广播发射机房UPS电源系统的设计

李　欢　　　（国家新闻出版广电总局九五一台,石家庄　050407）

广播发射机房UPS电源系统的设计

李欢
（国家新闻出版广电总局九五一台,石家庄050407）

在广播发射机房中采用不间断UPS电源系统，经科学有效地设计能够确保该系统提供可靠的电源。为此，本文主要对不间断电源UPS的工作原理进行了介绍，并从七个方面探讨了广播发射机房UPS电源系统的设计。

广播发射；UPS电源；设计

电力系统在自然灾害、人为扰动或者事故的影响下往往会发生电压波动、断电、突波、频率偏移、杂波干扰、系统短路或断路等现象。而电力部门在每年的大规模检修中也无可避免的会造成电网的波动或者瞬间闪断等。上述电源故障的发生对广播发射系统具有较大的影响，严重的会导致广播系统服务的中断。因此，减少或避免停电事故的发生，提高广播发射机房的配电安全与质量是非常重要的。在广播发射机房中采用不间断UPS电源系统，经科学有效地设计能够确保该系统提供可靠的电源。

1　UPS电源系统及其工作原理

UninterruptiblePowerSystem（UPS）即为不间断电源系统，当市电供电系统发生断电时，UPS电源系统能够向用电设备及时提供电能，确保设备在一段时间例能够不间断地工作，而在电压变化时该系统的输出电压稳定在220V或者380V。主要包括在线式、后备式与在线互动式不间断电源UPS。

在线式不间断电源UPS属于双变型系统，在外电正常的情况下，该电源系统电池组能够自行充电，并通过整流器实现交流电压到直流电压的转换，再经逆变器将直流电压转换为交流电压提供给用电设备。当外电中断时，逆变器将对蓄电池组的直流电压进行转换，将转换后的交流电压提供给用电设备，确保设备的不间断工作。同时在线式不间断电源能够对干扰成分或者波动进行有效的消除或隔离，确保供电的质量与安全。后备不间断电源UPS通常不用在精密设备的地方，这是因为后备不间断电源UPS电能的供给质量并不高，其供给电压幅度因外电网电压幅度的变化为变化，对外电电网、非线性负载设备与电源自身的各种干扰与谐波成分并不能有效的消除或隔离。而在线互动式不间断电源UPS则综合了上述两种电源的优点，在外电正常时，如同后备式不间断电源直接对用电设备供电；在外电电压高于或低于额定值时，在线互动不间断电源就能够通过降压或者升压，不使用蓄电池组为设备供电；仅在停电或者外电电压超出范围时，采使用蓄电池进行供电。

2　广播发射机房UPS电源系统的设计

2.1UPS电源供电电源的设置

UPS电源在广播发射机房的应用中，应采用两路电源进行供电。使两路电源同时接入到UPS系统，进而使主、备电源能够进行自动切换和独立供电。在主路电源发生断电时，则由备路电源为设备进行自动供电；若主、备路电源均断电时，则由不间断UPS电源经逆变器将蓄电池直流电压转换为交流电压为设备供电（外电恢复时，蓄电池组充电）。

2.2选择UPS电源合适容量

UPS电源能够驱动多大功率的负载是由UPS的额定输出功率所决定的，因此在实际运用中，需要根据所需的负载来确定UPS的额定功率，并留有余量，同时对负载装置的特性、影响负载的因素进行考虑，进而确保UPS电源能够安全的运行。根据负载总容量，通常可根据公式：UPS容量=负载容量÷0.75（0.8），来进行计算，即表示负载容量应在UPS额定容量的75～80%以下。如在广播电视台需要不间断供电的设备（包括有调度系统、卫星接收机、安防系统与质量保证系统等）的总功率为6000VA，那么选择的在线式UPS主机额定容量就应在8000VA以上。

2.3选择合理的配线

配线的合理性是非常重要的，若配线太细，当电流较大，就极易造成线路发热引发火灾；而配线太粗则造成浪费；同时也会影响广播电视的安全播出，因此在配线上应根据导线的电气特性进行合理的选择。通常铝线容量为4A/mm，多股铜芯线容量为6A/mm。在确定主机的功率后可参照UPS电源配线表、UPS电源空气开关配置表选择配线与空气开关。

2.4放电时间的配置

在停电后，不间断电源UPS是通过蓄电池组对设备进行供电的，由于长效型的UPS具有外置的蓄电池组，因此能够在停电时长时间的进行供电，供电时间在数小时以上。广播发射机房最好选择长效型UPS，进而满足不间断供电需要。电池供电时间的经验公式为：供电时间=蓄电池组容量×电压÷主机额定功率÷0.75（功率因素）；而电池放电电流则可根据电池供电时间进行计算，经验公式为：放电电流=UPS容量×功率因素÷电池放电平均电压÷效率。

2.5具有较强的过载能力

在具有冲击型设备的情况下，不间断电源UPS也存在较大的瞬间冲击电流。为避免逆变器转换供电控制电路与UPS旁路供电发生错误动作，UPS应具有较强的过负载能力，同时逆变器在短时间轻度过负荷中也应能够继续供电，这种供电时间的长短由过载的严重程度决定。

2.6安装旁路开关，配置防止雷击与浪涌的模块

不间断电源UPS应具有应急切换与设备检修时的旁路开关，旁路开关的安装能够使机房设备在完全由UPS进行供电的情况下，将负荷全部转换到外电上，以便在UPS电源发生故障与检修时避免发生停电。同时，还应在UPS电源输入端配置相应的防止雷击与浪涌的模块，以保护UPS电源的安全。

2.7实现UPS电源的智能化，进行实时的人机交互工作

UPS电源内部设置有微电脑，能够对不间断电源UPS系统工作期间的相关参数进行实时监控，同时能够进行故障的诊断。微电脑一旦监测到系统中的异常情况时，就会自动发出声光报警，并显示故障的位置、性质，并对相关信息进行记录，以便查阅。

3　结束语

UPS电源系统为传输工作的安全带来了极大的好处，能够使在广电发射机房发射传输不因局部停电而中断，同时也能够避免计算机大量存储信息的丢失。只要在广电发射机房中正确设计与选择UPS电源，其必定能够在人们的工作与生活中发挥更大的作用。

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