夏濟(jì)舟

（河南電視臺(tái)，河南 鄭州 450008）

引言

通常，電視臺(tái)的演播廳技術(shù)設(shè)備主要由三大部分組成：視頻設(shè)備、燈光設(shè)備、音頻設(shè)備。要保證這些設(shè)備正常地工作，穩(wěn)定可靠的供電是重要的環(huán)節(jié)。特別是設(shè)備的數(shù)字化發(fā)展，對(duì)供電的要求也越來(lái)越高。對(duì)于敏感的數(shù)字用電設(shè)備而言，毫秒級(jí)的供電中斷都會(huì)影響到它的正常工作。

UPS ( Uninterruptible Power System）電源，即不間斷電源，是一種含有電池組及逆變器等主要元器件，能夠輸出恒定電壓、恒定頻率的設(shè)備，可以在斷電時(shí)有效保證演播廳技術(shù)設(shè)備的正常工作。工藝接地是否良好也對(duì)演播廳用電有重要影響。以下本文就這兩個(gè)方面做淺顯的分析。

1 演播廳用電與UPS電源

演播廳節(jié)目制作特別是直播時(shí)發(fā)生斷電，一般有兩類原因：一是電網(wǎng)非計(jì)劃停電；二是電視臺(tái)內(nèi)部意外斷電。無(wú)論何種情況，正常運(yùn)行的UPS電源均能保證持續(xù)供電。此處主要以前者為例。

為保證給電視臺(tái)制作播出持續(xù)供電，供電企業(yè)特地實(shí)施了雙回路供電方案：即日常由一個(gè)變電站（變壓器）為其提供電源，當(dāng)這一路主供電源有問(wèn)題時(shí)，迅速切換至另一變電站（變壓器）為其提供電源。采用這種供電方式后，表面上解決了停電造成的播出中斷問(wèn)題，但在實(shí)際工作中，依然存在一些問(wèn)題，特別是不能保證直播的順利進(jìn)行。

因?yàn)楫?dāng)供電企業(yè)切換供電電源的時(shí)候，即使是再快的供電自動(dòng)重合閘裝置也會(huì)有一至兩秒的間歇，就在這一到兩秒的時(shí)間里，無(wú)論是視頻的導(dǎo)播臺(tái)、錄放像機(jī)、音頻的功放及燈光控制臺(tái)、電腦燈等設(shè)備，都將會(huì)因瞬間停電而重新啟動(dòng)。這些設(shè)備重啟的時(shí)間少則幾十秒，多則幾分鐘。那樣的話，一切直播都將停止，后果可想而知。

筆者所在的河南電視臺(tái)1500 m2演播廳，曾經(jīng)因?yàn)楣╇娋质鹿释ｋ娮詣?dòng)重合閘啟動(dòng)，使得在直播綜藝節(jié)目《武林風(fēng)》時(shí)全部視頻、音頻、燈光設(shè)備重啟，在那種情況下只能播放備播帶，造成了嚴(yán)重的不利影響。然而，雙路供電是供電企業(yè)目前最好的方案，因此，解決之道只有靠電視臺(tái)增加不間斷供電設(shè)施——UPS電源。

當(dāng)供電企業(yè)供給的市電正常時(shí)，UPS電源將市電電源經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓后輸送給負(fù)載使用，同時(shí)給電池組充電，此時(shí)的UPS電源相當(dāng)于交流電源穩(wěn)壓器；當(dāng)市電電源出現(xiàn)故障停電時(shí)，UPS電源立即將機(jī)器內(nèi)的電池組通過(guò)逆變器繼續(xù)向負(fù)載輸出220 V穩(wěn)定的交流電源電壓，從而以不間斷的方式為負(fù)載提供電源，以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的正常工作。UPS電源以供電方式劃分，主要有在線式與后備式兩種，就兩種方式所用的主體結(jié)構(gòu)而言，大體是相同的，其區(qū)別在于，后備式電源在市電正常時(shí)工作在旁路；而在線式的電源在市電正常時(shí)工作在主電路，只有逆變器有故障時(shí)才從旁路供電。從功能上講，在線式的應(yīng)好于后備式的，成為很多用戶的首選。河南電視臺(tái)所選為在線式UPS電源，圖1為其簡(jiǎn)單的工作原理圖。

由圖1可見(jiàn)，在市電電源正常的情況之下，其整個(gè)的UPS電源相當(dāng)于一個(gè)大的濾波穩(wěn)壓器，此時(shí)的工作回路用數(shù)字1表示；當(dāng)市電電源出現(xiàn)故障時(shí)，電池組通過(guò)逆變器與轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，在不間斷的情況之下向負(fù)載供電，此時(shí)的工作回路用數(shù)字2表示。給供電回路之中加進(jìn)了UPS電源，就能保證即使在直播節(jié)目時(shí)停電，也能使負(fù)載在不間斷的情況之下繼續(xù)接受電池組供出的穩(wěn)定的電源，這時(shí)只需考慮電池組容量的問(wèn)題。

由于供電企業(yè)在給電視臺(tái)供電時(shí)采用雙回路供電，所以不會(huì)長(zhǎng)時(shí)間停電，UPS電源主要解決的是自動(dòng)重合閘切換那一瞬間的供電問(wèn)題，所以本著可靠耐用且經(jīng)濟(jì)的原則，選擇中等容量的電池組即可，河南電視臺(tái)選擇的電池組為：視頻設(shè)備30 kVA，音頻設(shè)備30 kVA，燈光設(shè)備60 kVA。需要說(shuō)明的是，由于舞臺(tái)燈光是大功率的用電設(shè)備，如果全部的燈具都接入U(xiǎn)PS電源，負(fù)載的功率太大，現(xiàn)有的電池組容量無(wú)法達(dá)到，從經(jīng)濟(jì)方面考慮也造價(jià)過(guò)高。河南電視臺(tái)選擇部分燈具接入U(xiǎn)PS電源，作為停電應(yīng)急燈光照明，既不影響播出，又解決了負(fù)載大的問(wèn)題，1500 m2演播廳整體UPS電源大致的配電圖如圖2所示。

圖1 在線式UPS電源工作原理圖

由圖2可知，無(wú)論何時(shí)音頻設(shè)備與視頻設(shè)備都直接接入在線式UPS電源，而燈光用電在市電電源正常時(shí)，回路1和回路2是同時(shí)工作的，只是在演播廳挑選了一部分比較重要的燈具作為應(yīng)急使用，當(dāng)停電時(shí)由燈光操作員迅速地推動(dòng)集控桿，瞬間就實(shí)現(xiàn)了不間斷的應(yīng)急照明。

2 電源工藝接地

演播廳作為電視制作的主要場(chǎng)所，對(duì)電源的要求除了供電穩(wěn)定可靠外，還有一個(gè)重要的指標(biāo)就是良好的接地。接地是指電力系統(tǒng)及其裝置的中性點(diǎn)、電氣設(shè)備的外露導(dǎo)電部分和裝置外導(dǎo)電部分經(jīng)由導(dǎo)體與大地相連。按照其工作的性質(zhì)，可以分為工作接地、防雷接地、保護(hù)接地、屏蔽接地以及防靜電接地。在廣播電視單位中，以上各種的接地設(shè)施對(duì)穩(wěn)定整個(gè)的用電系統(tǒng)都很重要，廣義而言都稱之為工藝接地。

圖2 河南電視臺(tái)1500 m2演播廳主電源回路

廣電技術(shù)系統(tǒng)的弱電設(shè)備特別多，例如攝像機(jī)系統(tǒng)，導(dǎo)播臺(tái)、音響控制系統(tǒng)等等，這些系統(tǒng)都極易受到系統(tǒng)內(nèi)大功率電容、電感及大電流導(dǎo)體產(chǎn)生的諧波、磁場(chǎng)、電涌之類的干擾，而出現(xiàn)影響音、視頻正常工作的情況（電視畫(huà)面產(chǎn)生條紋、滾道，音頻信號(hào)出現(xiàn)雜音、交流聲等現(xiàn)象），這時(shí)能夠屏蔽掉這些諧波、磁場(chǎng)的接地就稱之為屏蔽接地，也就是我們所講的狹義而言的工藝接地。

這部分的接地應(yīng)該是單獨(dú)作為一部分，而與普通的照明、辦公的接地區(qū)分開(kāi)來(lái)，即做成專用的工藝配電箱。河南電視臺(tái)600 m2演播廳在演播廳改造時(shí)，就是由于施工人員未按照施工要求，將本應(yīng)接于工藝配電箱的音頻功放電源錯(cuò)誤地接在了普通照明配電箱上，而在工程即將竣工的調(diào)試階段，演播廳現(xiàn)場(chǎng)音箱屢屢出現(xiàn)雜音現(xiàn)象；換接工藝電源之后，雜音立即消失，問(wèn)題解決。由此可見(jiàn)工藝地線對(duì)音、視頻設(shè)備之重要。

結(jié)語(yǔ)

UPS電源可為演播室節(jié)目制作、播放提供技術(shù)設(shè)備的不間斷的、穩(wěn)定的電源；良好的工藝接地可防止諧波、磁場(chǎng)等對(duì)音頻、視頻設(shè)備的干擾，它們對(duì)保證供電系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠都至關(guān)重要。此外，在運(yùn)行中，還要選擇好演播室的供電方式，合理選擇UPS電源運(yùn)行方式，做好日常維護(hù)檢修工作；工藝接地則要選擇合適的接地方式。這些都是保障演播廳供電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和電視節(jié)目順利制作的必要前提。隨著科技的進(jìn)步，會(huì)有更多先進(jìn)的設(shè)施設(shè)備應(yīng)用在電視技術(shù)領(lǐng)域，電視技術(shù)人員只有不斷學(xué)習(xí)新的專業(yè)知識(shí)，才能更好地為電視節(jié)目制播服務(wù)。