減少核心機房UPS事故需要注意的幾個問題
如何避免UPS 輸出負(fù)載短路導(dǎo)致系統(tǒng)宕機呢?
目前,設(shè)備制造廠商已將多數(shù)重要的網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備制作成具有雙電源輸入特性的設(shè)備。有2個交流電源接口,可以接2路交流電,內(nèi)部再通過2個交流/直流轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成直流電,并聯(lián)給設(shè)備供電,如圖2。
圖2雙路輸入供電方式
但實際工作中,一般只用了1個交流電源接口,或者最多用一根導(dǎo)線并接到第二個電源接口。這樣只解決了交流/直流轉(zhuǎn)換模塊的冗余保護,對電源線意外斷開或是輸出短路則無能為力。為了最大限度地發(fā)揮雙電源輸入設(shè)備的技術(shù)潛力,避免UPS 輸出短路導(dǎo)致系統(tǒng)宕機,保證重要設(shè)備供電安全,最好的解決辦法是用兩套雙母線并機系統(tǒng),分別給重要設(shè)備的2個電源端口供電。這樣既解決了電纜冗余,又解決了輸出短路問題,雖然建設(shè)成本高了一些,但安全性大大提高,對重要設(shè)備還是值得的。
?。擦憔€問題
零線問題是維護中很容易忽視的一個問題,有可能導(dǎo)致嚴(yán)重事故,結(jié)合一個案例說明此問題。
一個無人值守關(guān)口局在某寫字樓八樓,一樓營業(yè)廳從八樓關(guān)口局交流配電柜引電,UPS 也從交流配電柜引電,UPS 輸出到一個UPS 配電箱再給一些計費、網(wǎng)管等設(shè)備供電。故障現(xiàn)象是冬季UPS 連續(xù)幾天晚上12點左右斷電,UPS 顯示“輸出短路”,負(fù)載掉電,到現(xiàn)場重起UPS 后恢復(fù)正常。最后發(fā)現(xiàn)是以下2個原因:一是一樓營業(yè)廳門衛(wèi)晚上用幾個單相電暖器,并且接到了同一相交流電上,導(dǎo)致三相不平衡,由于零線電流是三相電流的矢量和,不平衡導(dǎo)致零線電流過大。
從主交流配電柜測零線電流,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(shè)備的零線螺絲松動。零線虛接再加上零線電流過大導(dǎo)致打火,UPS 判斷為“輸出短路”從而宕機。緊固零線,拆除電暖器后故障排除。所以在維護中要特別注意零線的檢查,從UPS 輸出到用電負(fù)載的整個供電路徑上的零線都要定期檢查緊固。
?。砋PS 的接地問題
UPS 的接地也是一個比較容易被忽略的問題。
當(dāng)UPS 的負(fù)載不對稱,或UPS 帶有非線性負(fù)載時,中性線中就會有電流流過,在中性線上產(chǎn)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(fù)載距離越遠(yuǎn)、中性線導(dǎo)線截面越小,則“零地電壓”就越大。有些靈敏負(fù)載對“零地電壓”要求很高,例如“零地電壓”大于1V,有些服務(wù)器就不能正常工作。
這是因為一般核心機房接地系統(tǒng)都是UPS 輸出中性線和負(fù)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(jìn)線柜中連接到接地極上,UPS 輸出和負(fù)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干擾,所有的這些電纜被捆扎在一起走長線,使得這些高頻干擾互相串?dāng)_,高頻干擾電流在零線、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(yīng)該保證在20?。悖硪陨?,其它動力電纜也遠(yuǎn)離UPS 零線。如果施工現(xiàn)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(biāo)不治本,機房內(nèi)設(shè)備變化,電磁干擾環(huán)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(fù)載端加隔離變壓器,并將隔離后的零線接地,可以保證負(fù)載的零地電壓趨近于零,解決“零地電壓”問題效果最好。
?。碪PS蓄電池問題
UPS 蓄電池是一個容易出問題的環(huán)節(jié),由UPS蓄電池引發(fā)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(nèi)部實際上是6只2V蓄電池串聯(lián)焊接構(gòu)成,制作難度大,而且板柵,連接條比較薄,只要一個板柵出現(xiàn)問題,整只UPS 電池就有問題,故障率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于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,不要用蓄電池柜。一是便于通風(fēng)散熱,UPS 蓄電池對溫度非常敏感,最佳環(huán)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。二是便于維護測量。用蓄電池柜安裝,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(dǎo)致操作工具短路或檢查不仔細(xì)忽略本應(yīng)發(fā)現(xiàn)的故障隱患。有這樣一個案例:主從熱備份UPS 系統(tǒng),密封蓄電池柜(有通風(fēng)孔),螺絲固定的面板拆卸不便,用螺絲刀拆才能打開。一次巡檢發(fā)現(xiàn)備機UPS 的蓄電池組中底層角落里有兩只蓄電池連接線松動,并且漏液。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(fù)載,后果嚴(yán)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,硬銅線有時由于吃著勁,當(dāng)時緊固了,時間長了會松動,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(dǎo)致著火;連接線要用長度一致的同一規(guī)格導(dǎo)線,否則電阻不一致,長期使用,會發(fā)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(dǎo)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(dǎo)致蓄電池一致性變差。
?。ǎ常┯捎谛铍姵睾苤?,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(yán)重時可能導(dǎo)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(shè)備,中間需要有接線盒或轉(zhuǎn)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(nèi)部的連接。
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