淺議UPS電源在廣播發射臺中的維護與應用

王榮

摘 要：廣播電視為人民大眾提供了豐富多彩的電視節目，豐富了人民群眾的文化生活，特別是大量直播節目，更是為我國廣電行業的建設與發展注入了新鮮的活力，因此，良好的播出信號是廣播電視安全運行的重要保證。文章概述了UPS電源系統，分析了如何選擇UPS電源系統，并提出了如何有效地維護UPS電源及其配套系統。

關鍵詞：UPS電源；廣播電視；選擇；維護

廣播電視直播系統是現場直播信號的心臟，為保證電視節目的質量要求，杜絕電視系統服務中斷現象的出現，必須保證供電質量。因此，在電視播出系統機房中設置UPS供電系統十分必要。

1 UPS電源概述

UPS是不間斷電源的簡稱，在有限電視系統中一般使用蓄電池或其它能源作為備用電源使用，以實現電網供電和備用電源供電之間的平滑倒換，保證實現所接負載電源的持續可靠性。

1.1 UPS電源的組成與工作原理

UPS電源主要由整流器、逆變器、蓄電池和旁路開關等四部分組成，其不同部分有著不同的作用。

整流器是一個將市電或發電機的交流電轉化為直流的整流裝置。一方面，它可以為蓄電池提供充電電壓；另一方面，它可以將交流電轉化為直流電，經過濾波后送給逆變器。整流器能把電壓穩定在一個合理的范圍內，對穩定起著重要的作用。逆變器是一個由逆變橋、控制邏輯和濾波電路組成，其作用是將整流后的直流電能轉化為電壓和頻率都相對比較穩定的交流電的裝置，并最終提供給負載。其性能直接影響UPS的輸出性能指標。旁路開關可以承受負載的瞬間過載或者短路，其主要作用就是提高UPS電源的可靠性。當UPS供電系統出現過載或短路故障時，UPS可以自動切換到旁路，以保護UPS的逆變器不會因為過載而損壞。蓄電池是由若干個電池串聯而成的儲存電能的裝置。其容量大小決定了維持放（供）電的時間，其主要針對市電而進行化學能的轉化：當市電正常時，將電能轉換成化學能儲存在電池內部；而當市電出現故障時，將化學能轉換成電能提供給逆變器或負載。

1.2 UPS電源的分類

按照工作原理，UPS電源可以分為離線式、在線式以及在線互動式三種。離線式電源又稱為后備式電源。結構相對簡單、價格較低、可靠性能較高，主要應用在UPS的外置設備、微機等方面。其主要功能就是自行穩定電壓、及時進行斷電保護。通常情況下，后備式電源需要十毫秒左右的時間進行轉換，經過逆變之后，改變原來交流電的正弦波為方波。在線式電源，這是一類結構較復雜，具有較為穩定的電壓和完善性能的電源。只要有負載工作，逆變器就一直工作，只有UPS發生故障、過載時才會轉變為旁路輸出給負載。輸出電壓瞬間反應特別好，對一切電源方面的問題都能很好地解決。由于良好的功能，投資較大，常常應用在比較關鍵的設備和環境中才能應用。在線互動式電源。平常由旁路輸出給負載，此時的逆變器作為充電器，當遇到斷電情況時，逆變器會將電池能量轉變為交流電輸出給負載。這類電源具有很強的抗市電干擾能力，只需要四毫秒以下的時間就可以進行轉換，經過逆變后輸出的正弦波，可以在較差的環境下進行應用。

2 UPS蓄電池組與配套發電機系統的選擇

2.1 UPS電源的選擇

對于UPS電源來說，蓄電池是最重要的組成部分，也是UPS電源系統中最為薄弱的環節。蓄電池出現故障后，會導致主機出現故障，因此要認真選擇蓄電池，以保證UPS電源系統的穩定、高效運行。

在廣播電視直播中，為了應對長時間停電的緊急情況，一般采用兩種措施：一種是為UPS電源安裝大容量的蓄電池，這種方法會提高UPS電源的成本；另一種是為UPS配置能夠應對短時停電的電池組，并同時配套UPS發電組。

因此，首先要做好蓄電池工作時間的計算。

蓄電池工作時間=蓄電池組容量*電壓/（主機額定功率*功率因數）。根據該公式，可以計算出外電停電狀態下蓄電池的工作時間，也就能得到所需的電池容量。假設需要蓄電池放電時間為60分鐘，套用公式，可以計算出160kVA UPS蓄電池容量=1小時*160kVA*0.75/380V=316AH。兩臺60kVA的UPS蓄電池容量=1*60*2*0.75/380V=237AH。按照計算結果，我們可以為每臺160kVA UPS配置兩組75AH并聯接法的蓄電池，為兩套兩臺60kVA UPS分別配置100AH的蓄電池。

2.2 UPS電源配套發電系統的選擇

UPS電源配套系統要滿足負載需求，以保證點擊因為過載而停機。UPS電源的帶載能力、容量大小以及在不同環境中性能表現，都成為了UPS電源選擇所需要考慮的問題。一般認為UPS容量越大，可靠性能就越高；負載性質要區分線性負載和非線性負載，要根據功率和峰值因數來選擇UPS電源。一般為了應對突然停電，需要選擇大容量的發電機來為UPS通電，對于12脈沖的整流UPS電源來說，兩者之間的容量比為1：1.5以上為合適。選擇500kVA是能夠滿足UPS系統正常運行的需要。當外電斷電情況出現時，發電機系統自動啟動，在不同的UPS電源配套的電池組的放電時間內，發電機便可以繼續給UPS系統供電，保證機房設備供電的連續性。

3 UPS電源使用中的維護

由于實際工作經驗告訴我們，只安裝了UPS電源不等于能保證廣播電視直播系統供電力萬無一失，由于不正當的維護而造成的停電事故也常有發生。因此，如何確保UPS電源充分發揮作用，日常的維護十分必要。

3.1 要保證一個事宜的環境

UPS電源系統對工作環境要求不算太高，處于5°～40°都能正常工作。但是，要保持環境的干燥、通風，同時盡量避免陽光直射，防止高溫曬燙設備。

3.2 不能隨意更改主機設置中的參數

如果隨意更改參數，會對UPS電源造成直接的影響。尤其是電池組的參數，如果隨意更改，將會直接縮短電池的使用壽命。但是，要根據電源工作的環境溫度，要相應調整浮充電壓。一般以25°為參照標準，每當環境升溫或降低1°時，浮充電壓就應增加18mv。

3.3 禁止使用過程中隨意增加功率大的額外設備。由于UPS電源使用要求功率余量不大，不允許在滿負載工作狀態下長時間運行，否則，容易出現主機故障，甚至會損壞變換器。

3.4 采取保護措施，避免發生電擊危險。UPS的組合電源的電壓很高，在進行拆卸導電聯接時，要做好安全保護措施。使用絕緣工具，并在輸出接點上設有防觸摸措施。任何狀態下，都要保證電壓、電流在安全值內。

3.5 避免電池出現深度放電或短路的情況。電池的循環壽命與放電深度有很大的關系。放電深的電池，循環壽命短。一般保證放電達到容量的1/3～1/2就可以了。

3.6 避免UPS處于磁場包圍中。由于UPS電源的防磁能力有限，如果長期工作在磁場強大的環境中，會縮短UPS電源的使用壽命。

為了電視廣播節目的安全、穩定地播出，無論是在節目傳輸還是配電系統，UPS電源系統都起到了極其重要的作用。因為，我們要充分了解UPS電源系統的性能并能做到正確地使用、維護UPS電源，減少或降低UPS電源出現的故障率，延長電源使用壽命，從而保證不間斷的電源的供應，更好地服務于電視廣播直播工作。

參考文獻

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