電池是一個容易出問題的環節,由UPS蓄電池引發的事故占UPS總事故較大比重。這是因為UPS蓄電池一般是12V蓄電池,內部實際上是6隻2V蓄電池串聯焊接構成,製作難度大,而且板柵,連接條比較薄,隻要一個板柵出現問題,整隻UPS 電池就有問題,故障率遠遠高於2V蓄電池,所以在安裝維護中要注意以下幾個問題。

  (1)UPS蓄電池最好用蓄電池架安裝,不要用蓄電池櫃。一是便於通風散熱,UPS 蓄電池對溫度非常敏感,最佳環境溫度是20 ~25℃,溫度每升高10℃,蓄電池的壽命就會降低一倍。UPS蓄電池充放電過程中會釋放大量熱能,熱量散不出去,直接影響電池容量與壽命。二是便於維護測量。用蓄電池櫃安裝,如果空間太小,巡檢時操作人員可能會因為操作不便,或視線問題導致操作工具短路或檢查不仔細忽略本應發現的故障隱患。有這樣一個案例:主從熱備份UPS 係統,密封蓄電池櫃(有通風孔),螺絲固定的麵板拆卸不便,用螺絲刀拆才能打開。一次巡檢發現備機UPS 的蓄電池組中底層角落裏有兩隻蓄電池連接線鬆動,並且漏液。UPS 蓄電池是大電流放電,這種情況下如果恰好主機UPS 故障,備機UPS 蓄電池放電供給負載,後果嚴重,有可能著火甚至爆炸。

  (2)UPS蓄電池連接線不要用開口銅鼻子,要用孔型銅鼻子,開口銅鼻子不如孔型壓接牢固,容易脫落;連接線要用軟銅線,不要用硬銅線,硬銅線有時由於吃著勁,當時緊固了,時間長了會鬆動,造成端子處連接不良,在一定的條件下可能端子處拉弧或熱量*,最終導致著火;連接線要用長度一致的同一規格導線,否則電阻不一致,長期使用,會發生充電時有的UPS 蓄電池已充滿,有的UPS 蓄電池還沒充滿,從而導致已充滿的UPS 蓄電池過充,水分從安全閥溢出,電解液濃度變大,長時間會腐蝕極板,導致蓄電池一致性變差。

  (3)由於蓄電池很重,安裝時要用正確的方法搬運和吊裝蓄電池,不能用鉤子或螺絲刀直接勾住蓄電池外露極柱搬卸蓄電池。極柱與極板是焊接的,這樣會拉傷蓄電池端子,嚴重時可能導致著火。另外蓄電池組上輸出的電纜,不要直接從電池端子拉至主設備,中間需要有接線盒或轉接端子,否則蓄電池端子上長期承受拉力,可能破壞蓄電池內部的連接。

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