文 陳開鵬 張世勇
UPS是對電源有持續穩定要求行業的必備系統,尤其是在廣播電視等行業。想要保證UPS能夠真正發揮出作用,就必須掌握該系統在電視播出系統中的正確操作方法,防止播出事故的發生。本文在簡單介紹該系統的基礎上,對正確設置及安裝UPS系統進行探討,使電視播出中的電源使用更加規范有效。
UPS系統是不間斷供電電源的英文簡稱,在我國廣播電視事業不斷發展的今天,該系統對于保證播出安全起到了至關重要的作用。其工作原理是對市電進行整流提供直流電壓給逆變器,逆變器向負載提供交流電,同時直流電壓也對充電電池進行充電,以保證當市電出現異常時,逆變器由電池提供電壓,使逆變器始終保持正常的工作狀態,也保證了無間斷輸出。當UPS供電主路的逆變器停機或者瞬間過載等出現意外情況時,會自動切換到靜態旁路進行輸出,從而實現不間斷安全的電能輸送,保證電視播出系統的正常運轉。
值得注意的是,雖然UPS在電視播出系統中應用廣泛,發揮作用明顯,但是在使用方法上仍有許多值得探討的地方,主要體現在以下幾個方面。
它是保證電視播出系統安全的第一步,也是至關重要的一步。首先需要對設備銘牌上的所需功率值進行了解。其次是要將電視播出系統的所用設備的伏安數簡單相加,之和就是所需UPS的功率值。一般情況下,還應該對所有設備的伏安數乘以1.2~1.5,使UPS的功率值有20%~50%的充裕量來保證UPS遇到負載波動時能夠平穩度過。同時,電視播出系統的設備伏安數每年以5%的速度增加,因此在計算及選用UPS時需要以5年作為期限進行選擇,在串聯連接方式中,容量按最小的那臺計算。假如電視臺配備發電機,發電機的容量應為所選用UPS設備容量的1.5~3.0倍。
單個UPS電源系統不能百分之百保證電源供電的安全性和可靠性,因此,大點的電視臺需要兩臺及以上UPS冗余連接。一般UPS的冗余連接有兩種方式:串聯連接和并聯連接。串聯連接是將其中一個UPS的輸出作為另外一個UPS靜態旁路的輸入,為負載提供流的UPS是主UPS,另外一個就是從UPS,在正常情況下,主UPS全部承擔負載電流,故障時從UPS提供后備電源。并聯連接是將兩臺的同型號、同功率的UPS,通過并機柜、并機模塊,把輸出端并接。在正常情況下,兩臺UPS共同均分負載和電流,當一臺UPS故障時,則由另外一臺全部承擔負載。串聯連接方式,因一臺的輸出作為另一臺的輸入,故在下級因故短路的情況下,容易引起上級的故障,同時轉備機供電時,備機負載率從零驟然增至全負載,負載躍變率過大容易造成備機可靠性下降。并聯方式可靠性更高,過載能力和耐沖擊能力強,在非冗余的情況下可以擴容,現在的廣播電視設備都是雙電源,用兩個UPS單獨給兩個電源供電,在其中一個UPS故障的時候,另一個可以安全的繼續供電。各臺可以根據自身的情況選擇適合自己的冗余連接方式,我臺選用了兩臺梅蘭日蘭Galaxy PW80KVA UPS系統進行串聯連接的冗余方式。
電視播出系統UPS容量較大,其閥控式蓄電池釋放出大量的酸性氣體及氫氣,因此,UPS需要有單獨的機房安置,而不應該與播出系統安置在一個房間,否則釋放出來的酸性等氣體會對電視播控系統以及人員造成不必要的傷害。此外,還要對UPS安置環境的溫度進行有效把握。雖UPS的使用說明上表明室內溫度是0~40℃,但是最好控制在20~25℃之間,無灰塵。否則,溫度過高會影響UPS的電池壽命,溫度過低會影響電池的啟動速度。UPS必須可靠接地,接地電阻不能超過4Ω,并且不能以中性線作為接地線。
由于UPS內部的功率原件都是在規定工作電流下運轉的,一旦開機操作不當,發生電流沖擊過大的情況,就會導致功率原件縮短工作壽命甚至燒毀。在開機時,首先要打開UPS的市電開關,然后再逐一打開負載開關。打開負載開關順序是從沖擊電流大的向沖擊電流小的逐個開啟。在開機時,嚴禁將所有的負載開關同時開啟,更不能使UPS在帶載狀態時開機。關機時,逐個關閉負載開關,最后關閉UPS的市電開關,不能出現帶載關機的情況。當出現關機時機錯誤時,需要在本次關機和下次開機之間保持至少一分鐘的間隔,防止電器元件受到不必要的損害。
為了保證UPS能夠最大限度的發揮效用,延長UPS的使用壽命,需要定期對UPS電源進行放電,周期最好保持在3個月左右。對UPS進行放電時需要將電源50%的輸出設備連接,之后再斷開市電開關,使電源保持在工作狀態中。在放電時要對UPS電源的電壓進行不間斷監測,一旦出現電壓下降到10.5V的時候,就將市電開關重新打開,對UPS進行充電,一般充電時間為10小時左右,這樣能夠確保UPS的電池一直處在相對高效的工作狀態之中。對于使用時間較長的UPS系統,應該根據廠家提供的電池使用壽命時間,及時檢測電池工作狀態,必要時更換電池。
最后,在購買選用UPS電源時一定要保證設備型號與電池規格的一致性,避免不同型號的電池在設備中混用,這樣不僅降低了工作效率,阻礙了電源之間的切換,甚至還會引發安全事故。因此,一定要養成UPS正確規范的使用習慣。