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內容描述：	為了確保高鐵的可靠運行，需要在鐵路沿線部署用于信號監測和控制的遠程基站，UPS為基站中的電子設備提供凈化的不間斷電源，因而UPS的可靠性對基站的正常工作以及高鐵的可靠運行至關重要。通常
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* 所屬類別： (不超過20項)	電源產品分類： UPS電源穩壓電源 EPS電源變頻電源凈化電源特種電源發電機組開關電源(AC/DC) 逆變電源(DC/AC) 模塊電源(DC/DC) 電源應用分類：通信電源電力電源車載電源軍工電源航空航天電源工控電源 PC電源 LED電源電鍍電源焊接電源加熱電源醫療電源家電電源便攜式電源充電機(器) 勵磁電源電源配套分類：功率器件防雷浪涌測試儀器電磁兼容電源IC 電池/蓄電池電池檢測變壓器傳感器軸流風機電子元件連接器及端子散熱器電解電容 PCB/輔助材料新能源分類：太陽能(光伏發電) 風能發電潮汐發電水利發電燃料電池其他類：其他
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* 內容：	<P align=right>——伊頓電能質量業務部全亞斌博士 </P> <P>    <STRONG>1 引言</STRONG> </P> <P>    為了確保高鐵的可靠運行，需要在鐵路沿線部署用于信號監測和控制的遠程基站，UPS為基站中的電子設備提供凈化的<A href="http://www.sdytech.com/category/productcategory.asp?categoryid=5-1" target=_blank><STRONG>不間斷電源</STRONG></A>，因而UPS的可靠性對基站的正常工作以及高鐵的可靠運行至關重要。通常，UPS主要是針對數據中心或辦公室內的IT設備設計的，當應用環境發生顯著變化時，UPS的可靠運行將面臨一些新的挑戰。本文針對鐵路遠程基站的特殊應用環境，分析影響UPS可靠運行的主要因素，并給出一些建議和對策。 </P> <P>    <STRONG>2 影響UPS可靠運行的主要因素與對策</STRONG> </P> <P>    <STRONG>2.1 雷擊</STRONG> </P> <P>    雷擊是導致電子產品故障的主要原因之一，IEC61000-4-5對電子類產品防雷等級定義如表1所示，UPS一般按照防護等級4設計，即在電源輸入端口放置壓敏電阻或氣體放電管來吸收雷擊脈沖能量，進而避免電源內的半導體器件損壞。 </P> <P>    <STRONG>表1 IEC61000-4-5防雷等級</STRONG> </P> <P align=center><IMG src="/uploadfile/newspic/20120301165139558.jpg" border=0></P> <P>    在室內應用場合，雷擊脈沖經配電系統衰減后才能到達UPS的電源輸入端，由于遠程基站暴露在戶外，存在被雷電直接擊中的可能。如果系統防雷措施不夠完善，UPS作為安裝在基站設備前面的電源保護裝置，將直接承受雷擊帶來的電壓與電流沖擊，導致UPS損壞。因此，為了保證基站的可靠運行，在基站設計階段就應考慮足夠的雷擊防護，可采取的措施有： </P> <P>    (1) 加強基站外部防雷系統，條件允許的情況下可以考慮為基站配置建筑物屏蔽。 </P> <P>    (2) 確保基站內良好接地。 </P> <P>    (3) 加強基站電源接入系統的防雷保護，盡量避免雷擊脈沖由電力線直接進入UPS。 </P> <P>    (4) 定制更高防雷等級的UPS。 </P> <P>    <STRONG>2.2 環境溫度</STRONG> </P> <P>    UPS是由大量電子元器件組成的精密電氣設備，環境溫度影響著UPS的可靠運行。 </P> <P>    <STRONG>(1) 環境溫度過高</STRONG> </P> <P>    依據MIL-HDBK-217F或Telcordia SR-332 手冊可知，環境溫度越高， UPS的平均無故障間隔時間(MTBF)越短。如果環境溫度超出UPS允許的最高工作溫度（一般為40 oC），會觸發過溫保護或損壞內部器件，造成UPS無法正常工作。 </P> <P>    <STRONG>(2) 環境溫度過低</STRONG> </P> <P>    由元器件規格書可知，環境溫度越低，鉛酸蓄電池、電解電容等含有液體成分的器件性能變差。如果環境溫度低于UPS允許的最低工作溫度（一般為0 oC），會導致部分元器件失效，造成UPS無法正常工作。 {$page$}</P> <P>    在室內應用場合，由于空調系統的存在，室溫在25oC左右， UPS工作在較為理想的環境溫度中，可靠性較高。然而，在遠程基站的應用場合，不完善的環境溫度調節系統會使UPS工作溫度超出設計規格，導致UPS保護或損壞。可采取以下對策來改善應用環境： </P> <P>    (1) 配備相應的空調設施并為基站內部設備配置合理的散熱通道。 </P> <P>    (2) 在無法配備相應空調設施的情況下，應采取其它的散熱措施如加強通風。 </P> <P>    (3) 在氣溫較低時，加強基站保溫措施。 </P> <P>    (4) 定制工作溫度范圍更寬的UPS。 </P> <P>    <STRONG>2.3 粉塵與凝露</STRONG> </P> <P>    (1) 環境粉塵 </P> <P>    UPS在工作時會產生一定的熱量(與負載大小和轉換效率有關)，當采用風冷散熱時，UPS便具有了“吸塵器”功能，會將空氣中的粉塵吸入UPS內部。粉塵粘附在風扇或電路板上，影響UPS散熱，并有造成電路短路的風險，影響UPS可靠運行。 </P> <P>    (2) 凝露 </P> <P>    UPS對環境濕度有著嚴格要求，濕度超過規格時(一般為85%)，遇機房冷氣時會在設備內形成水霧或細水珠，尤其在潮濕的雨季，容易造成電路板短路，進而損壞設備。 </P> <P>    UPS一般按照IEC 529-598規定的IP20等級設計，即可以防止直徑大于12.5mm的外物侵入，防止手指接觸內部零件，沒有對水或者濕氣的防護。UPS在遠程基站的應用環境下，應采取以下措施來保障UPS的可靠運行： </P> <P>    (1) 采用通風冷卻時，可選用IP54或以上等級的UPS，但是此類UPS產品較少且價格昂貴。 </P> <P>    (2) 采用通風冷卻時，若使用IP20等級UPS，必須加強對灰塵的過濾，按時維護過濾裝置。 </P> <P>    (3) 采用空調制冷時，應選用精密空調，以保證環境濕度。 </P> <P>    (4) 采用空調制冷時，若使用普通商用空調，要防止空調冷風直接吹到UPS產生凝露，必要時還需配備除濕裝置。 </P> <P>    <STRONG>2.4 遠程監控與維護 </STRONG></P> <P>    UPS一般具有標配的以太網接口，并有監控卡供選購，可方便提供網絡遠程監控，實現總線集中管理。 </P> <P>    在室內應用場合，現場監控人員較多，對于UPS遠程監控功能要求不高，多數情況下，UPS的通信接口并沒有得到充分利用。然而，當UPS應用于鐵路沿線的遠程基站時，很難安排大量的現場人員對基站進行快速、準確及全面的巡檢，遠程監控與維護功能就變得非常重要。 </P> <P>    通過UPS的遠程監控功能，鐵路監控中心可以實時了解UPS運行狀態，發現UPS運行異常時可以立即采取相應措施。因此，在遠程基站設計時，應選用通信接口豐富的UPS產品，并充分利用接口功能，提高基站運行可靠性。 </P> <P>    <STRONG>2.5 海拔</STRONG> </P> <P>    海拔影響著UPS的可靠運行。隨著海拔的升高，UPS的絕緣性能變差，應加大安規距離；由于空氣變得稀薄，采用風冷散熱的效果變差。通常UPS設計是面向海拔低于3000米的應用場合，當海拔超出規格時，UPS的可靠性將大大降低。 </P> <P>    高鐵的遠程基站分布在鐵路沿線，海拔高度差異很大，在UPS的選取與使用時，應當充分考慮海拔因素。在應用到高海拔地區時，應做以下考慮： </P> <P>    (1) 選取或定制安規間隙較大UPS產品，以避免電路內部打火故障。 </P> <P>    (2) 對UPS進行降額使用，以防止UPS過溫保護。表2為IEC 62040-3、GB/T7260.3、GB/T3859.2中通用的功率折算系數，也可參考廠家建議的折算系數。 {$page$}</P> <P>    <STRONG>表2 不同海拔高度的功率折算系數</STRONG> </P> <P align=center><IMG src="/uploadfile/newspic/20120301165643685.jpg" border=0></P> <P>    <STRONG>2.6 UPS可用性</STRONG> </P> <P>    UPS自身的設計方式對基站的供電質量有著重要的影響，在高鐵遠程基站中，應優先選用可用性較高的UPS產品，其具備如下特點： </P> <P>    (1) 內置有多條電源通路。 </P> <P>    (2) 部署冗余并聯。 </P> <P>    (3) 使用電池的可能性最小。 </P> <P>    <STRONG>3 結束語 </STRONG></P> <P>    隨著高鐵在我國的快速建設，遠程基站在鐵路沿線被大量部署。UPS作為基站的重要組成部分，對高鐵的可靠運行有著不可忽視的影響。文中分析了影響UPS正常運行的主要因素，并給出了一些提高UPS可靠性的建議和對策，為鐵路遠程基站建設提供參考。<SPAN style="FONT-FAMILY: Webdings"><</SPAN></P>