廣播電視安全播出中UPS電源維護及保養(yǎng)措施

劉 藝

（重慶廣播電視集團（總臺），重慶 400052）

0 引 言

目前，不間斷電源（Uninterruptible Power Supply，UPS）的應用已經極為廣泛。借助UPS，廣播電視播出系統實現了不間斷供電，電視節(jié)目信號的傳輸也更具有穩(wěn)定性，大大降低了因供電問題發(fā)生播出事故的概率。目前，我國電視播出節(jié)目形式越來越多樣化，節(jié)目播出效果也有了質的提升，不僅要合理規(guī)范應用UPS設備，還需要對電源設備加強日常維護和保養(yǎng)工作，以保證電視廣播供電系統的正常運行。

1 UPS電源的種類

UPS是一種含有儲能裝置，以逆變器為主要組成部分的恒壓恒頻的不間斷電源。UPS將蓄電池和主機連接在一起，在主機逆變器模塊的作用下，將直流電轉化為市電[1]。如果電網系統出現異常狀態(tài)，比如突然停止供電、電壓不具備穩(wěn)定性、設備發(fā)生干擾等情況， UPS設備應用到供電系統中能夠增強供電系統的穩(wěn)定性，使供電系統維持正常供電功能，確保相關用電設備的正常運轉[1]。

UPS按其工作方式可分為后備式和在線式兩大類。

1.1 后備式UPS

后備式 UPS 電源在市電正常供電時，市電通過交流旁路通道再經轉換開關直接向負載提供電源，機內的逆變器處于停止工作狀態(tài)。這種 UPS在實質上相當于一臺穩(wěn)壓性能極差的市電穩(wěn)壓器。它除了對市電電壓的幅度波動有所改善外，對市電電壓的頻率不穩(wěn)、波形畸變以及從電網串入的干擾等不良影響基本上沒有任何改善。只有當市電供電中斷或低于170 V時，蓄電池才對UPS的逆變器供電，并向負載提供穩(wěn)壓、穩(wěn)頻的交流電源。后備式UPS的優(yōu)點是運行效率高、噪音低、價格相對便宜，適用于市電波動不大、對供電質量要求不高的場合。

UPS設備和市電正常的供電系統有著很多相似之處，隨著科學技術的不斷發(fā)展，市電的供電系統已經日趨穩(wěn)定。

1.2 在線式UPS

在線式UPS在市電正常供電時，首先將市電交流電源變成直流電源，然后進行脈寬調制、濾波，再將直流電源重新變成交流電源，即它平時是由交流電經整流后又以逆變器方式向負載提供交流電源。一旦市電中斷，立即改由蓄電池以逆變器方式對負載提供交流電源。對于在線式UPS而言，在正常情況下，無論有無市電，它總是由UPS的逆變器對負載供電，這樣就避免了所有由市電電網電壓波動及干擾帶來的影響。顯而易見，在線式UPS的供電質量明顯優(yōu)于后備式UPS，因為它可以實現對負載的穩(wěn)頻、穩(wěn)壓供電，且在由市電供電轉換到蓄電池供電時，其轉換時間為零。

目前，在線式不間斷電源在廣播電視行業(yè)的應用率較高，能夠有效穩(wěn)定電壓，保證電力的正常供應。

2 UPS在廣播電視安全播出中的作用

2.1 作為穩(wěn)壓器調節(jié)電壓

在廣播電視系統中應用UPS時需根據不同的情況選擇合適類型的UPS設備。當市電保持在正常供電狀態(tài)時，將UPS應用在廣播電視系統中，可以起到穩(wěn)定電壓的作用。在對市電進行輸送時，UPS可作為電流的連接媒介，將電流輸送到設備上[2]。在電流傳輸過程中UPS的DC-AC交流逆變器可發(fā)揮一定的作用，使電壓更為穩(wěn)定，持續(xù)穩(wěn)定地向電視廣播系統輸送交流電壓，一般電壓值為220 V或者380 V，從而保證廣播電視節(jié)目的安全播出。

UPS設備不僅可以作為電視廣播系統的穩(wěn)壓器，還可以對廣播電視設備起到過載保護作用。如果廣播電視設備在運行過程中發(fā)生超載情況，可應用UPS進行控制，使廣播電視設備自動調整到旁路狀態(tài)，有效避免因過載造成設備內部溫度過高而發(fā)生燃燒情況，當線路負載恢復正常即可自動調整正常工作狀態(tài)；如果廣播電視設備出現嚴重超載情況，相關工作人員需要結合實際情況做出適當處理，必要時應進行跳閘處理，避免發(fā)生嚴重的后果。當電力系統處于正常供應狀態(tài)時，UPS電源為其內部蓄電池進行自動充電，便于在突發(fā)情況中正常發(fā)揮供電功能[2]。

2.2 提供不間斷電源

目前電力系統的各項技術已經越來越成熟，其供給能力也處于相對穩(wěn)定的狀態(tài)，但是在實際生產、生活過程中還是會發(fā)生一些突發(fā)斷電的意外情況，這對于廣播電視節(jié)目播出來說極為不利。由于廣播電視的大部分節(jié)目都具有較強的實時性，如果在直播節(jié)目

過程中突然遇到停電情況，那么設備就會終止運行，不但不能保持系統正常工作，節(jié)目直播也隨之中斷[3]。為了避免這種情況的發(fā)生，將UPS應用到廣播電視系統中，遇到突發(fā)停電情況，UPS會由穩(wěn)壓器轉化為電源為廣播電視設備提供穩(wěn)定的電力，保證廣播電視節(jié)目的安全播出。

3 廣播電視安全播出中UPS電源的維護與保養(yǎng)措施

3.1 營造良好的設備使用環(huán)境

UPS電源設備對外界環(huán)境的要求較高，不僅要保證使用環(huán)境的干凈整潔性，還需要合理調控使用環(huán)境的溫度和濕度，使所處環(huán)境溫度值和濕度值符合UPS電源使用要求。因此，為了保證對廣播電視不間斷輸送電力，需要為UPS電源設備營造出良好的使用環(huán)境，從而保證UPS電源設備的安全可靠性[4]。一般來說，需要從以下幾個方面對使用環(huán)境進行優(yōu)化。

（1）對UPS電源機房定期進行清理工作，保持機房內的清潔度，避免因塵土影響UPS設備的正常運行，有效防止不必要的負面影響。

（2）采用合適的方式控制UPS設備機房內的溫度和濕度，使機房內的濕度值不能超過50%，溫度則需要維持在22℃左右。

（3）需要在機房內選擇合適的位置放置UPS設備，不能選擇陰暗潮濕的角落或者陽光直射的位置，盡量選擇墻面位置，并且還需保證UPS設備和墻壁保持一定的距離，此間距可起到通風散熱的作用，保持正常溫度，降低了安全隱患[3]。

3.2 規(guī)范操作UPS設備

在廣播電視系統應用UPS設備時，不能對UPS參數進行隨意更改，這些參數能使設備處于穩(wěn)定的運行狀態(tài)。禁止對UPS設備的輸出端連接帶有感性負載的設備，比如電鉆、空調、電機類的設備。在使用UPS過程中，需要提前了解使用說明和注意事項，嚴格按照產品說明書的具體步驟進行操作，使所接的火線、零線、底線和說明書的安裝要求一致，不得隨意更改以上線路的相互順序。在對UPS設備完成安裝后，不能對其進行隨意拔插，需要規(guī)劃好統一線路，為后續(xù)的維護、保養(yǎng)提供便利條件[5]。如果需要對UPS設備進行開關機操作，需要嚴格遵循順序進行操作，不能對設備突然進行加載或者減載，這樣會造成設備電壓輸出產生波動，影響UPS設備的正常運行。同時，也不能頻繁對UPS設備進行開啟、關閉操作，一般在關閉UPS后，需在6 s以后才能對其進行開啟操作，如果間隔時間不夠，UPS設備會啟動失敗并自動進入到“開啟失敗”狀態(tài)，此時UPS設備會保持在沒有市電輸出，也沒有逆變輸出的狀態(tài)，進而無法發(fā)揮正常供電功能[4]。

3.3 保證維護保養(yǎng)的科學合理性

采用科學合理的方法對UPS設備進行維護保養(yǎng)工作，能夠有效延長UPS設備的使用年限，在一定程度上降低了廣播電視系統的運行成本。

（1）需要重視UPS新設備的維護保養(yǎng)工作。在廣播電視系統中應用新UPS設備時，需要將設備的蓄電池充滿電，在保證設備一切正常的情況下即可投入到正常使用中。

（2）對于已經應用到廣播電視系統中的UPS設備，需要采取合理的措施使其維持在正常的運行狀態(tài)，不能出現超負荷運行的情況。對UPS設備的負載情況進行實時監(jiān)控，將其最大啟動負載控制在80%以內。如果負載高于80%且長時間處于這種狀態(tài)，UPS設備的逆變開關管就有可能發(fā)生擊穿現象，導致電源設備無法進行后續(xù)工作。

（3）UPS設備的使用年限和設備充放電次數有著密切的關系，不能讓電源設備長期處于滿電狀態(tài)。因此，為了使UPS設備使用年限有所延長，需對其進行定期放電。廣播電視企業(yè)可安排專門工作人員對UPS設備進行充電、放電維護，在放電過程中，工作人員應實時監(jiān)控UPS設備的剩余電量，避免因電量不足而影響后續(xù)供電。通常情況在放電后所剩余的電量只有30%時，就需要恢復市電供電，將UPS蓄電池充滿電量。放電、充電維護的頻率可保持在3個月到6個月之間，這樣能夠有效延長UPS設備使用年限，對電池有著良好的保護作用。

3.4 做好UPS設備雷擊防御措施

UPS設備運行過程中要做好雷擊防御措施，避免UPS設備遭受雷擊，這一項防御措施極為關鍵，不但能保證UPS設備的正常運行，還能有效延長UPS設備的使用壽命，對提高廣播電視企業(yè)的經濟效益起著重要作用。雷電天氣對電氣設備都會造成一定的影響，所以需要對UPS設備做好屏蔽保護和接地保護措施。UPS設備的內部結構較為復雜，其中包含大量的集成電路和電子原件，這些配件屬于金屬材質，對雷電較為敏感，一旦遭受雷擊就會造成不同程度的損壞，輕則影響設備正常運行，重則引起火災釀成人身事故。最后，還需要有效保護UPS設備的電源線、銅芯線和遠端信號線，對其進行防雷過壓保護工作[5]。

3.5 利用通訊功能進行維護

UPS設備具有較強可操作性，可與微機實現程序控制和通訊功能。按照維護要求在微機上安裝合適的軟件，將UPS設備連接到微機的串/并聯口位置，此時需要運行維修軟件，利用此軟件實現微機和UPS通信。軟件中可包含多項功能，比如信息查詢、參數設置、定時設定、自動關機等。利用信息查詢功能，可以了解市電正常輸入電壓值、UPS設備的輸出電壓值、負載和電池容量的利用率以及市電頻率等信息，這樣可以便于調控UPS設備的運行狀態(tài)，使電視廣播節(jié)目安全播出。利用參數設置功能，可對UPS設備進行基本特性設定，并對蓄電池維持時間進行合理的設定，在電池消耗到一定的電量時，就可以收到警報信息。利用通信功能使維修養(yǎng)護操作更具智能化，對UPS設備和電池的管理提供了便利的條件。

3.6 做好UPS設備日常養(yǎng)護

廣播電視企業(yè)需要重視UPS設備的日常養(yǎng)護工作，安排專人負責UPS設備檢查工作，盡最大限度做到及時發(fā)現問題、解決問題，使電源設備處于穩(wěn)定的運行狀態(tài)。在檢查過程中，需要重點檢查UPS設備的電池、指示燈、溫度和設備內部的清潔度，在檢查結果符合運行要求后，需對UPS設備的零件進行檢查，確定其中是否存在故障問題，如果存在故障零件需及時進行更換處理。以上檢查屬于常規(guī)操作，其余的檢查工作需要由技術人員進行專業(yè)檢查，查看UPS設備運行使用情況。在進行技術檢查時，需要記錄UPS設備具體檢查內容，根據UPS設備的實際運行情況定制相應的點檢計劃，但是值得注意的是，專業(yè)點檢的時間可定為一年或者半年，檢查期間需要對UPS設備進行全面維護保養(yǎng)。如果廣播電視系統所應用UPS設備經常發(fā)生故障，則需要根據故障問題適當縮短點檢時間間隔，這樣能夠及時發(fā)現故障問題并采取有效措施解決。反之，如果UPS設備處于優(yōu)良的運行狀態(tài)，則可適當延長點檢時間間隔。

3.7 對欠壓蓄電池的充電

對于即將達到使用年限的UPS設備，蓄電池性能極其不穩(wěn)定，經常出現蓄電池的電壓過低，導致UPS設備不能正常給蓄電池進行充電，使得UPS設備不能正常工作。因此要對欠壓的蓄電池提高門限電壓，保障UPS設備正常。日常維護中，為達到安全充電的目的，采用小電流充電，即220 V市電的前提下，串聯一個二極管（簡易整流器）和一個電阻（降低電流），如圖1所示。

圖1 蓄電池小電流充電

4 結 論

綜上所述，UPS設備在電視廣播中起著重要的作用，它能為廣播電視系統不間斷地提供電流，保證電視廣播系統電壓的穩(wěn)定性，避免因電壓或者環(huán)境等問題影響電視節(jié)目的正常播出。因此，為了充分發(fā)揮UPS設備在廣播電視系統中的作用，需要加強其維修與保養(yǎng)工作，以延長電源設備的使用壽命，保證UPS電源設備持續(xù)穩(wěn)定的運行。