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多尘环境下APCUPS电源故障的分析

来源: 2019-3-12 17:59:05      点击:
     1、 基本情况:
  
  (1)APCUPS规格:80kVA。
  
  (2)运行状态:单机。
  
  (3)客户名称:河北某玻璃厂。
  
  (4)用户描述故障现象:控制电路板损坏。
  
  2、 现场描述
  
  (1)UPS外界环境:温度为20C;湿度为40%;
  
  使用环境:APCUPS放置的配电房在车间的一楼,房间的门经常出入,外面是土地及沙路,所以灰尘很大。
  
  放置空间:UPS放置在车间配电房内,放置面积约10平方米,2个电池柜放置在UPS左侧,采用地下走线,配线留有余量,UPS可以挪动维修。UPS左距电池柜20CM,后面板距墙50cm,前面及右侧无障碍物,放置空间较大。
  
  UPS配线:输入、输出火线均为红、绿、黄三色截面积为35mm2电线,零线截面积为16mm2,电池线截面积为35mm2,输入零线为截面积为35mm2,输出无地线。
  
  (2)UPS故障情况
  
  到达现场后发现UPS工作在旁路状态。故障灯亮,蜂鸣器没有鸣叫。查看故障记录分别为:历史故障记录:A相温度30C,功率整流器组件故障。历史警告记录:多次充电器故障。
  
  (3)负载运行情况
  
  负载类型:变频器调速电机。
  
  面板显示负载情况:8%(4.8kVA/4.8kW)。
  
  (4)UPS配电情况
  
  输入电压及频率:
  
    A相:229.4V/49.74Hz,B相:229V/49.74Hz,C相:229.7V/49.74Hz。
  
  零地电压:输入端零地电压为0.7V,输出零地电压为0.7V。
  
  3、维修过程
  
  (1)到达用户现场,将UPS关机到旁路模式。打开维修盖板,将维修开关由ON。将UPS输出空开OFF,市电输入空开OFF,电池空开OFF。
  
  (2)打开机器盖板,首先除尘,将UPS内部的灰尘彻底清扫干净。目视检查UPS内部元件及连线,R相电路板上有二极管炸裂。用万用表测试各处的易损部件,发现多处保险丝烧断和在保险丝的路径上有三极管短路。其余各处元件都正常。像这样的故障已有几次发生。
  
  按照维修规程,将故障器件及电路板更换,然后重新开机。一切正常后加负载。带载后市电逆变模式与电池逆变模式互相转换3次都正常。
  
  4、故障分析
  
  单从温度和负载量上分析看不出什么问题。但根据检测到故障点较多的事实和所有电路板都被一层厚厚的尘埃覆盖,怀疑是由于尘埃过多造成。
  
  由于大量的尘埃沉积在印刷电路板的表面,形成了一个不良导电层,打乱了原控制电路的工作秩序,从而导致故障;
  
  由于尘埃沉积层的覆盖,隔断了功率三极管的对外散热途径,造成了热积累,再加之由于上述原因造成的工作紊乱而导致三极管穿通,可能是由于三极管的PN结被烧结在一起,通流能力很强,所以只有将有关的保险先烧断。
  
  5.结束语
  
  (1)由于此台UPS此次是第四次故障,故障现象大抵相同,而且是环境原因造成。
  
  (2)放置UPS的房间灰尘较大,建议用户建立隔离房间防尘。
  
  (3)由于工厂环境较差,建议增加巡检和除尘的次数。