高速公路机电系统维护中的 UPS 有效应用
高速公路机电系统维护中的 UPS 有效应用
文/李庆源
交通运输作为国民经济中的基础产业，为社会发展提供了有
力的客观保障。在现代化交通产业中，高速公路开始广泛运用机
电系统技术，其中，UPS 作为机电系统运作的可靠屏障，其应用程
度也日趋广泛和深化。为促进高速公路产业的发展，本文对高速
公路机电系统维护中 UPS 的有效应用进行分析。
【关键词】高速公路 机电系统维护 UPS 技术
在信息工程技术快速发展的新时期下，中国高速公路普遍引入机电系统辅助公路监控
和交通服务，有效提升了交通运输行业对社会发展的承载度。UPS 作为机电系统的重要维护
和保障技术，在高速公路的机电系统维护中发挥着重要作用，为交通运输产业的发展提供了
前进动力。
1 高速公路机电系统维护中的UPS技术高速公路的机电系统又称为智能化交通
系统，主要包括通信系统、收费系统和监控系统，机电系统中大部分环节、部分的运作依赖
于计算机的智能化控制，具有人工操作少、人力参与度低的特点。机电系统的自动化特性在
提升系统运作效率性、精确性的同时，也存在一定隐患，若系统运行中遭遇供电故障等突发
状况，由于缺乏足够的值守人员，可能导致较大的经济损失和交通事故。基于此，高速公
路在机电系统维护中引入 UPS 技术，UPS 指不间断电源，在公路中使用的 UPS 又被称为
TC-UPS 技术，相比于常规 UPS 技术，该技术具有更强大的供电能力，技术更加可靠，能够
胜任高速公路的供电任务。为提升技术认知，下文对 UPS 技术的实际使用进行分析。
1.1 公路用UPS的电源配置
UPS 电源是作为机电系统电源发生问题或故障时，通过将设备的免护蓄能设备与自控
逆变设备进行联合，从而保障线路正常供电、系统正常运行的集合装置。为保障机电系统电
力维护的有效运作，UPS 的电源配置需以保障电源稳定性和可靠性为基本前提，配置方式包
括：首先，在电源的选择中需考虑高速公路机电系统用电环境的综合性和复杂性，选择电能
传输能力强、电源切换时间短的 UPS 电源。其次，明确电源负载力，包括 UPS 电源负载
形式、负载效力及扩容潜力等。在公路用 UPS的使用过程中，电源的供电能力受电源复杂形
式影响较大，因此负载形式的选择因注意考量其对整体供电能力的影响，例如避免采用带电
感参数的电源负载形式，宜采用以大规模、凝聚型发电系统为供电基础的集中供电方式等。
1.2 公路用UPS的分类公路用 UPS 可分为在线式 UPS、带互
动的在线 UPS、离线式 UPS 及 Delta 变换器UPS。在线式 UPS 具备的正弦波逆变器，对
直流电转交流电的逆变功能较强，当工频交流电出现供电中断时，该 UPS 能够及时启用直
流电蓄电池组，继续为逆变器传输电力，由于其电源切换时间短、供电能力强。带互动的在
线 UPS 则在继承了在线 UPS 系统高效、优质的供电特定，且增加了智能管理和远程网络控
制功能，提升了系统的交互性；该 UPS 的缺陷包括逆变器为待机和工作状态的切换设置，
因此电源切换需耗费一定时间，另外稳频特性有待加强。离线式 UPS 则属于较传统的 UPS
技术，当工频电流出现故障后离线式 UPS 的逆变器立即切换为工作状态，保障系统持续贡
献，该 UPS 具有环保、高效的特点，缺陷在于逆变切换延长了电源切换时间，且电能传输
能力较在线 UPS 较弱。综上可知在线式 UPS是公路用 UPS 中的较为适宜的选择。
1.3 公路用UPS的供电解决办法
根据供电系统的差异，可将公路用 UPS的供电解决办法分为单机式供电、双机式供电
及双系统式。在设计 UPS 供电系统时，为提升系统的可靠性和稳定性，部分高速公路机电
设计部门选择为 UPS 接入稳压设备，但在单机式供电系统中，系统的故障点与系统的设
备接入口存在一定联系，随意接入稳压设备可导致系统供电故障率的提升。双机式供电系统
则主要用于提升高速公路收费站各车道配置的UPS 系统的稳定性和可靠性，当发生供电故障
时，该系统的主要解决办法包括 UPS 双台冗余并联和 UPS 双台互行备份，前者通过 UPS
的双台并联提升系统的负载能力，提高电力传输效率，后者则可在供电故障时利用两台 UPS
中快速继电器，完成单相电的输出转接活动，保障电能的持续供应。双系统式电源解决办法
则是采取双路供应联合双 UPS 冗余并联，对进行电源切换的系统容量具有较高要求。
2 高速公路机电系统维护中UPS的维护应用
高速公路建设线路较长，建造范围较广，且处于城市边缘地带，因此机电系统的运行受自然环境因素影响较大，用电环境复杂。公路
用 UPS 技术作为保障机电系统正常用电的供电技术，其系统的稳定性和可靠性对供电的长
期效果具有重要影响，因此，需重视对公路用UPS 进行日常维护，同时提升故障排除技术。
UPS 维护的主要参考标志为该系统的性能指标，具体包括以下内容：系统内部各环节的预
警信号的检测，例如若系统运行或设备配置出现错误或存在安全隐患，则启动预警功能，保
障系统安全性；UPS下设各功能模块运行状况，例如散热风扇运转是否正常，封装网的密封性
是否完好等；UPS 内部原件磨损情况等。除进行 UPS 的日常维护，运行过程中的
故障处理也是UPS运维工作的重要组成部分。常见的 UPS 故障包括启动异常、供电切换频
繁、供电时间不足等。其中，启动异常的故障处理可通过进行电压检测和三相电路检测，若
系统内部出现一相电工作异常，则需通过降低电压输入量启动 UPS 信号封锁功能，若检测
结果为系统电压无异常，则说明故障源可能存在于整体电源中，需进行整合性检查。供电切
换频繁可通过直接性的常规加载或控制装置集中化，以稳定 UPS 的工作状况；供电时间不
足则的解决办法包括蓄电 8h 后重新供电或直接更换蓄电池组，重新选择蓄电池需考虑电源的配置方式和负载性能。
3 结束语
随着 UPS 应用方式的不断完善，高速公路的机电系统能够获得更加可靠的维护，从而
促进国家交通运输行业的持续发展。高速公路机电系统中 UPS 技术的应用，需注意其电源
配置、类型等方面的差异，同时了解不同系统的供电解决办法。另外，完善UPS的日常维护、
提升故障处理能力，有效提升应用效果。
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作者单位辽宁省高速公路管理局营口管理处 辽宁省营口市 115005
