广播电视安全播出中UPS电源维护及保养措施

刘 艺

（重庆广播电视集团（总台），重庆 400052）

0 引 言

目前，不间断电源（Uninterruptible Power Supply，UPS）的应用已经极为广泛。借助UPS，广播电视播出系统实现了不间断供电，电视节目信号的传输也更具有稳定性，大大降低了因供电问题发生播出事故的概率。目前，我国电视播出节目形式越来越多样化，节目播出效果也有了质的提升，不仅要合理规范应用UPS设备，还需要对电源设备加强日常维护和保养工作，以保证电视广播供电系统的正常运行。

1 UPS电源的种类

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。UPS将蓄电池和主机连接在一起，在主机逆变器模块的作用下，将直流电转化为市电[1]。如果电网系统出现异常状态，比如突然停止供电、电压不具备稳定性、设备发生干扰等情况， UPS设备应用到供电系统中能够增强供电系统的稳定性，使供电系统维持正常供电功能，确保相关用电设备的正常运转[1]。

UPS按其工作方式可分为后备式和在线式两大类。

1.1 后备式UPS

后备式 UPS 电源在市电正常供电时，市电通过交流旁路通道再经转换开关直接向负载提供电源，机内的逆变器处于停止工作状态。这种 UPS在实质上相当于一台稳压性能极差的市电稳压器。它除了对市电电压的幅度波动有所改善外，对市电电压的频率不稳、波形畸变以及从电网串入的干扰等不良影响基本上没有任何改善。只有当市电供电中断或低于170 V时，蓄电池才对UPS的逆变器供电，并向负载提供稳压、稳频的交流电源。后备式UPS的优点是运行效率高、噪音低、价格相对便宜，适用于市电波动不大、对供电质量要求不高的场合。

UPS设备和市电正常的供电系统有着很多相似之处，随着科学技术的不断发展，市电的供电系统已经日趋稳定。

1.2 在线式UPS

在线式UPS在市电正常供电时，首先将市电交流电源变成直流电源，然后进行脉宽调制、滤波，再将直流电源重新变成交流电源，即它平时是由交流电经整流后又以逆变器方式向负载提供交流电源。一旦市电中断，立即改由蓄电池以逆变器方式对负载提供交流电源。对于在线式UPS而言，在正常情况下，无论有无市电，它总是由UPS的逆变器对负载供电，这样就避免了所有由市电电网电压波动及干扰带来的影响。显而易见，在线式UPS的供电质量明显优于后备式UPS，因为它可以实现对负载的稳频、稳压供电，且在由市电供电转换到蓄电池供电时，其转换时间为零。

目前，在线式不间断电源在广播电视行业的应用率较高，能够有效稳定电压，保证电力的正常供应。

2 UPS在广播电视安全播出中的作用

2.1 作为稳压器调节电压

在广播电视系统中应用UPS时需根据不同的情况选择合适类型的UPS设备。当市电保持在正常供电状态时，将UPS应用在广播电视系统中，可以起到稳定电压的作用。在对市电进行输送时，UPS可作为电流的连接媒介，将电流输送到设备上[2]。在电流传输过程中UPS的DC-AC交流逆变器可发挥一定的作用，使电压更为稳定，持续稳定地向电视广播系统输送交流电压，一般电压值为220 V或者380 V，从而保证广播电视节目的安全播出。

UPS设备不仅可以作为电视广播系统的稳压器，还可以对广播电视设备起到过载保护作用。如果广播电视设备在运行过程中发生超载情况，可应用UPS进行控制，使广播电视设备自动调整到旁路状态，有效避免因过载造成设备内部温度过高而发生燃烧情况，当线路负载恢复正常即可自动调整正常工作状态；如果广播电视设备出现严重超载情况，相关工作人员需要结合实际情况做出适当处理，必要时应进行跳闸处理，避免发生严重的后果。当电力系统处于正常供应状态时，UPS电源为其内部蓄电池进行自动充电，便于在突发情况中正常发挥供电功能[2]。

2.2 提供不间断电源

目前电力系统的各项技术已经越来越成熟，其供给能力也处于相对稳定的状态，但是在实际生产、生活过程中还是会发生一些突发断电的意外情况，这对于广播电视节目播出来说极为不利。由于广播电视的大部分节目都具有较强的实时性，如果在直播节目

过程中突然遇到停电情况，那么设备就会终止运行，不但不能保持系统正常工作，节目直播也随之中断[3]。为了避免这种情况的发生，将UPS应用到广播电视系统中，遇到突发停电情况，UPS会由稳压器转化为电源为广播电视设备提供稳定的电力，保证广播电视节目的安全播出。

3 广播电视安全播出中UPS电源的维护与保养措施

3.1 营造良好的设备使用环境

UPS电源设备对外界环境的要求较高，不仅要保证使用环境的干净整洁性，还需要合理调控使用环境的温度和湿度，使所处环境温度值和湿度值符合UPS电源使用要求。因此，为了保证对广播电视不间断输送电力，需要为UPS电源设备营造出良好的使用环境，从而保证UPS电源设备的安全可靠性[4]。一般来说，需要从以下几个方面对使用环境进行优化。

（1）对UPS电源机房定期进行清理工作，保持机房内的清洁度，避免因尘土影响UPS设备的正常运行，有效防止不必要的负面影响。

（2）采用合适的方式控制UPS设备机房内的温度和湿度，使机房内的湿度值不能超过50%，温度则需要维持在22℃左右。

（3）需要在机房内选择合适的位置放置UPS设备，不能选择阴暗潮湿的角落或者阳光直射的位置，尽量选择墙面位置，并且还需保证UPS设备和墙壁保持一定的距离，此间距可起到通风散热的作用，保持正常温度，降低了安全隐患[3]。

3.2 规范操作UPS设备

在广播电视系统应用UPS设备时，不能对UPS参数进行随意更改，这些参数能使设备处于稳定的运行状态。禁止对UPS设备的输出端连接带有感性负载的设备，比如电钻、空调、电机类的设备。在使用UPS过程中，需要提前了解使用说明和注意事项，严格按照产品说明书的具体步骤进行操作，使所接的火线、零线、底线和说明书的安装要求一致，不得随意更改以上线路的相互顺序。在对UPS设备完成安装后，不能对其进行随意拔插，需要规划好统一线路，为后续的维护、保养提供便利条件[5]。如果需要对UPS设备进行开关机操作，需要严格遵循顺序进行操作，不能对设备突然进行加载或者减载，这样会造成设备电压输出产生波动，影响UPS设备的正常运行。同时，也不能频繁对UPS设备进行开启、关闭操作，一般在关闭UPS后，需在6 s以后才能对其进行开启操作，如果间隔时间不够，UPS设备会启动失败并自动进入到“开启失败”状态，此时UPS设备会保持在没有市电输出，也没有逆变输出的状态，进而无法发挥正常供电功能[4]。

3.3 保证维护保养的科学合理性

采用科学合理的方法对UPS设备进行维护保养工作，能够有效延长UPS设备的使用年限，在一定程度上降低了广播电视系统的运行成本。

（1）需要重视UPS新设备的维护保养工作。在广播电视系统中应用新UPS设备时，需要将设备的蓄电池充满电，在保证设备一切正常的情况下即可投入到正常使用中。

（2）对于已经应用到广播电视系统中的UPS设备，需要采取合理的措施使其维持在正常的运行状态，不能出现超负荷运行的情况。对UPS设备的负载情况进行实时监控，将其最大启动负载控制在80%以内。如果负载高于80%且长时间处于这种状态，UPS设备的逆变开关管就有可能发生击穿现象，导致电源设备无法进行后续工作。

（3）UPS设备的使用年限和设备充放电次数有着密切的关系，不能让电源设备长期处于满电状态。因此，为了使UPS设备使用年限有所延长，需对其进行定期放电。广播电视企业可安排专门工作人员对UPS设备进行充电、放电维护，在放电过程中，工作人员应实时监控UPS设备的剩余电量，避免因电量不足而影响后续供电。通常情况在放电后所剩余的电量只有30%时，就需要恢复市电供电，将UPS蓄电池充满电量。放电、充电维护的频率可保持在3个月到6个月之间，这样能够有效延长UPS设备使用年限，对电池有着良好的保护作用。

3.4 做好UPS设备雷击防御措施

UPS设备运行过程中要做好雷击防御措施，避免UPS设备遭受雷击，这一项防御措施极为关键，不但能保证UPS设备的正常运行，还能有效延长UPS设备的使用寿命，对提高广播电视企业的经济效益起着重要作用。雷电天气对电气设备都会造成一定的影响，所以需要对UPS设备做好屏蔽保护和接地保护措施。UPS设备的内部结构较为复杂，其中包含大量的集成电路和电子原件，这些配件属于金属材质，对雷电较为敏感，一旦遭受雷击就会造成不同程度的损坏，轻则影响设备正常运行，重则引起火灾酿成人身事故。最后，还需要有效保护UPS设备的电源线、铜芯线和远端信号线，对其进行防雷过压保护工作[5]。

3.5 利用通讯功能进行维护

UPS设备具有较强可操作性，可与微机实现程序控制和通讯功能。按照维护要求在微机上安装合适的软件，将UPS设备连接到微机的串/并联口位置，此时需要运行维修软件，利用此软件实现微机和UPS通信。软件中可包含多项功能，比如信息查询、参数设置、定时设定、自动关机等。利用信息查询功能，可以了解市电正常输入电压值、UPS设备的输出电压值、负载和电池容量的利用率以及市电频率等信息，这样可以便于调控UPS设备的运行状态，使电视广播节目安全播出。利用参数设置功能，可对UPS设备进行基本特性设定，并对蓄电池维持时间进行合理的设定，在电池消耗到一定的电量时，就可以收到警报信息。利用通信功能使维修养护操作更具智能化，对UPS设备和电池的管理提供了便利的条件。

3.6 做好UPS设备日常养护

广播电视企业需要重视UPS设备的日常养护工作，安排专人负责UPS设备检查工作，尽最大限度做到及时发现问题、解决问题，使电源设备处于稳定的运行状态。在检查过程中，需要重点检查UPS设备的电池、指示灯、温度和设备内部的清洁度，在检查结果符合运行要求后，需对UPS设备的零件进行检查，确定其中是否存在故障问题，如果存在故障零件需及时进行更换处理。以上检查属于常规操作，其余的检查工作需要由技术人员进行专业检查，查看UPS设备运行使用情况。在进行技术检查时，需要记录UPS设备具体检查内容，根据UPS设备的实际运行情况定制相应的点检计划，但是值得注意的是，专业点检的时间可定为一年或者半年，检查期间需要对UPS设备进行全面维护保养。如果广播电视系统所应用UPS设备经常发生故障，则需要根据故障问题适当缩短点检时间间隔，这样能够及时发现故障问题并采取有效措施解决。反之，如果UPS设备处于优良的运行状态，则可适当延长点检时间间隔。

3.7 对欠压蓄电池的充电

对于即将达到使用年限的UPS设备，蓄电池性能极其不稳定，经常出现蓄电池的电压过低，导致UPS设备不能正常给蓄电池进行充电，使得UPS设备不能正常工作。因此要对欠压的蓄电池提高门限电压，保障UPS设备正常。日常维护中，为达到安全充电的目的，采用小电流充电，即220 V市电的前提下，串联一个二极管（简易整流器）和一个电阻（降低电流），如图1所示。

图1 蓄电池小电流充电

4 结 论

综上所述，UPS设备在电视广播中起着重要的作用，它能为广播电视系统不间断地提供电流，保证电视广播系统电压的稳定性，避免因电压或者环境等问题影响电视节目的正常播出。因此，为了充分发挥UPS设备在广播电视系统中的作用，需要加强其维修与保养工作，以延长电源设备的使用寿命，保证UPS电源设备持续稳定的运行。