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【关键词】UPS 易耗件 直流母排 可控硅
IGBT 维护检修
UPS（Uninterruptible Power System，即不
间断电源系统）能够为用电设备提供高质量、
不间断的绿色电源，可解决数据机房电源断电、
过欠压、电压浪涌、频率漂移、谐波干扰等由
市电质量差对用电设备造成的危害。因此，
在城市轨道交通中用电要求较高的设备系统
中，如广州地铁中通信、信号系统都配备相应
的UPS 系统。城市轨道交通中专业中UPS 系
统的日常维护及检修工作尤为重要，确保UPS
系统正常运行，能够保证地铁列车安全高效运
营，为乘客提供安全、高质量的出行服务。
1 UPS系统常见的功率易耗件
在UPS 系统中常见功率易耗器件主要包
括直流母排电容、可控硅模块、IGBT（Insulated
Gate Bipolar Transistor，即绝缘栅双极型晶体
管）模块等。其中，直流母排位于整流模块
与逆变模块之间，能有效消减整流器产生的
谐波干扰，并起到耦合稳压的作用；可控硅
模块主要应用于整流器预充板和静态旁路电
路，利用可控硅的导通与闭合，实现设备电
路间的切换。IGBT 主要应用于FPC（Power
Factor Correction，即功率因数校正）整流模块
和DC/AC 逆变模块。
本文结合UPS 设备日常故障情况，探究
UPS 中直流母排、可控硅模块、IGBT 模块等
常见功率易耗件的维护检修方法，为日常故障
判断及处理提供技术参考。
2 直流母排的维护检修
直流母排在UPS 系统中主要安装于整流
模块与逆变单元之间，起直流电源滤波、耦合
文/刘敏灵
本文主要对UPS（即不间断电
源系统）中功率易耗件的类型、
分布及功能进行介绍，并结合城
市轨道交通中使用的UPS 设备日
常维护、检修及故障情况，探究
UPS 中直流母排、可控硅模块、
IGBT 模块等常见大功率易耗件的
维护检修方法，为日常故障判断
及处理提供技术参考。
摘 要
稳压等作用，能有效消除整流器产生的谐波干
扰，输出稳定、纯净的直流电源。它能够保障
UPS 蓄电池组得到稳定的充电电压，延长电池
组寿命；同时，它能够为DC/AC 逆变模块提
供纯净的输入信号，避免逆变模块受干扰脉冲
影响，造成IGBT 被击穿或误动作，引起电路
短路过流，进而造成UPS 系统故障损坏。
在日常维护检修中，可通过查看电容表面
顶盖周围是否膨胀、电解电容是否漏液等方式
来判断电容是否老化。电容器的使用寿命随温
度的升高而减小，温度升高会加速介质与电解
液化学反应，耐压值下降。另外，温高会导致
漏电流增大，根据电流热效应，电容内部温度
持续上升并积累，电解液沸腾和汽化，气压迅
速增大，容易发生爆炸。因此，日常维护要注
意电容表面温度，并填写电容热成像温度记录
表，作为每年设备中修电容评估的依据。由于
UPS 中大功率电容常以电容组形式使用，若发
现个别电容出现老化故障，应该及时更换整个
电容组，确保设备安全稳定运行。
3 可控硅模块的维护检修
可控硅在UPS 系统主要作为静态开关，
实现主电路市电输入开关、负载供电模式切换
（即主电源或蓄电池供电）、静态旁路开关等
功能。当市电停电时，利用可控硅切换至电池
供电模式，确保系统不间断供电输出；当UPS
系统出现故障时，系统利用可控硅关断整流器
与逆变器等主电路模块，并切换至静态旁路，
系统从正常态无缝切换到旁路状态，保护负载
免遭摧毁性损坏。
单向可控硅的三个电极为控制极（G）、
阳极（A）和阴极（K）。其中，“阳极与阴极”
或“阳极与控制极”之间，等效于两个PN 结
串联，极间互不导通，正向或反向电阻都在几
百千欧以上，相当于开路；“控制极与阴极”
之间，等效于一个PN 结，正向电阻范围在几
欧到几百欧之间，反向电阻比正向电阻要大。
因此，在日常检修中，可通过万用表测量极间
电阻的范围，判断可控硅好坏。
本文选用SEMIKRON 的SKKT27B12E
可控硅作为参考，如图1 所示，其内部由两个
可控硅组成，可实现串联或并联连接。正常的
图2：FS35R12KT3 模块内部结构示意图
图1：SKKT27B12E 内部结构示意图
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