广播电视播出机房不间断电源的使用维护管理

王军海 姜博文

（作者单位：威海市广播电视台）

对广播播出系统的供电质量进行提升，减少因电源问题引发的安全播出事故，有助于提升广播电视节目的播出质量。随着我国广播电视传媒行业的飞速发展，人们的生活质量明显提升，精神文化生活越发丰富，从某种程度上而言，广播电视成为人们日常生活中不可或缺的一部分。因此，在当前高速发展的信息化技术时代，对电视广播相关技术进行研究显得尤为必要。为确保广播电视节目的顺利播出，更好地满足广大群众的精神生活文化需求，更需要加强广播电视播出机房不间断电源维护与管理，确保系统建设达到要求，避免因为电源适配和应用问题引发广播电视系统运行问题。对此，本文将以广播电视机房作为研究对象，进一步分析不间断电源的使用维护管理问题。

1 不间断电源概述

不间断电源（Uninterruptible Power System，UPS）是一种含有储能装置，以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源，主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其他电力电子设备提供不间断的电力供应。

1.1 UPS电源分类

根据不同技术特点，UPS电源主要分为后备式UPS电源和在线式UPS电源。与UPS电源相比，后备式UPS电源的结构组成更为简单，并且成本花费较低，但是在遇到突发情况后在对逆变器切换期间响应时间较短，所以更适合应用在要求不高的负载设备上。在线式UPS电源的连接方法更为高效，整机安装后可靠性效果显著，所以更适合应用在可靠性要求较高的广播电视播出机房中[1]。

1.2 UPS电源工作原理

UPS电源的基本结构包含了充电器、逆变器和整流器，在整流器和充电器的帮助下，交流电可直接转变为直流电，而逆变器则能将直流电转变为交流电。在电流正常输入后，UPS电源可以将外部电压稳定后进行负载驱动操作，在这一过程中，UPS电源主要充当交流电稳压器，并且能够随时进行蓄电池充电操作[2]。如果外部电流中断，UPS电源可以直接将蓄电池中的直流电在逆变器作用下转变为负载交流电供应，保证负载正常工作的同时不会出现硬件受损问题。所以，无论是电压过高还是过低，电源都能提供必要的保护作用。

1.3 UPS电源功能特点

作为现代化电力保护系统装置，UPS电源的电压稳定性更高，抗电磁能力较强，能够有效预防电压冲击，因此，在广播电视播出机房运行中，UPS电源可以更好地保障电源设备的稳定性。由于UPS输入电压的整体范围比较广泛，电源质量更高，如果后备式UPS电源的输出电压范围在5%～8%，就可以保证频率变化为1 Hz；在线式UPS电源的输出电压范围在3%以内，其频率变化就是0.5 Hz。UPS电源还可以在运行期间持续稳定地进行电源供应，在实际工作中一旦发生市电突然停止的情况，UPS电源可以自动完成蓄电池供电切换操作，避免负载设备在突然断电后出现受损问题[3]。

2 广播电视播出机房中应用UPS电源的重要性

近年来，我国电力行业整体发展良好，电力供应稳定性持续提升，但是在具体用电期间仍然会发生突发断电的情况。如果出现外电停止运行，意味着广播电视播出机房设备无法继续运转，不利于广播电视安全播出和行业发展。所以，需要在广播电视播出机房中配置安装在线式UPS电源，保证在发生断电问题后，UPS电源可以作为备用电源完成设备供电。

当前，UPS电源主要采用铅酸免维护蓄电池，该类型蓄电池在外电供应正常的基础上，可以在直流电帮助下完成电池储蓄。一旦外电供应终止，电源设备可以随时将已经储存完成的直流电转变为交流电，并且向负载设备不间断供应交流电，通过此种方式确保广播电视的正常播出。UPS电源还具有调节电压和稳定运行频率的优势，在对设备稳定输出交流电的同时，不仅能够最大程度上确保电能运行质量，还能保证播出机房设备正常运行不受影响[4]。在设备运行中，如果发生外电突然中断的情况很可能造成监听软硬件设备受损，甚至引发其他故障，需要联系厂商进行专业指导和维护。而UPS电源能够有效避免这一问题，从而进一步降低不必要的技术成本支出。

3 业务情况与供配电现状

威海市广播电视台于2002年组建，由威海电视台、威海市广播电视局和广播电台等多个机构合并而成。根据国家广播电视总局相关规定，为满足分级保障原则与供配电系统配置任务，市级发射台站属于二级负荷保障单位。威海电视调频转播台中主要采用10 kV专用线路外电，且运行期间配备200 kV柴油发电机作为备用电源，保证播出机房在工作期间能有效使用低压双回路供电方法。

在此背景下，为合理应对外电中断后的停播问题，降低播出事故发生概率，播出机房加强了对32 kVA UPS电源的应用。在实践操作中发现，UPS电源可以完成对3 kW广播发射机的驱动，并且其驱动时间在30分钟以上，这也为工作人员启动发电机提供了充足的准备时间，是保证广播电视节目顺利播出的重要条件[5]。

4 UPS电源维护与保养要点

为确保UPS电源正常运行不受影响，工作人员在实际工作中要对其进行定期维护管理。根据实践分析和研究，在日常维护中UPS电源的维护保养要点有以下几点：

4.1 UPS电源外部环境要求

UPS电源机房内部温度、照明、防尘性能等标准要严格按照国家要求设定，相关标准规定，UPS电源最佳工作温度为（22±3）℃。研究发现，温度升高与设备使用寿命呈显著的负相关关系；同时，温度也不能过低，以免发生蓄电池容量下降问题。为合理调节UPS电源环境温度，威海市广播电视台在机房中应配置节能空调，保证环境温度始终处于24 ℃左右[6]。在机房设备运行期间，要将工作湿度控制在50%±5%。工作期间需要将UPS电源放置在环境整洁的室内空间，并保证电源远离热源，避免出现阳光直射设备的情况。并且，为保证设备运行温度适中，要尽可能保证设备放置位置和墙壁之间预留充足的散热空间，防止出现温度过高的情况。

4.2 负载满足工作要求

额定输出功率主要指的是UPS电源可以驱动荷载的具体参数，保证UPS电源放电后电流数值随负载功率变化而变化。通常情况下，不建议对UPS电源进行满载运行，因为逆变状态下UPS的逆变三极管很可能发生击穿问题，虽然当前的UPS设备已经设计制定了保护功能，但如果发生过载问题还是有可能造成输出中断。同时，也不建议UPS长期在轻载状态下完成运行，因为在此状态下蓄电池始终处于小电流放电状态，问题发生后很可能引发深度放电，甚至直接影响设备使用寿命。通常，在线式UPS电源驱动的额定功率处于70%左右即可。感性负载中会发生瞬间放大电流的情况，所以很可能引发过载情况，为避免对电路正常运行造成影响，也不建议对UPS电源进行感性负载[7]。

4.3 防感应雷击UPS电源

在运行时间不断增加的情况下，UPS电源放电速度明显提升，剩余电量的下降速度较快，所以在放电维护期间工作人员要加强对剩余电量的密切关注，避免因为电量不足引发设备故障进而造成停播问题。如果放电后UPS电源电量已经小于正常值的三分之一，就要及时进行外电恢复操作，并继续进行充电操作。

4.4 对UPS电源的规范操作与管理

在应用UPS电源的过程中，工作人员需要严格按照说明书上的注意事项操作，主要内容包含4点：其一，UPS电源不能对感性负载设备如空调、风扇等提供供电支持[8]；其二，UPS电源要由专业技术人员按照流程进行操作，并且在操作期间不能进行自行修改和调整；其三，在对UPS电源进行开关操作的过程中，要严格按照说明书要求操作，通常情况下，工作人员需要按照负载功率大小逐渐递进，且关机期间也要按照相反顺序进行操作；其四，在UPS电源运行和操作期间避免出现频繁开关电源的情况，因为关闭后即刻重启很可能引发电源损坏，所以在关闭电源后要间隔10秒后再重新启动。

5 性能优化与维护方案

5.1 电源容量优化对策

为确保电源在运行中保持正常工作状态，工作人员需要加强对UPS电源容量配置的调整和优化。在对UPS电源容量进行配置的过程中，应该加强对UPS电源正常负载水平的关注，严格按照负载要求进行功率调整。前文已经提出，负载量不合理很可能引发蓄电池故障，影响设备的正常运行和使用寿命。所以，在选择蓄电池容量时要采用最大电流法进行操作。电源蓄电池在机房温湿度影响下会发生较大变化，所以要按照电源工作设备功率和使用频次不断调整蓄电池最高供电量。同时要明确电池标准容量，只有这样才能按照功能要求选择合理的电池型号和参数配置要求。

5.2 电源供电优化对策

除要关注电池容量外，还要加强对机房电源供电的优化。针对不同机房的特点，工作人员要根据实际情况选择并联或串联供电方式，目前最常见的供电方案为串联供电[9]。

5.3 UPS电源配电设备管理和维护

对UPS电源配电设备管理工作而言，需要加强配电设备的安全防范管理，通过计算精准调整配电柜零地电压指标，始终将其控制在1 V范围内，如果运行期间超过该范围，很可能导致配电设备整体效率下降，甚至引发不同程度的电源设备故障问题。若已经出现管理和维护故障，要及时进行针对性维修，避免出现接口位置损坏的情况[10]。另外，合格的电源配电设备的使用年限为8年左右，一旦超出正常使用年限，工作人员就需要及时对设备进行综合测评分析，对于不合格设备要及时更换。

5.4 UPS电源蓄电池管理和维护

对UPS电源蓄电池管理和维护工作而言，需要严格按照蓄电池厂家的充电参数标准和要求进行调整，避免发生悬浮充电问题。因为长期处于悬浮电压状态，电压值将明显低于正常标准，会导致UPS电源蓄电池的充电状态不稳定，加重电极硫酸盐化情况，不利于广播电视机房工作的顺利开展[11]。在蓄电池长期闲置状态下，工作人员需要定期进行蓄电池放电操作，比如，每隔3个月进行一次放电操作，为蓄电池使用效率提供保障，以使蓄电池始终处于最优工作状态。此外，在蓄电池放电期间，还要加强对蓄电池波动功率的管控，避免运行期间出现深度放电的情况。通常情况下，蓄电池使用年限为6年，如果超过正常使用年限同样需要对其进行更换。

6 结语

影响广播电视节目顺利播出的原因很多，工作中供配电系统运行不稳定引发播出事故是其中之一。为确保广播电视节目顺利播出，工作人员就需要加强对供配电系统可靠性和连续性的关注。在广播电视播出机房系统中有效应用UPS电源，不仅能改善播出系统的供电质量，还能防止出现因为市电问题引发的电视播出事故，对提升广播电视播出系统安全性和可靠性有着积极作用。因此，相关工作人员需要对广播电视播出机房UPS电源设备进行全面维护管理，以有效预防电压失稳或环境变化因素造成的负面影响，保证广播电视节目安全播出。