UPS裝置在物流機房中的應用淺析

1 UPS 簡介

UPS 即不間斷電源 (Uninterruptible Power Supply)，是一種含有儲能裝置的不間斷電源。主要用於給部分對電源穩定性要求較高的裝置，提供不間斷的電源。

當市電輸入正常時，UPS 將市電穩壓後供應給負載使用，此時的 UPS 就是一臺交流式電穩壓器，同時它還向機內電池充電；當市電中斷（事故停電）時， UPS 立即將電池的直流電能，通過逆變器切換轉換的方法向負載繼續供應 220V 交流電，使負載維持正常工作並保護負載軟、硬體不受損壞。UPS 裝置通常對電壓過高或電壓過低都能提供保護。

2 UPS 工作原理

常用的 UPS 構成如下圖所示，它的基本結構是一套將交流電變為直流電的整流器和充電器，以及把直流電再變為交流電的逆變器，電池在交流電正常供電時貯存能量且維持在一個正常的充電電壓上，一旦市電供電中斷時，蓄電池立即對逆變器供電以保證 UPS 電源交流輸出電壓，使計算機維持正常工作，保護軟硬體不受損害。

當市電在 UPS 所允許的範圍內正常供電時，電流通過旁路模式到達負載，為裝置提供電力。

當市電故障或市電電壓、頻率超出正常範圍時，機器將通過電池 - 逆變器為裝置提供電力。

3 UPS 選型

UPS 的選型一般根據現場裝置負載來選擇相應型號，目前中小型園區一般使用 6-10KVA，中大型園區一般使用 10-20KVA，大型或超大型亞一園區一般採用 80KVA。

具體選型需根據機房裝置負載而定，一般負載控制在 50%~60% 額定輸出功率範圍內是最佳工作方式。禁止超負載使用，廠家建議：UPS 電源的最大啟動負載最好控制在 80% 之內，如果超載使用，在逆變狀態下，時常會擊穿逆變三極體。同時也不宜過度輕載執行，這種情況容易因為電池放電電流過小造成電池失效。

4 ups 進場勘測

UPS 在入場安裝時需滿足安裝條件，避免因現場施工條件未達安裝條件造成無法安裝，產生二次上門費用。

1.6KVA 安裝電力要求

單進單出	輸入空開	63A 主旁同源單相輸入 2P 或 1P	輸出空開	63A 單相輸入 2P 或 1P
單進單出	UPS 輸入電纜	YJV 3*6 mm²	UPS 輸出線纜	YJV 3*6 mm²
三進單出	輸入空開	63A 主旁同源三相輸入 3P	輸出空開	63A 單相輸入 2P 或 1P
三進單出	UPS 輸入電纜	YJV 5*6mm²	UPS 輸出線纜	YJV 3*6mm²
操作規範	安裝空間	前 800mm 後 500mm 左 200mm 右 200mm

2.10KVA 安裝電力要求

單進單出	輸入空開	125A 主旁同源單相輸入 2P 或 1P	輸出空開	63A 單相輸入 2P 或 1P
單進單出	UPS 輸入電纜	YJV 3*16 mm²	UPS 輸出線纜	YJV 3*16 mm²
三進單出	輸入空開	125A 主旁同源三相輸入 3P	輸出空開	63A 單相輸入 2P 或 1P
三進單出	UPS 輸入電纜	YJV 5*16 mm²	UPS 輸出線纜	YJV 3*16 mm²
操作規範	安裝空間	前 800mm 後 500mm 左 200mm 右 200mm

3.20KVA 安裝電力要求

三進單出	輸入空開	主旁 63A/3P，旁路 125A/1P	輸出空開	100A 單相輸入 2P 或 1P
三進單出	UPS 輸入電纜	YJV 425+116 mm²	UPS 輸出線纜	YJV 3*25 mm²
三進三出	輸入空開	主路 63A/3P ，旁路 125A/3P	輸出空開	63A/3P
三進三出	UPS 輸入電纜	YJV 425+116 mm²	UPS 輸出線纜	YJV 425+116 mm²
操作空間	安裝空間	前 800mm 後 500mm 左 200mm 右 200mm

4. 環境要求

溫度	執行	0°C to 40°C (32°F to 104°F)
溫度		儲存	-15°C to 60°C (5°F to 140°F) UPS 電池每 6 個月充電一次
溼度	相對溼度	0% - 95%，無冷凝
海拔	海拔	安裝並用於海拔高度超過 1000m 的環境時，輸出功率在計算上應每 100m 遞減 1%。

本裝置僅供室內使用。裝置存放地點應堅實牢靠。

不要在多塵或者溫度 / 溼度超出規定範圍的環境中使用 UPS。

本裝置帶有通風口，保留至少 30cm 的通風空間。

電池壽命受環境因素影響。高溫、不良市電、頻繁的短時間放電會縮短電池壽命。

5 UPS 安裝注意事項

5.1 電氣安全

電氣裝置的安裝、操作、維修和維護必須由有資質的人員完成。
請穿戴適當的個人防護裝備，並遵守電氣安全操作規範。
操作裝置或維護裝置時，請關閉 UPS 系統的所有電源。
操作 UPS 系統前，請檢查所有端子之間（包括保護性接地）是否存在危險電壓。
UPS 包含內部電源。即便與市電斷開，也可能存在危險電壓。安裝或維修 UPS 系統前，請確保裝置處於 OFF（斷開）狀態，並且斷開市電和電池連線。在開啟 UPS 前，請等待五分鐘以使電容器放電。
必須使用符合當地法規的隔離裝置（斷開裝置、開關）將 UPS 系統與其上游電源隔離。隔離裝置必須位於顯眼且便於操作的位置。
UPS 必須妥善接地，並且由於存在大的漏電流，必須首先連線接地導線。未按說明操作可能導致人身傷亡等嚴重後果。

5.2 電池安全

安裝電池電路斷路器時必須遵守規範和要求。
維修電池時僅可由熟悉電池的合格人員進行或在其監督下進行，且需要謹慎小心。切勿讓勿資質的人員操作電池。
接或斷開電池接線端子前，請斷開充電電源。
請勿將電池投入火中，否則可能發生爆炸。
請勿拆解、改裝或毀壞電池。電池裡流出的電解液會損傷面板和眼睛。電解質可能有毒。
請摘下手錶、戒指或其它金屬物件。
請使用帶絕緣把手的工具。
戴上防護眼鏡、手套和膠鞋。
請勿將工具或金屬零件放在電池上。
在連線或斷開電池接線端子之前，請斷開充電電源。
確定電池是否因疏忽而接地。如果電池因疏忽而接地，移除接地。接觸接地電池的任何部分均可能會引起觸電危險。在安裝和維護過程中，如果將接地電池移除，即可減少觸電危險（適用於無接地供電電路的裝置和遠端電池）。
電池安裝位置如無法滿足電池承重，需安裝散力架。

6 UPS 巡檢維護

6.1 日常巡檢

UPS 的工作執行環境應保持清潔、無灰塵、無汙染、無有害氣體。工作環境溫度控制在 5℃以上，22℃以下，相對溼度在 50±10% 的範圍。
檢查 UPS 電源的供電電源是否正常，發現 UPS 電源的故障、缺陷應及時排除，使 UPS 電源處於正常狀態。
檢查 UPS 執行中有無異響、有無異味檢查 UPS 風扇是否有異響
檢查 UPS 電壓、電流是否正常
檢查 UPS 狀態指示是否正確
檢查 UPS 電源的接地線是否良好，空調系統工作是否正常，機房安全消防措施的落實。
檢查電池外觀是否有漏液鼓包現象，電池端子是否有起鹼，電池溫度是否正常。

6.2 廠家巡檢

因 ups 屬於專業精密裝置，每年需安排廠商上門進行深度巡檢，特別是蓄電池，需逐個進行電壓，內阻的檢查，發現異常電池需及時更換同型號電池。

7 UPS 後臺管理系統

目前 ups 已配備網路管理卡，聯網後可登陸後臺檢視設定各項引數，異常紀錄檔等，介面如下圖。為保證電池活性，避免電池極板酸化，建議在管理後臺設定 UPS 電池定期自檢，自檢週期建議設定 3-6 個月。

同時為了能及時收到 ups 報警資訊，在用 UPS 需及時接入物流運維動環平臺。

8 UPS 常見故障

相序錯誤：一般是輸入端相序錯誤，更改輸入端相序為正確相序即可，常見於發電機發電時相序不對，此時機器會切換至電池供電。
旁路輸入異常：一般為市電電壓或頻率異常，達不到機器設定值，需檢查市電電壓、頻率。此時機器會切換至電池供電。
逆變器故障：此故障為機器故障，需聯絡廠商維修。
UPS 過載：即 ups 輸出負載超出 ups 最大負載，需檢查 ups 負載情況，長時間過載將導致 ups 保護關機。
其他故障請根據故障碼或報警聲檢視說明書中具體故障原因。

作者：京東物流孔德恆

來源：京東雲開發者社群自猿其說Tech