UPS设备在物流机房中的应用浅析

1 UPS 简介

UPS 即不间断电源 (Uninterruptible Power Supply)，是一种含有储能装置的不间断电源。主要用于给部分对电源稳定性要求较高的设备，提供不间断的电源。

当市电输入正常时，UPS 将市电稳压后供应给负载使用，此时的 UPS 就是一台交流式电稳压器，同时它还向机内电池充电；当市电中断（事故停电）时， UPS 立即将电池的直流电能，通过逆变器切换转换的方法向负载继续供应 220V 交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。UPS 设备通常对电压过高或电压过低都能提供保护。

2 UPS 工作原理

常用的 UPS 构成如下图所示，它的基本结构是一套将交流电变为直流电的整流器和充电器，以及把直流电再变为交流电的逆变器，电池在交流电正常供电时贮存能量且维持在一个正常的充电电压上，一旦市电供电中断时，蓄电池立即对逆变器供电以保证 UPS 电源交流输出电压，使计算机维持正常工作，保护软硬件不受损害。

当市电在 UPS 所允许的范围内正常供电时，电流通过旁路模式到达负载，为设备提供电力。

当市电故障或市电电压、频率超出正常范围时，机器将通过电池 - 逆变器为设备提供电力。

3 UPS 选型

UPS 的选型一般根据现场设备负载来选择相应型号，目前中小型园区一般使用 6-10KVA，中大型园区一般使用 10-20KVA，大型或超大型亚一园区一般采用 80KVA。

具体选型需根据机房设备负载而定，一般负载控制在 50%~60% 额定输出功率范围内是最佳工作方式。禁止超负载使用，厂家建议：UPS 电源的最大启动负载最好控制在 80% 之内，如果超载使用，在逆变状态下，时常会击穿逆变三极管。同时也不宜过度轻载运行，这种情况容易因为电池放电电流过小造成电池失效。

4 ups 进场勘测

UPS 在入场安装时需满足安装条件，避免因现场施工条件未达安装条件造成无法安装，产生二次上门费用。

1.6KVA 安装电力要求

单进单出	输入空开	63A 主旁同源单相输入 2P 或 1P	输出空开	63A 单相输入 2P 或 1P
单进单出	UPS 输入电缆	YJV 3*6 mm²	UPS 输出线缆	YJV 3*6 mm²
三进单出	输入空开	63A 主旁同源三相输入 3P	输出空开	63A 单相输入 2P 或 1P
三进单出	UPS 输入电缆	YJV 5*6mm²	UPS 输出线缆	YJV 3*6mm²
操作规范	安装空间	前 800mm 后 500mm 左 200mm 右 200mm

2.10KVA 安装电力要求

单进单出	输入空开	125A 主旁同源单相输入 2P 或 1P	输出空开	63A 单相输入 2P 或 1P
单进单出	UPS 输入电缆	YJV 3*16 mm²	UPS 输出线缆	YJV 3*16 mm²
三进单出	输入空开	125A 主旁同源三相输入 3P	输出空开	63A 单相输入 2P 或 1P
三进单出	UPS 输入电缆	YJV 5*16 mm²	UPS 输出线缆	YJV 3*16 mm²
操作规范	安装空间	前 800mm 后 500mm 左 200mm 右 200mm

3.20KVA 安装电力要求

三进单出	输入空开	主旁 63A/3P，旁路 125A/1P	输出空开	100A 单相输入 2P 或 1P
三进单出	UPS 输入电缆	YJV 425+116 mm²	UPS 输出线缆	YJV 3*25 mm²
三进三出	输入空开	主路 63A/3P ，旁路 125A/3P	输出空开	63A/3P
三进三出	UPS 输入电缆	YJV 425+116 mm²	UPS 输出线缆	YJV 425+116 mm²
操作空间	安装空间	前 800mm 后 500mm 左 200mm 右 200mm

4. 环境要求

温度	运行	0°C to 40°C (32°F to 104°F)
温度		存储	-15°C to 60°C (5°F to 140°F) UPS 电池每 6 个月充电一次
湿度	相对湿度	0% - 95%，无冷凝
海拔	海拔	安装并用于海拔高度超过 1000m 的环境时，输出功率在计算上应每 100m 递减 1%。

本设备仅供室内使用。设备存放地点应坚实牢靠。

不要在多尘或者温度 / 湿度超出规定范围的环境中使用 UPS。

本设备带有通风口，保留至少 30cm 的通风空间。

电池寿命受环境因素影响。高温、不良市电、频繁的短时间放电会缩短电池寿命。

5 UPS 安装注意事项

5.1 电气安全

电气设备的安装、操作、维修和维护必须由有资质的人员完成。
请穿戴适当的个人防护装备，并遵守电气安全操作规范。
操作设备或维护设备时，请关闭 UPS 系统的所有电源。
操作 UPS 系统前，请检查所有端子之间（包括保护性接地）是否存在危险电压。
UPS 包含内部电源。即便与市电断开，也可能存在危险电压。安装或维修 UPS 系统前，请确保设备处于 OFF（断开）状态，并且断开市电和电池连接。在打开 UPS 前，请等待五分钟以使电容器放电。
必须使用符合当地法规的隔离装置（断开装置、开关）将 UPS 系统与其上游电源隔离。隔离装置必须位于显眼且便于操作的位置。
UPS 必须妥善接地，并且由于存在大的漏电流，必须首先连接接地导线。未按说明操作可能导致人身伤亡等严重后果。

5.2 电池安全

安装电池电路断路器时必须遵守规范和要求。
维修电池时仅可由熟悉电池的合格人员进行或在其监督下进行，且需要谨慎小心。切勿让勿资质的人员操作电池。
接或断开电池接线端子前，请断开充电电源。
请勿将电池投入火中，否则可能发生爆炸。
请勿拆解、改装或毁坏电池。电池里流出的电解液会损伤皮肤和眼睛。电解质可能有毒。
请摘下手表、戒指或其它金属物件。
请使用带绝缘把手的工具。
戴上防护眼镜、手套和胶鞋。
请勿将工具或金属零件放在电池上。
在连接或断开电池接线端子之前，请断开充电电源。
确定电池是否因疏忽而接地。如果电池因疏忽而接地，移除接地。接触接地电池的任何部分均可能会引起触电危险。在安装和维护过程中，如果将接地电池移除，即可减少触电危险（适用于无接地供电电路的设备和远程电池）。
电池安装位置如无法满足电池承重，需安装散力架。

6 UPS 巡检维护

6.1 日常巡检

UPS 的工作运行环境应保持清洁、无灰尘、无污染、无有害气体。工作环境温度控制在 5℃以上，22℃以下，相对湿度在 50±10% 的范围。
检查 UPS 电源的供电电源是否正常，发现 UPS 电源的故障、缺陷应及时排除，使 UPS 电源处于正常状态。
检查 UPS 运行中有无异响、有无异味检查 UPS 风扇是否有异响
检查 UPS 电压、电流是否正常
检查 UPS 状态指示是否正确
检查 UPS 电源的接地线是否良好，空调系统工作是否正常，机房安全消防措施的落实。
检查电池外观是否有漏液鼓包现象，电池端子是否有起碱，电池温度是否正常。

6.2 厂家巡检

因 ups 属于专业精密设备，每年需安排厂商上门进行深度巡检，特别是蓄电池，需逐个进行电压，内阻的检查，发现异常电池需及时更换同型号电池。

7 UPS 后台管理系统

目前 ups 已配备网络管理卡，联网后可登陆后台查看设置各项参数，异常日志等，界面如下图。为保证电池活性，避免电池极板酸化，建议在管理后台设置 UPS 电池定期自检，自检周期建议设置 3-6 个月。

同时为了能及时收到 ups 报警信息，在用 UPS 需及时接入物流运维动环平台。

8 UPS 常见故障

相序错误：一般是输入端相序错误，更改输入端相序为正确相序即可，常见于发电机发电时相序不对，此时机器会切换至电池供电。
旁路输入异常：一般为市电电压或频率异常，达不到机器设定值，需检查市电电压、频率。此时机器会切换至电池供电。
逆变器故障：此故障为机器故障，需联系厂商维修。
UPS 过载：即 ups 输出负载超出 ups 最大负载，需检查 ups 负载情况，长时间过载将导致 ups 保护关机。
其他故障请根据故障码或报警声查看说明书中具体故障原因。

作者：京东物流孔德恒

来源：京东云开发者社区自猿其说Tech