發(fā)射機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)后備電源故障處理及維護(hù)

鄔元杰，徐 靜，王建剛

1.內(nèi)蒙古新聞出版廣電局杭錦843 發(fā)射臺，內(nèi)蒙古杭錦旗 017400

2.內(nèi)蒙古新聞出版廣電局奈曼734 發(fā)射臺，內(nèi)蒙古奈曼旗 028300

0 引言

在廣電系統(tǒng)中，無論是廣播電臺電視臺、發(fā)射臺，UPS 作為備用電源都得到廣泛的應(yīng)用。在保障安全、優(yōu)質(zhì)播出發(fā)面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。而在日常技術(shù)維護(hù)中，經(jīng)常忽略對UPS 電池的維護(hù)，這就對安全播出造成嚴(yán)重威脅。臺里有一套監(jiān)控系統(tǒng)，專門用于實時監(jiān)測各發(fā)射機(jī)功率、調(diào)幅度、信號等重要參數(shù)，UPS 作為備用電源在保障監(jiān)控系統(tǒng)正常運(yùn)行過程中發(fā)揮著重要作用?，F(xiàn)以臺中使用Castle 1K UPS 為例，進(jìn)行如下介紹。

1 UPS 定義

不間斷電源或供電系統(tǒng)簡稱UPS，就是當(dāng)交流電網(wǎng)輸入發(fā)生異常或中斷時，它可以繼續(xù)向負(fù)載供電，并能保證供電質(zhì)量，使負(fù)載供電不受影響。

2 UPS 的作用

當(dāng)市電正常供電時，一方面將市電經(jīng)過UPS 內(nèi)部處理和變換后供給負(fù)載，此時的 UPS 具有穩(wěn)壓作用，另一方面它給蓄電池組充電；當(dāng)市電停電或供電異常時，UPS 立即由蓄電池，通過逆變器向負(fù)載供電，保證負(fù)載供電不間斷；UPS 還能提供電壓保護(hù)，防止外電電壓過高和過低；另外，UPS 還具備電力凈化功能。

3 Castle 1K UPS 特點

Castle 1K UPS 是在線式UPS。無論是市電是否正常，它對負(fù)載的供電均通過UPS 的逆變器提供，所以市電電網(wǎng)的電壓波動或干擾就被完全隔離。而且，當(dāng)市電停電或恢復(fù)時，UPS 在市電供電與蓄電池供電之間的切換時間很短，一般小于3ms，這樣完全不會影響負(fù)載的正常工作。

4 castle 1K UPS 系統(tǒng)框圖

當(dāng)市電正常時，由功率校正電路（AC/DC converter）產(chǎn)生逆變工作需要的±370V 的直流電壓，經(jīng)逆變器將直流轉(zhuǎn)換為交流輸出，另一路市電經(jīng)充電器電路產(chǎn)生的直流電壓對蓄電池充電；當(dāng)市電中斷時，蓄電池所儲存的能量經(jīng)DC/DC 轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換為±400V 的直流電壓作為逆變器的輸入，以實現(xiàn)不間斷供電。

5 castle 1K UPS 前后面板介紹

6 故障一例

現(xiàn)象：逆變供電：前面板10#、9#指示燈亮，電池容量指示燈指閃爍，有報警聲。旁路供電：8#、7#指示燈亮。兩種狀態(tài)頻繁切換。

分析及處理：旁路供電、逆變供電負(fù)載均能正常工作，電池指示燈閃爍，判斷是電池部分出現(xiàn)問題。更換電池后UPS 正常。檢查各三塊電池電壓，一塊為11V，其余兩塊為13.5V，電池容量可能降低。對電池來說，測量內(nèi)阻的方法，判斷更為準(zhǔn)確。一般正常電池的內(nèi)阻在10-30mΩ，超過80mΩ，就需要處理，內(nèi)阻超過200mΩ 以上，電池的放電特性不足以維持UPS 的正常運(yùn)行。很大一部分落后電池可以通過正確充電而恢復(fù)容量。

處理方法有以下三種。

1）充電電源可采用穩(wěn)壓直流電源，充電前將電壓設(shè)置好，用限流恒壓法充放電3 次，以每個單元2.27V的充電電壓對蓄電池進(jìn)行充電，其充電電流限制在10h率電流值，一直充到充電電流小于5mA/AH。充放電3次可以使落后電池回復(fù)其容量。充電時，不僅要注意充電電流與電壓值，還要注意蓄電池的溫度。11V 的落后電池，就是通過這種方法恢復(fù)正常。

2）如果上面方法不能使蓄電池恢復(fù)電池容量或其容量恢復(fù)不明顯，可以先用0.2C 的大電流進(jìn)行充電，待充電到充電電壓后，蓄電池單元電壓能保持在2.2V左右，再以0.05C 的小電流充電，直到基本恢復(fù)容量為止。

3）個別電池用上述兩種方法容量也不能恢復(fù)，一塊12V 的電池加上20V 甚至30V 直流電壓也無充電電流，可用下述方法一試：

如圖接好電路，先將自耦變壓器輸出電壓置零，然后逐漸升高，待有微小電流時，停止升高電壓，仔細(xì)觀察電流變化，如果電流繼續(xù)升高，電池有望救活。如果這是V1 指示的電壓已經(jīng)很高（有時可達(dá)到60V 以上），而蓄電池的額定電壓很低（如只有一塊12V 的電池），則應(yīng)不斷降低電壓，保持小電流充電，待V2 處電壓降至20V 左右時，可用0.2C 的大電流進(jìn)行充電，待V2 電壓降到15V 左右時，再改用0.1C 充電，當(dāng)去掉充電電壓，蓄電池達(dá)到13V，說明電池已復(fù)活，這時可以試用，判斷其是否恢復(fù)。使用此充電方法注意以下三點：1）火線、零線不要接錯。2）人不能離開現(xiàn)場，一旦蓄電池“蘇醒”，充電電流將迅速增加，需要及時降低輸入電壓，只有蓄電池基本恢復(fù)，其充電電流才會穩(wěn)定。3）注意電池溫度達(dá)到40℃，要停止充電。

7 UPS 電池的維護(hù)及注意事項

1）蓄電池對環(huán)境溫度有一定的要求，工作環(huán)境溫度應(yīng)在23℃左右，如果低于15℃時，電池容量下降，溫度過高會使電池壽命縮短。

2）對于經(jīng)常不使用的蓄電池供電的UPS，每隔兩個月對UPS 進(jìn)行一次放電，放出容量的50%左右，然后再進(jìn)行充電。對于不常用的電池應(yīng)該每個月進(jìn)行一次補(bǔ)充充電。

3）及時處理“落后”電池，要在斷開市電情況下，檢查電池組的浮充電壓和每塊電池的浮充電壓。測得的單塊電池電壓不能低于標(biāo)稱值的70%。

4）要定期進(jìn)行檢查，查看端子有無氧化變色，接線有無松動接觸不良，電池有無漏液破損。

8 結(jié)論

廣播電視臺作為一級用電單位，極少發(fā)生異常停電現(xiàn)象，UPS 系統(tǒng)的電池組長期處于浮充狀態(tài)，長時間浮充會造成電池老化，使電池的使用壽命縮短。這就威脅到備用電源的可靠性，所以要提高警惕，加強(qiáng)日常技術(shù)維護(hù)。

[1]侯振義，王義明.UPS電路分析與維修[M].科學(xué)出版社，2001：269-295.

[2]姚行中.UPS原理及維修技術(shù)[M].科學(xué)出版社，1996：112-129.

[3]何希才.UP應(yīng)用及維修技術(shù)[M].人民郵電出版社，1997：121-132.