广播电视台发射机房UPS电源常见故障分析与维护技术

权进良

天祝藏族自治县毛毛山微波台 甘肃省 武威市 733200

现阶段，智能化信息技术设备和不间断供电的重要负载被广泛应用在广播电视台发射机房中，一旦出现供电中断，极易给广播电视台节目安全播出以及发射机房造成重大损失。因此，作为维持关键负载电力持续性的电源设备，随着不间断电源系统（Uninterruptible Power Supply，UPS） 的 应用推广，对于整个发射机房运行的有效性和可靠性起到了重要支撑作用，极大提升了广播电视信号的稳定、安全与高效播出［1］。基于此，如何有效及时、快速解决UPS 电源在实际工作中可能存在的问题以及如何维护保养电源等是值得思考与研究的问题。因此，本文在研究UPS 电源系统工作原理的基础上，针对故障原因与维护技术应用进行深入分析与总结，并对使用过程中可能存在的问题提出了解决措施和保养方法，进而为系统整体性的发挥提供有效支撑。

1 UPS电源系统的工作原理

不间断电源（UPS）可以理解为具有储备电源能量的设备，能够使设备长期保持在一个恒定电流电压，且能够维持稳定的工作频率。目前在广播电视无线台站的主要使用场景是为发射系统电子电气设施提供稳定持续的电力电源供应［2］。当供电系统能够保证正常的输入时，UPS 可以作为稳压器使用，必要时可以为电路上的负载提供电力支持，也可根据情况智能为作为备用能源的供电电池反向充电。一旦系统供电出现异常情况或故障无法排除时，UPS 系统适时通过逆向变换将供电电池作为主能源为系统供电，保证电路系统始终稳定处于220V 市电供应，能够较好地保护负载设施设备的可靠稳定以及相关软硬件的有效工作。

2 UPS电源故障维护实践分析

对于广播电视台而言，UPS的应用非常广泛，并逐步推广至发射机房等诸多领域。现阶段，大部分发射台站机房建设缺乏其他技术性设备的支持，仅仅采取大功率空调维护环境因素需求，空调自身散热存在问题，并且会带来较强的电磁干扰和静电影响，这会造成电子元器件工作异常，比如UPS 电源无法开机、蓄电池和逆变器不正常工作、UPS 电池或充电电路故障等，难以保证UPS 的稳定高效。比较具有代表性的故障现象如下［3］。

2.1 逆变器损坏

故障现象：当供电能够持续稳定时，UPS 电源的输出正常，一旦断电，UPS 电源的蜂鸣器会一直长鸣且无任何输出。

故障排除：首先检查UPS 电源的输出电压，判断自身的电能是否充盈，一旦出现电力不足的情况，需要及时检查充电电路是否存在故障或者UPS 电源自身的问题；其次检查逆变器驱动电路是否正常运行，重点观察UPS 电压波动范围是否正常，如果输出正常，则逆变器损坏，如果输出不正常，则检查UPS 电源的实际控制PWM 信号是否存在异常情况，工作异常时则判断逆变器的驱动电路出现故障，应当及时维修或更换。

2.2 充电电路异常

故障现象：实测UPS 输出电压值较低，持续充电后仍处于较低数值。

故障排除：首先检查整个充电电路的输入/输出电压值是否处于正常工作值范围；当UPS电源的输入电压正常，而输出处于不正常状态时，应当及时断开电路并进行二次检测，持续显示不正常数值时则代表UPS电源的整个充电电路出现故障，此时需要逐步检测故障点位；而当UPS 电源的输入和输出电压均处于正常状态，考虑故障是由于UPS 电源长期处于过度放电、未充满电或正常寿命周期结束等引起。

2.3 保险丝熔断

故障现象：UPS 无法正常工作，系统无任何输出。

故障排除：首先应当按照故障一中对于逆变器的检测方法，重点检查其电路是否被大功率击穿；其次观察UPS 电源的输出电压值是否一直处于较低状态，应检测UPS 电源的充电电路能否正常运行［4］，只有在正常条件下才能够有效检测整个充电电路的运行，一旦确定故障点位则及时维修。

2.4 无法正常开机

故障现象：电源设备上没有任何的显示。

故障排除：首先检查整个供电系统的输入保险丝是否熔断，如果保险丝正常，则进一步观察蓄电池的保险是否出现故障，当无法检测到蓄电池电压时，UPS 电源的输出和显示同步消失且无法再次启动［5］；其次检测电路是否正常，如无法正常工作且UPS 电源不能够实现自启功能，此时UPS 电源会导致所有的电路输出关闭以及无任何显示的信息，反之，就可以检查UPS 电源电池电压的检测电路是否正常，如不正常可以维护检测电路。

3 UPS电源维护技术运用与检测保养

3.1 核心技术运用

（1）UPS 在使用阶段经常会出现容量不足的现象，不能够有效满足系统供能的稳定持续，此时必须立足于发射系统负载的输出功率，计算UPS 电源系统的可扩展空间。

（2）由于逆向转换功能模块长期处于工作状态，因此不能够频繁启动或停止UPS 电源，否则会因为瞬间的冲击电流导致电源内部元器件的损坏，缩短其工作寿命或导致电源系统模式紊乱、电源输出状态异常。

（3）UPS 系统不能够长期处于负荷工作状态（通常情况下，最大负荷是标准承载的80% ， 极 端 情 况 可 以 达 到90%），否则极易导致内部元器件被烧穿，这就要求无线台站在接入UPS 电源时，应当将大功率电器放在系统电路的前面，而把稳压整流的元器件放在后面，从而保证系统整体运行的安全稳定［6］。

（4）为了延长UPS 电源的使用寿命，通常在系统运行时先接入市电（此时系统电路处于旁路，能够有效抗击瞬时电流的冲击），而后逐一接入负载，并打开UPS，使其逆向转换功能处于工作状态，关机时则按照相反程序实施即可。

3.2 设备技术检测

3.2.1 重点检测市电UPS 与UPS旁路的工作状态

需要明确当系统处于市电UPS 状态时，各个负载工作正常，且数据已经完整储存；通过关机方式将工作状态切换至UPS 旁路，此时观察系统工作是否异常，运行参数是否准确，当判断一切正常时，再通过开机方式，切回工作状态。

3.2.2 重点检测市电逆向转换与电池逆向转换的工作模式

首先明确系统处于市电功能状态，即此时是UPS 常态化工作模式，逆向转换功能处于工作状态，系统正常运行，电压稳定，干扰较小；通过掉电的方式使系统进入电池供能模式，判断系统是否正常，电压是否稳定，当判断一切正常时，再重新加电切回原工作状态。

3.2.3 重点检测市电参数与电磁参数的供能使用范围

需要在市电功能条件下检测并保存此时UPS 电源系统的输入功率（电压/电流），通过关机进一步采集系统在电池供能前提下的相关数据［7］。值得注意的是，UPS 电源系统的相关输出参数也应积极与同期数据比对，判断电源系统运行状态是否稳定可靠。

3.2.4 电池状态的常态化抽检

蓄电池的抽检通常是在放电状态下进行，此时能够有效保护系统负载的稳定。放电工作最好是在电池电量处于满电量状态，且负载不超过系统标量的70%，状态检测可以首先利用UPS 自检功能，即远程服务终端控制UPS 电源实施自检放电，并通过采样输出电压强度的变化、时间的区间等，有效衡量UPS 电源电池状态，当不满足需求时应及时更换。