2014年05月21日

UPS在铁远程基站中的应用问题与对策你知道吗?

  为了确保高铁的可靠运行,需要在铁沿线部署用于信号监测和控制的远程基站,UPS为基站中的电子设备提供净化的不间断电源,因而UPS的可靠性对基站的正常工作以及高铁的可靠运行至关重要。通常,UPS主要是针对数据中心或办公室内的IT设备设计的,当应用发生显著变化时,UPS的可靠运行将面临一些新的挑战。本文针对铁远程基站的特殊应用,分析影响UPS可靠运行的主要因素,并给出一些和对策。

  雷击是导致电子产品故障的主要原因之一,IEC61000-4-5对电子类产品防雷等级定义如表1所示,UPS一般按照防护等级4设计,即在电源输入端口放置压敏电阻或气体放电管来吸收雷击脉冲能量,进而避免电源内的半导体器件损坏。

  在室内应用场合,雷击脉冲经配电系统衰减后才能到达UPS的电源输入端,由于远程基站在户外,存在被直接击中的可能。如果系统防雷措施不够完善,UPS作为安装在基站设备前面的电源装置,将直接承受雷击带来的电压与电流冲击,导致UPS损坏。因此,为了基站的可靠运行,在基站设计阶段就应考虑足够的雷击防护,可采取的措施有:

  依据MIL-HDBK-217F或Telcordia SR-332 手册可知,温度越高, UPS的平均无故障间隔时间(MTBF)越短。如果温度超出UPS允许的最高工作温度(一般为40 oC),会触发过温或损坏内部器件,造成UPS无法正常工作。

  由元器件规格书可知,温度越低,铅酸蓄电池、电解电容等含有液体成分的器件性能变差。如果温度低于UPS允许的最低工作温度(一般为0 oC),会导致部分元器件失效,造成UPS无法正常工作。

  在室内应用场合,由于空调系统的存在,室温在25oC左右, UPS工作在较为理想的温度中,可靠性较高。然而,在远程基站的应用场合,不完善的温度调节系统会使UPS工作温度超出设计规格,导致UPS或损坏。可采取以下对策来改善应用:

  UPS在工作时会产生一定的热量(与负载大小和转换效率有关),当采用风冷散热时,UPS便具有了吸尘器功能,会将空气中的粉尘吸入UPS内部。粉尘粘附在风扇或电板上,影响UPS散热,并有造成电短的风险,影响UPS可靠运行。

  UPS一般按照IEC 529-598的IP20等级设计,即可以防止直径大于12.5mm的外物侵入,防止手指接触内部零件,没有对水或者湿气的防护。UPS在远程基站的应用下,应采取以下措施来保障UPS的可靠运行:

  在室内应用场合,现场人员较多,对于UPS远程功能要求不高,多数情况下,UPS的通信接口并没有得到充分利用。然而,当UPS应用于铁沿线的远程基站时,很难安排大量的现场人员对基站进行快速、准确及全面的巡检,远程与功能就变得非常重要。

  通过UPS的远程功能,铁中心可以实时了解UPS运行状态,发现UPS运行异常时可以立即采取相应措施。因此,在远程基站设计时,应选用通信接口丰富的UPS产品,并充分利用接口功能,提高基站运行可靠性。

  海拔影响着UPS的可靠运行。随着海拔的升高,UPS的绝缘性能变差,应加大安规距离;由于空气变得稀薄,采用风冷散热的效果变差。通常UPS设计是面向海拔低于3000米的应用场合,当海拔超出规格时,UPS的可靠性将大大降低。

  随着高铁在我国的快速建设,远程基站在铁沿线被大量部署。UPS作为基站的重要组成部分,对高铁的可靠运行有着不可忽视的影响。文中分析了影响UPS正常运行的主要因素,并给出了一些提高UPS可靠性的和对策,为铁远程基站建设提供参考。返回,查看更多