如何保障直播演播室不间断电源系统的正常使用

罗永东

摘 要：主要针对如何保障直播演播室不间断电源系统的正常使用展开了探讨，对不间断电源系统的养护作了详细的阐述，并给出了一系列相应有效的措施，以期能为有关方面提供有益的参考和借鉴。

关键词：不间断电源；零地电压；接地系统；电池组

中图分类号：TN86 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.09.136

不间断电源，简称UPS，是将蓄电池与主机相连接，通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备。安全播出是广播电视的生命，作为直播节目现场的演播室，事关安全播出的直接环节，其重要性是不言而喻的。直播演播室作为长期需要电源的工作地点，对不间断电源系统的要求特别高。因此，为了确保直播演播室的正常工作，就要做好日常的维护与保养，保证不间断电源系统，即UPS的正常使用。基于此，本文就如何保障直播演播室不间断电源系统的正常使用进行了探讨，以供参考。

1 UPS接地系统的检测与维护

在UPS维护测试过程中，应特别注意零线的连接状态，这是因为零线开路可能导致负载输入电源模块烧毁。另外，还要注意UPS输出端零地电压偏高的情况，当零地电压大于2 V时，可能会引起负载中电子设备的硬件损害或者引发控制信号的误动作。零地电压偏高主要是由以下几个方面造成：①UPS是由整流电路、开关电源等组成的，由于电子电路的特征以及电感和电容的存在，系统中UPS的应用会造成输出零线与输入零线之间存在电压差，因而造成了输出零线与地线之间的电压差；②电源系统零地电压本身就高，或零线、地线本身的阻抗较高，这样即使接地电阻较小，也不能代表零地电压就一定小；③负载电流中的三次谐波电流较大，造成中性线谐波电流等幅增大；④配电时负载严重不平衡。

当我们测量到零地电压不符合规范时，应对照可能引起零地电压升高的原因进行逐项排查。对于接地电阻不符合要求，N（零）线、PE（地）线线径不够或断路而出现的问题，要及时更换电缆，重新布线。如果是因为负载不平或谐波电流较大引发的零地电压高，则应该调整设备配电，尽量选用绿色的、谐波干扰符合国家规定的用电设备。必要时，还可安装相应抑制高次谐波的设备。而由UPS本身引起的零地电压升高，可向UPS厂商提出技术要求，有些类型的UPS经过处理，可使零地电压小于1 V。当然，我们还可以通过在UPS输出端加装隔离变压器的办法，来有效降低零地电压。隔离变压器加装如图1所示。

2 UPS内部组件的检测与维护

UPS供电系统经过系统设计、选型和安装，投入使用后，还必须有长期的检测维修才能保证UPS系统运行的可靠性。日常维护工作主要从UPS的微小变化及早发现故障征兆，迅速调整并排除。我们通常的维护是在非直播时间将负载不间断地切换由维修旁路供电，UPS完全下电后进行如下检查：①是否有过热现象；②金属部分是否氧化；③检查不同的模块之间、电路板之间的连接，采样线、扁平电缆等的连接；④检查变压器、电抗器和电解电容的外观；⑤检查功率连线的连接是否牢靠，避免接触不良引起的电缆局部过热损坏，甚至UPS宕机；⑥在容易积累灰尘的元器件表面进行防尘和定期除尘；⑦在不能停电检查的情况下，应使用红外线探测仪测量连接电缆温度。

经过上述逐项检测，可以及时发现UPS的内部组件问题并加以解决。如果有过热现象发生，则要先检测冷却风机是否发生故障。冷却风机的寿命与环境的洁净程度和市电电压有关，周边环境不清洁可导致风机轴承堵塞，过高的市电电压可直接损坏风机，所以平时工作中就要对容易忽略的风机进行经常性的检查和清洁，并每五年强制更换一次UPS风机。对于电路板、电缆之间的连接，如果发现虚焊、脱焊、接触不良和连接不牢固等隐患，就要及时排除；对于元器件外观有明显形变和损坏的，则要立即更换。

3 UPS电池的维护和保养

对UPS电池组的维护保养是整个UPS供电设备维护中的关键，它直接关系到UPS的安全、正常使用，正确的维护是延长电池使用寿命的关键。对于演播室的UPS电池维护，我们主要采取下面几个措施。

3.1 电池组的绝缘检查

电池柜要做到可靠地安全接地，具体办法是断开电池断路器，分别测量电池正负极与电池柜的金属支架之间的电压。断开电池开关后，电池组是悬浮的，对地电压没有准确的数值。如果有固定的或稳定的电压，则有可能是漏液或某处接地了。

3.2 电池电压的测量

用万用表测量UPS电池的浮充端电压无法判定旧电池是否已经失效，所以一般要离线或在线测量电池的端电压。正常情况下，被测电池的端电压为12 V左右（对12 V电池而言），最低不能低于10.5 V。不足10.5 V的电池即为欠压或已经失效的电池。如果这种电池在经过充电或激活充电后端电压仍达不到12 V，即为失效电池。同时，我们要注意检测电池单体数量是否与充电电压（直流母线电压）相匹配。在测量电池电压时应确保后备时间为10 min的电池至少充电5 h以上、后备时间为30 min的电池至少充电8 h以上。

3.3 电池的充放电

定期对UPS电池进行充放电维护可以延长UPS的使用寿命。由于广电系统用电为一级负载，市电很稳定，UPS中的蓄电池没有工作的机会，蓄电池有可能因长时间浮充而损坏。为

了补偿蓄电池能量和提高蓄电池寿命，应每两三个月人为地关断UPS主路输入断路器，让蓄电池放电一段时间，用以激活蓄电池；同时，这样也可以获得较为准确的后备时间。为了防止损坏电池，电池最长放电时间不超过额定后备时间的3倍。在放电后，对UPS要进行及时、较长时间的连续充电（通常不少于48 h，可以带或者不带负载），以避免由于蓄电池衰竭而引起故障。电池通常为恒功率放电，清远广播电视台使用的梅兰日兰UPS放电的曲线如图2所示。

图2 UPS的电池放电曲线

以上是笔者有关UPS维护的一些心得和体会，在实际的日常工作中，除了注意上述几点外，还应按时间频率对UPS制订维护时间表。例如要坚持每日巡视，记录UPS状态和主要电气

参数；每季度要对电池定期充放电，活化电池；每年对UPS进行一两次彻底的停机维护保养；每五年更换交直流电容、风扇等备件，并根据实际情况更换电池。只有做好日常的UPS维护保养工作，我们才能给演播室提供长期安全可靠的供电保障，促进广电事业的蓬勃发展。

4 结束语

综上所述，不间断电源系统作为直播演播室中的重要设备，它的正常运作对直播演播室的日常工作非常关键。因此，我们必须要做好系统的日常维护与保养工作，及时解决系统中存在的问题，防止故障的发生，以此保障不间断电源系统和直播演播室的正常工作，确保广播电视节目的安全播出。

参考文献

[1]李明琴.UPS供电系统的技术改造与维护[J].电子技术与软件工程，2014（10）.

[2]肖宁，钟家洪.论供电系统的维护与保养[J].科技风，2012（24）.

〔编辑：王霞〕