UPS在铁路远程基站中的应用问题与对策

(3) 加强基站电源接入系统的防雷保护，尽量避免雷击脉冲由电力线直接进入UPS。

(4) 定制更高防雷等级的UPS。

2.2   环境温度

UPS是由大量电子元器件组成的精密电气设备，环境温度影响着UPS的可靠运行。

(1)    环境温度过高

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

(2)    环境温度过低

由元器件规格书可知，环境温度越低，铅酸蓄电池、电解电容等含有液体成分的器件性能变差。如果环境温度低于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工作在较为理想的环境温度中，可靠性较高。然而，在远程基站的应用场合，不完善的环境温度调节系统会使UPS工作温度超出设计规格，导致UPS保护或损坏。可采取以下对策来改善应用环境：

(1) 配备相应的空调设施并为基站内部设备配置合理的散热通道。

(2) 在无法配备相应空调设施的情况下，应采取其它的散热措施如加强通风。

(3) 在气温较低时，加强基站保温措施。

(4) 定制工作温度范围更宽的UPS。

2.3  粉尘与凝露

(1) 环境粉尘

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路板上，影响UPS散热，并有造成电路短路的风险，影响UPS可靠运行。

(2) 凝露

UPS对环境湿度有着严格要求，湿度超过规格时(一般为85%)，遇机房冷气时会在设备内形成水雾或细水珠，尤其在潮湿的雨季，容易造成电路板短路，进而损坏设备。

UPS一般按照IEC 529-598规定的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在远程基站的应用环境下，应采取以下措施来保障UPS的可靠运行：

(1) 采用通风冷却时，可选用IP54或以上等级的UPS，但是此类UPS产品较少且价格昂贵。

(2) 采用通风冷却时，若使用IP20等级UPS，必须加强对灰尘的过滤，按时维护过滤装置。

(3) 采用空调制冷时，应选用精密空调，以保证环境湿度。

(4) 采用空调制冷时，若使用普通商用空调，要防止空调冷风直接吹到UPS产生凝露，必要时还需配备除湿装置。

2.4  远程监控与维护

UPS一般具有标配的以太网接口，并有监控卡供选购，可方便提供网络远程监控，实现总线集中管理。

在室内应用场合，现场监控人员较多，对于UPS远程监控功能要求不高，多数情况下，UPS的通信接口并没有得到充分利用。然而，当UPS应用于铁路沿线的远程基站时，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，远程监控与维护功能就变得非常重要。

通过UPS的远程监控功能，铁路监控中心可以实时了解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。

2.5  海拔

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。

高铁的远程基站分布在铁路沿线，海拔高度差异很大，在UPS的选取与使用时，应当充分考虑海拔因素。在应用到高海拔地区时，应做以下考虑：

(1) 选取或定制安规间隙较大UPS产品，以避免电路内部打火故障。

(2) 对UPS进行降额使用，以防止UPS过温保护。表2为IEC 62040-3、GB/T7260.3、GB/T3859.2中通用的功率折算系数，也可参考厂家建议的折算系数。

　　表2  不同海拔高度的功率折算系数

　　海拔高度(m)    折算系数

　　1500    0.95

　　2000    0.91

　　2500    0.86

　　3000    0.82

　　4000    0.74

　　5000    0.67

2.6  UPS可用性

UPS自身的设计方式对基站的供电质量有着重要的影响，在高铁远程基站中，应优先选用可用性较高的UPS产品，其具备如下特点：

(1)    内置有多条电源通路。

(2)    部署冗余并联。

(3)    使用电池的可能性最校