廣播電視臺發射機房UPS電源常見故障分析與維護技術

權進良

天祝藏族自治縣毛毛山微波臺 甘肅省 武威市 733200

現階段，智能化信息技術設備和不間斷供電的重要負載被廣泛應用在廣播電視臺發射機房中，一旦出現供電中斷，極易給廣播電視臺節目安全播出以及發射機房造成重大損失。因此，作為維持關鍵負載電力持續性的電源設備，隨著不間斷電源系統（Uninterruptible Power Supply，UPS） 的 應用推廣，對于整個發射機房運行的有效性和可靠性起到了重要支撐作用，極大提升了廣播電視信號的穩定、安全與高效播出［1］。基于此，如何有效及時、快速解決UPS 電源在實際工作中可能存在的問題以及如何維護保養電源等是值得思考與研究的問題。因此，本文在研究UPS 電源系統工作原理的基礎上，針對故障原因與維護技術應用進行深入分析與總結，并對使用過程中可能存在的問題提出了解決措施和保養方法，進而為系統整體性的發揮提供有效支撐。

1 UPS電源系統的工作原理

不間斷電源（UPS）可以理解為具有儲備電源能量的設備，能夠使設備長期保持在一個恒定電流電壓，且能夠維持穩定的工作頻率。目前在廣播電視無線臺站的主要使用場景是為發射系統電子電氣設施提供穩定持續的電力電源供應［2］。當供電系統能夠保證正常的輸入時，UPS 可以作為穩壓器使用，必要時可以為電路上的負載提供電力支持，也可根據情況智能為作為備用能源的供電電池反向充電。一旦系統供電出現異常情況或故障無法排除時，UPS 系統適時通過逆向變換將供電電池作為主能源為系統供電，保證電路系統始終穩定處于220V 市電供應，能夠較好地保護負載設施設備的可靠穩定以及相關軟硬件的有效工作。

2 UPS電源故障維護實踐分析

對于廣播電視臺而言，UPS的應用非常廣泛，并逐步推廣至發射機房等諸多領域。現階段，大部分發射臺站機房建設缺乏其他技術性設備的支持，僅僅采取大功率空調維護環境因素需求，空調自身散熱存在問題，并且會帶來較強的電磁干擾和靜電影響，這會造成電子元器件工作異常，比如UPS 電源無法開機、蓄電池和逆變器不正常工作、UPS 電池或充電電路故障等，難以保證UPS 的穩定高效。比較具有代表性的故障現象如下［3］。

2.1 逆變器損壞

故障現象：當供電能夠持續穩定時，UPS 電源的輸出正常，一旦斷電，UPS 電源的蜂鳴器會一直長鳴且無任何輸出。

故障排除：首先檢查UPS 電源的輸出電壓，判斷自身的電能是否充盈，一旦出現電力不足的情況，需要及時檢查充電電路是否存在故障或者UPS 電源自身的問題；其次檢查逆變器驅動電路是否正常運行，重點觀察UPS 電壓波動范圍是否正常，如果輸出正常，則逆變器損壞，如果輸出不正常，則檢查UPS 電源的實際控制PWM 信號是否存在異常情況，工作異常時則判斷逆變器的驅動電路出現故障，應當及時維修或更換。

2.2 充電電路異常

故障現象：實測UPS 輸出電壓值較低，持續充電后仍處于較低數值。

故障排除：首先檢查整個充電電路的輸入/輸出電壓值是否處于正常工作值范圍；當UPS電源的輸入電壓正常，而輸出處于不正常狀態時，應當及時斷開電路并進行二次檢測，持續顯示不正常數值時則代表UPS電源的整個充電電路出現故障，此時需要逐步檢測故障點位；而當UPS 電源的輸入和輸出電壓均處于正常狀態，考慮故障是由于UPS 電源長期處于過度放電、未充滿電或正常壽命周期結束等引起。

2.3 保險絲熔斷

故障現象：UPS 無法正常工作，系統無任何輸出。

故障排除：首先應當按照故障一中對于逆變器的檢測方法，重點檢查其電路是否被大功率擊穿；其次觀察UPS 電源的輸出電壓值是否一直處于較低狀態，應檢測UPS 電源的充電電路能否正常運行［4］，只有在正常條件下才能夠有效檢測整個充電電路的運行，一旦確定故障點位則及時維修。

2.4 無法正常開機

故障現象：電源設備上沒有任何的顯示。

故障排除：首先檢查整個供電系統的輸入保險絲是否熔斷，如果保險絲正常，則進一步觀察蓄電池的保險是否出現故障，當無法檢測到蓄電池電壓時，UPS 電源的輸出和顯示同步消失且無法再次啟動［5］；其次檢測電路是否正常，如無法正常工作且UPS 電源不能夠實現自啟功能，此時UPS 電源會導致所有的電路輸出關閉以及無任何顯示的信息，反之，就可以檢查UPS 電源電池電壓的檢測電路是否正常，如不正常可以維護檢測電路。

3 UPS電源維護技術運用與檢測保養

3.1 核心技術運用

（1）UPS 在使用階段經常會出現容量不足的現象，不能夠有效滿足系統供能的穩定持續，此時必須立足于發射系統負載的輸出功率，計算UPS 電源系統的可擴展空間。

（2）由于逆向轉換功能模塊長期處于工作狀態，因此不能夠頻繁啟動或停止UPS 電源，否則會因為瞬間的沖擊電流導致電源內部元器件的損壞，縮短其工作壽命或導致電源系統模式紊亂、電源輸出狀態異常。

（3）UPS 系統不能夠長期處于負荷工作狀態（通常情況下，最大負荷是標準承載的80% ， 極 端 情 況 可 以 達 到90%），否則極易導致內部元器件被燒穿，這就要求無線臺站在接入UPS 電源時，應當將大功率電器放在系統電路的前面，而把穩壓整流的元器件放在后面，從而保證系統整體運行的安全穩定［6］。

（4）為了延長UPS 電源的使用壽命，通常在系統運行時先接入市電（此時系統電路處于旁路，能夠有效抗擊瞬時電流的沖擊），而后逐一接入負載，并打開UPS，使其逆向轉換功能處于工作狀態，關機時則按照相反程序實施即可。

3.2 設備技術檢測

3.2.1 重點檢測市電UPS 與UPS旁路的工作狀態

需要明確當系統處于市電UPS 狀態時，各個負載工作正常，且數據已經完整儲存；通過關機方式將工作狀態切換至UPS 旁路，此時觀察系統工作是否異常，運行參數是否準確，當判斷一切正常時，再通過開機方式，切回工作狀態。

3.2.2 重點檢測市電逆向轉換與電池逆向轉換的工作模式

首先明確系統處于市電功能狀態，即此時是UPS 常態化工作模式，逆向轉換功能處于工作狀態，系統正常運行，電壓穩定，干擾較小；通過掉電的方式使系統進入電池供能模式，判斷系統是否正常，電壓是否穩定，當判斷一切正常時，再重新加電切回原工作狀態。

3.2.3 重點檢測市電參數與電磁參數的供能使用范圍

需要在市電功能條件下檢測并保存此時UPS 電源系統的輸入功率（電壓/電流），通過關機進一步采集系統在電池供能前提下的相關數據［7］。值得注意的是，UPS 電源系統的相關輸出參數也應積極與同期數據比對，判斷電源系統運行狀態是否穩定可靠。

3.2.4 電池狀態的常態化抽檢

蓄電池的抽檢通常是在放電狀態下進行，此時能夠有效保護系統負載的穩定。放電工作最好是在電池電量處于滿電量狀態，且負載不超過系統標量的70%，狀態檢測可以首先利用UPS 自檢功能，即遠程服務終端控制UPS 電源實施自檢放電，并通過采樣輸出電壓強度的變化、時間的區間等，有效衡量UPS 電源電池狀態，當不滿足需求時應及時更換。