無(wú)線電視發(fā)射臺(tái)低壓配電系統(tǒng)的配置和維護(hù)實(shí)踐

【摘要】隨著廣播電視技術(shù)的快速發(fā)展和人民群眾對(duì)精神文化需求的提升，無(wú)線電視發(fā)射臺(tái)的穩(wěn)定運(yùn)行顯得愈發(fā)重要。而低壓配電系統(tǒng)作為發(fā)射臺(tái)的核心組成部分，其配置和維護(hù)的合理性直接關(guān)系到電視信號(hào)的穩(wěn)定傳輸。本文探討了無(wú)線電視發(fā)射臺(tái)低壓配電系統(tǒng)的配置要點(diǎn)與維護(hù)實(shí)踐。針對(duì)系統(tǒng)的構(gòu)型、設(shè)備選擇、低壓配電柜與斷路器配置等關(guān)鍵配置進(jìn)行了詳細(xì)分析，并提出了常規(guī)維護(hù)、異常處理及風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防措施。本文旨在確保無(wú)線電視發(fā)射臺(tái)低壓配電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，以保障電視節(jié)目的順利播出。

【關(guān)鍵詞】無(wú)線電視；發(fā)射臺(tái)；低壓配電；系統(tǒng)配置

中圖分類號(hào)：TN92 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2024.17.012

無(wú)線電視發(fā)射臺(tái)低壓配電系統(tǒng)是決定電視發(fā)射臺(tái)能否順利運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵。近幾年，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的今天，電氣越來(lái)越多地被用于生產(chǎn)和生活，在廣播電視節(jié)目信號(hào)傳輸方面扮演著重要角色。無(wú)線電視發(fā)射臺(tái)的低壓配電系統(tǒng)，主要由低壓配電柜、開關(guān)電源、電池組、UPS電源以及PDU電源等關(guān)鍵設(shè)備構(gòu)成。該系統(tǒng)能夠?qū)⑤斎氲慕涣麟娡ㄟ^變壓器降至設(shè)備適用的低電壓，并實(shí)施精準(zhǔn)的配電控制。在對(duì)其進(jìn)行安裝和維修的過程中，必須要建立起與之相適應(yīng)的雙電源環(huán)路，才能保證無(wú)線電視發(fā)射臺(tái)低壓配電系統(tǒng)的穩(wěn)定工作[1]。本文深入探討了無(wú)線電視發(fā)射臺(tái)低壓配電系統(tǒng)的關(guān)鍵配置要點(diǎn)以及針對(duì)該系統(tǒng)的有效維護(hù)策略，旨在為相關(guān)從業(yè)者提供實(shí)用的參考和指導(dǎo)。

1. 配置要點(diǎn)

1.1 系統(tǒng)構(gòu)型與設(shè)備選擇

為了保證發(fā)射臺(tái)的正常工作，需要將兩條外電線路進(jìn)行連接，以保證其正常工作。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)兩臺(tái)變壓器，采用單母線分區(qū)的方法進(jìn)行電氣主接線，保證兩臺(tái)變壓器的運(yùn)行具有獨(dú)立性。另外，還需要合理采用配電方式，才能適應(yīng)各種負(fù)荷的需要。對(duì)于關(guān)鍵負(fù)荷，如消防負(fù)荷，應(yīng)采用雙電源供電形式，根據(jù)實(shí)際工作需求進(jìn)行自動(dòng)切換。

1.2 低壓配電柜與斷路器的配置

在整個(gè)電力系統(tǒng)中，低壓配電箱的選用至關(guān)重要，其選用要從工藝、經(jīng)濟(jì)、安裝、使用和維護(hù)幾個(gè)方面來(lái)考慮。配電柜有常規(guī)和抽屜式兩種，要結(jié)合電視發(fā)射臺(tái)的規(guī)模、技術(shù)力量、電視要求來(lái)選擇。斷路器在低壓配電系統(tǒng)中扮演著至關(guān)重要的角色，它能在電流超過規(guī)定值時(shí)自動(dòng)切斷電路，從而保護(hù)電路和設(shè)備免受損壞。在無(wú)線電視發(fā)射臺(tái)中，合理的斷路器配置能夠確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，進(jìn)而保障電視信號(hào)的正常傳輸。根據(jù)無(wú)線電視發(fā)射臺(tái)的實(shí)際需求和負(fù)載特性，選擇合適的斷路器類型和規(guī)格。同時(shí)，應(yīng)關(guān)注斷路器的質(zhì)量、可靠性和使用壽命等因素。斷路器可結(jié)合實(shí)際選擇塑殼斷路器（Molded Case Circuit Breakers，MCCB）、微型斷路器（Miniature Circuit Breaker，MCB）、漏電斷路器（Residual Current Device，RCD）等不同類型。選擇斷路器時(shí)，需注意斷路器的額定電流應(yīng)略大于電路的正常工作電流，但不應(yīng)過大，以免影響保護(hù)效果。可根據(jù)電路需要選擇合適的極數(shù)，如單極、雙極、三極或四極。盡量選擇具有足夠分段能力的斷路器，以確保在短路時(shí)能夠可靠地切斷電流。

1.3 自備電源與供電回路

對(duì)于電視發(fā)射臺(tái)和總功率小于100 kW的中短波發(fā)射臺(tái)，應(yīng)配置柴油發(fā)電機(jī)作為自備電源。機(jī)房播出負(fù)荷應(yīng)設(shè)置主備變壓器，發(fā)射控制設(shè)備和信號(hào)源設(shè)備應(yīng)采用UPS供電。主備播出設(shè)備、雙電源播出設(shè)備應(yīng)分別接入不同的供電回路，可確保供電的可靠性和穩(wěn)定性。

1.4 安全性、穩(wěn)定性、高效性與可靠性

在配置時(shí)嚴(yán)格遵守安全規(guī)程，保證裝置、人身安全；選用性能良好的器件，對(duì)器件進(jìn)行適當(dāng)設(shè)計(jì)，保證器件的穩(wěn)定性；在保證電源品質(zhì)的前提下，應(yīng)以提高供電效率為目標(biāo)，盡量減少電源損耗，避免因電壓波動(dòng)而引起的設(shè)備故障；由于低壓配電網(wǎng)要求長(zhǎng)時(shí)間平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，因此在檢修期間要對(duì)其進(jìn)行定期檢測(cè)，同時(shí)要加大預(yù)防力度，避免出現(xiàn)事故[2]。

2. 低壓配電系統(tǒng)配置結(jié)構(gòu)

2.1 系統(tǒng)配置方式

無(wú)線電視發(fā)射臺(tái)低壓配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意如圖1所示，本系統(tǒng)低壓母線采用一條母線分區(qū)，采用主備工藝變壓器和主備功率變壓器相結(jié)合的380 V，滿足裝置供電需求。主變壓器和備用變壓器在各自母線上各有一條線路，對(duì)低電壓母線采用單母線分區(qū)操作，實(shí)現(xiàn)主備工藝設(shè)備、主備UPS及功率負(fù)荷的電源供給。主、備用變壓器各承擔(dān)其負(fù)荷，具有較好的經(jīng)濟(jì)性。在一條外部電源發(fā)生故障時(shí)，另外一條電源可以承擔(dān)所有的負(fù)荷，在維修某一條線路時(shí)，不必整條線路都斷電，而可以一邊維修一邊播出節(jié)目。

圖1 無(wú)線電視發(fā)射臺(tái)低壓配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)示意圖

2.2 外部電源

外部電源從市電力局220 kV或110 kV變電站引出，經(jīng)纜線供應(yīng)。最近幾年，大多數(shù)的高架線路都使用了絕緣導(dǎo)線，這種導(dǎo)線能夠很好的防止由于雷擊、異物搭接以及其他偶然原因引起的線路短路、接地等現(xiàn)象，提高電力供應(yīng)的安全可靠性。在設(shè)計(jì)外接電源時(shí)，要從經(jīng)濟(jì)性及維修方便兩方面進(jìn)行考慮，一般都是選用雙源或單源雙回線。兩個(gè)獨(dú)立的電源必須同頻率，并且每路都能承受所有負(fù)荷，盡可能地避開單一電源供應(yīng)模式，并要確保有一條以上的線路專用，在一條線路出現(xiàn)故障的情況下，另外一條線路也能不被破壞。

2.3 高壓配電柜

KYN系列的AC金屬鎧裝移動(dòng)式開關(guān)裝置是最常見的柜型，在變壓器功率不超過1000 kVA的情況下，可以使用高壓環(huán)網(wǎng)柜。環(huán)網(wǎng)柜一般由負(fù)載開關(guān)或者是真空觸點(diǎn)控制線路分合，并配備有高壓保險(xiǎn)絲。KYN型高壓箱以手推行為主體，其觸點(diǎn)位于真空泡孔中，電弧熄滅性能好，并配備了一種機(jī)械能量存儲(chǔ)設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)人工和直流兩種方式的電氣通斷。高壓配電柜采用開閉計(jì)數(shù)裝置，防止頻繁操作，以確保開關(guān)的使用壽命。為避免高壓開關(guān)柜發(fā)生故障，應(yīng)具有“五防”特點(diǎn)。

2.4 二次保護(hù)系統(tǒng)

在低壓配電網(wǎng)中，主要是用來(lái)傳遞電力，沒有防護(hù)的作用，因此要通過二次保護(hù)系統(tǒng)設(shè)備，考慮好特殊因素，如防雷擊、防電磁干擾等。這些特殊因素可能會(huì)對(duì)電力供應(yīng)造成干擾或損害，因此需要采取相應(yīng)的措施進(jìn)行防護(hù)。為避免越線，二次繼電器的定值要進(jìn)行周期性校核。

2.5 電力變壓器

臺(tái)站中通常使用箱式和臺(tái)式兩種電力變壓器。箱式變壓器也叫預(yù)置型變電站，由高壓室、變壓室、低壓室三部分構(gòu)成。為了對(duì)低壓線路及變壓器進(jìn)行安全防護(hù)，在高壓室內(nèi)設(shè)置高壓進(jìn)線分?jǐn)嚅_關(guān)、斷路器、電源監(jiān)控及防護(hù)設(shè)備。低壓室內(nèi)設(shè)有低壓開關(guān)、電容補(bǔ)償裝置、出線斷路器等。箱式變流裝置通常為干式變壓器，利用自然制冷和強(qiáng)制通風(fēng)制冷兩種方式。箱式變壓器在年度維修中僅需進(jìn)行除塵、擰緊螺栓、搖動(dòng)及耐壓測(cè)試即可，可以達(dá)到免維修的目的。臺(tái)變壓器一般都是裝在進(jìn)線桿，采用燃油變壓器。臺(tái)變高壓端應(yīng)該設(shè)置高電壓跌落開關(guān)，在低壓端應(yīng)該設(shè)置配電箱，并配備出線斷路器、計(jì)量設(shè)備和電容補(bǔ)償設(shè)備，當(dāng)停電時(shí)，可以由斷路器完成開關(guān)關(guān)閉[3]。

2.6 低壓配電柜

在無(wú)線電視發(fā)射臺(tái)的低壓配電系統(tǒng)中，低壓配電柜扮演著重要角色，其額定電流設(shè)定為交流50 Hz，額定電壓為380 V。該系統(tǒng)專為動(dòng)力、照明及一般配電需求而設(shè)計(jì)，負(fù)責(zé)進(jìn)行電能轉(zhuǎn)換與精確控制。低壓配電柜內(nèi)部配備了斷路器、熔斷器、漏電保護(hù)器等關(guān)鍵電氣元件，旨在確保電路的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，并提供全面的保護(hù)與控制功能。為滿足整套電氣設(shè)備的電源需求，需按臺(tái)站負(fù)荷的大小來(lái)確定其所需電流，額定電流一般為其計(jì)算值的1.2～1.5倍。每個(gè)負(fù)載切換器的額定電流應(yīng)該根據(jù)載荷大小來(lái)決定，最大值為1.2倍。確保在電力負(fù)荷出現(xiàn)異常情況下，一級(jí)開關(guān)能迅速切斷電源，避免出現(xiàn)跨區(qū)跳轉(zhuǎn)，導(dǎo)致停電范圍增大。低電壓電纜通常采用的是XLPE或PVC，在環(huán)保方面有規(guī)定的情況下，不宜使用PVC。在對(duì)安全和鼠患有較高治理需求的臺(tái)站，宜選擇金屬護(hù)套或鋼芯鎧裝的絕緣電纜。

2.7 UPS電源

為了避免外部雷擊和開關(guān)操作過程中的突然停電，確保節(jié)目播出過程中設(shè)備裝置的正常運(yùn)行，機(jī)房?jī)?nèi)必須配備一臺(tái)聯(lián)機(jī)UPS緊急電源。為了避免外部電力供應(yīng)不足而導(dǎo)致的電力供應(yīng)中斷，建議在計(jì)算機(jī)機(jī)房?jī)?nèi)配備柴油發(fā)電機(jī)組作為緊急電源。UPS電池的備用時(shí)間要保證在規(guī)定負(fù)荷下持續(xù)使用超過30多分鐘，并且禁止和其他非播出工藝負(fù)荷與UPS供電。UPS應(yīng)該具有電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)、充電和放電保護(hù)、自放電功能[4]。

2.8 柴油發(fā)電機(jī)組

柴油機(jī)使用是過程用電的最后一項(xiàng)緊急措施，當(dāng)雙路外部設(shè)備完全斷電時(shí)，UPS的工作時(shí)間通常僅能維持30多分鐘，此時(shí)就必須馬上啟動(dòng)機(jī)組，并與低壓分配系統(tǒng)相連，為UPS和負(fù)荷提供電力，以保障節(jié)目的正常播放。發(fā)電系統(tǒng)通常包括備用電源和發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，可確保無(wú)線電視發(fā)射臺(tái)在緊急情況下能夠維持信號(hào)的連續(xù)傳輸。首先，需要根據(jù)發(fā)射臺(tái)的電力需求和設(shè)備配置來(lái)確定發(fā)電機(jī)的容量和類型。其次，需要合理設(shè)計(jì)電力分配和監(jiān)控系統(tǒng)，以確保電力供應(yīng)的穩(wěn)定性和可靠性。另外，還需要考慮發(fā)電機(jī)的維護(hù)和保養(yǎng)，以延長(zhǎng)其使用壽命并確保其正常運(yùn)行。系統(tǒng)啟動(dòng)后可迅速恢復(fù)至工頻值及設(shè)定的電壓值，以達(dá)到額定輸出的要求。為了避免發(fā)生倒放現(xiàn)象，機(jī)組出口和低電壓入口開關(guān)之間應(yīng)采用電子聯(lián)鎖或機(jī)械聯(lián)鎖方式。機(jī)組的額定功率要比不間斷電源的容量大，通常為1.2～1.5倍。

3. 維護(hù)對(duì)策分析

3.1 低壓配電系統(tǒng)常規(guī)維護(hù)措施

在無(wú)線電視發(fā)射臺(tái)的低壓配電裝置維修中，日常維修和管理是保證其工作順利進(jìn)行的前提。有關(guān)人員要提高對(duì)低壓配電系統(tǒng)的維護(hù)和管理水平，首要任務(wù)是對(duì)其進(jìn)行定期檢查與維修，明確是否有怪味、特殊聲音等，并做好運(yùn)行參數(shù)的統(tǒng)計(jì)。此外，在對(duì)低壓配電盒進(jìn)行檢修時(shí)，還要每年對(duì)機(jī)械聯(lián)鎖裝置、開關(guān)搖把、滅弧罩等有關(guān)重要模塊進(jìn)行一次檢測(cè)，并按照人工和自動(dòng)化兩種工作方式，分別對(duì)分閘和機(jī)械合閘進(jìn)行人工操縱機(jī)械實(shí)驗(yàn)，使其更好地進(jìn)行例行維護(hù)與管理。其次，維修人員應(yīng)對(duì)各配電線路引下線、接線狀態(tài)、供電線路及接地線運(yùn)行情況進(jìn)行排查，以降低線路發(fā)生事故的可能性。最后，使用紅外線熱成像技術(shù)，對(duì)母線的相位端子和斷路器等進(jìn)行周期性檢測(cè)，判斷設(shè)備溫度有是否存在問題，一旦出現(xiàn)溫度問題，就必須立即切斷對(duì)應(yīng)電源，對(duì)該問題進(jìn)行分析和解決[5]。

3.2 低壓配電系統(tǒng)異常處理措施

低壓配電系統(tǒng)的異常處置與維修工作，是指在無(wú)線電視發(fā)射臺(tái)低壓配電系統(tǒng)的運(yùn)行過程中是否出現(xiàn)了突發(fā)故障，這種故障很可能會(huì)造成電網(wǎng)的突然停電，從而造成電視節(jié)目無(wú)法傳輸信號(hào)，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，要保證無(wú)線電視發(fā)射臺(tái)安全、平穩(wěn)地運(yùn)轉(zhuǎn)，就必須做好低壓配電系統(tǒng)工作。首先，在日常維修工作中，通過對(duì)無(wú)線發(fā)射臺(tái)工作狀況的巡視記錄報(bào)告，對(duì)其進(jìn)行判斷，并利用先進(jìn)科技，對(duì)系統(tǒng)故障進(jìn)行及時(shí)處置與維修，從而縮短無(wú)線電視發(fā)射臺(tái)故障發(fā)生周期，達(dá)到降低損耗的目的，保障無(wú)線電視發(fā)射臺(tái)低壓配電系統(tǒng)運(yùn)維穩(wěn)定性。另外，在應(yīng)對(duì)低壓配電系統(tǒng)異常故障時(shí)，還要健全與之配套的低壓配電系統(tǒng)的管理體制，將每一個(gè)環(huán)節(jié)的主體責(zé)任與權(quán)力都進(jìn)行詳細(xì)劃分，當(dāng)出現(xiàn)系統(tǒng)異常時(shí)，可以迅速尋找到主體負(fù)責(zé)人，同時(shí)也可以根據(jù)其操作狀況，提升系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，增強(qiáng)有關(guān)人員的工作責(zé)任心[6]。

3.3 低壓配電系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防措施

首先，在低電壓分配系統(tǒng)中，有關(guān)人員作為直接操作員，應(yīng)該將自身的綜合素質(zhì)提升到新高度，并與日常維護(hù)有關(guān)工作內(nèi)容相聯(lián)系，保障員工的作業(yè)活動(dòng)更加規(guī)范，降低由人引起的故障問題。其次，要強(qiáng)化工藝模組的管理，通過對(duì)有關(guān)接零和接線端子的接地電流檢驗(yàn)，從而保證低壓配電系統(tǒng)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。對(duì)于高壓部分和易觸電部位，應(yīng)采取有效的安全防護(hù)措施，如設(shè)置防護(hù)欄、安裝絕緣墊等，并合理設(shè)計(jì)和建設(shè)低壓配電系統(tǒng)的電氣接地，確保接地系統(tǒng)的穩(wěn)定和可靠性。定期檢查接地系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，確保接地電阻合格。再次，制定針對(duì)突發(fā)事件的應(yīng)急預(yù)案，包括電力中斷、設(shè)備故障等情況的處理流程和措施，以確保在緊急情況下能夠迅速恢復(fù)播出。最后，在低電壓配電網(wǎng)運(yùn)行中，漏電裝置只能對(duì)其進(jìn)行非直接接觸保護(hù)，易造成接觸不良及部件磨損，為此，為了更好地維持無(wú)線電電視發(fā)射臺(tái)運(yùn)行時(shí)的電勢(shì)平衡，提高其運(yùn)行的可靠性，需要維修人員采取等電勢(shì)耦合的方法消去漏線間弧[7]。除此之外，在配置上放雙電源回路，或增加UPS電源回路以及柴油發(fā)電機(jī)等應(yīng)急供電設(shè)備，以此保證無(wú)線電視發(fā)射臺(tái)低壓配電系統(tǒng)穩(wěn)定工作。

4. 結(jié)束語(yǔ)

為了確保無(wú)線電視發(fā)射臺(tái)低壓配電系統(tǒng)的安全運(yùn)行，需做好裝置的常規(guī)操作及維修工作，建立健全科學(xué)、合理的突發(fā)事件處理方案，并進(jìn)行相應(yīng)的應(yīng)急演習(xí)。本文全面闡述了無(wú)線電視發(fā)射臺(tái)低壓配電系統(tǒng)的配置要求和維護(hù)方法。通過合理配置系統(tǒng)設(shè)備和采取有效的維護(hù)措施，可以顯著提高配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，進(jìn)而確保電視節(jié)目的連續(xù)播出。這些策略對(duì)于提升無(wú)線電視發(fā)射臺(tái)的運(yùn)行質(zhì)量和服務(wù)水平具有重要意義。

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