王言波

【摘要】 近年來(lái)，經(jīng)濟(jì)的快速迅猛發(fā)展帶動(dòng)了各個(gè)行業(yè)以及領(lǐng)域的前進(jìn)，其中電視行業(yè)的前進(jìn)速度就非常的迅猛，隨著我國(guó)廣播傳媒電視事業(yè)的蓬勃發(fā)展，人們的生活質(zhì)量提高了，精神文化生活豐富了，而現(xiàn)在廣播電視已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡闹匾糠?。正因如此，在這種高速發(fā)展的信息化技術(shù)時(shí)代，更應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)電視廣播相關(guān)技術(shù)的研究力度。本文重點(diǎn)介紹電視室中UPS電源的當(dāng)前使用情況，并深入討論其設(shè)計(jì)和維護(hù)。

【關(guān)鍵詞】UPS電源;電視;機(jī)房應(yīng)用與維護(hù)

中圖分類號(hào)：TN929? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2020.24.020

1. UPS電源的工作原理及分類

1.1 UPS電源的工作原理：

從基本應(yīng)用原理來(lái)看，UPS電源是一種包含儲(chǔ)能裝置，以逆變器為主要組件，穩(wěn)定電壓和頻率輸出的電力保護(hù)設(shè)備。它主要由整流器，逆變器，蓄電池和靜態(tài)開關(guān)組成。

整流器。整流器是一種將交流電轉(zhuǎn)換成直流電的設(shè)備：它具有兩個(gè)主要功能：首先，它將交流電轉(zhuǎn)換成直流電，然后將其濾波并提供給負(fù)載或逆變器;其次，它為電池提供充電電壓。因此，它還可以充當(dāng)充電器。

電池。電池是UPS電源用于存儲(chǔ)電能的設(shè)備，其容量決定了UPS電源保持放電的時(shí)間。它的主要功能有兩點(diǎn)：首先，當(dāng)市電正常時(shí)，它將電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能并將其存儲(chǔ)在電池中;其次，當(dāng)主電源故障時(shí)，它將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能，并將其提供給逆變器或負(fù)載。

變頻器逆變器是將直流電轉(zhuǎn)換為交流電的設(shè)備。它由逆變橋，控制邏輯和濾波電路組成。

靜態(tài)開關(guān)。靜態(tài)開關(guān)，也稱為靜態(tài)開關(guān)，是一種非接觸式開關(guān)。它是由晶閘管組成的器件。它用于開關(guān)或開關(guān)補(bǔ)償，可以實(shí)現(xiàn)零轉(zhuǎn)換。

UPS電源的主要工作原理：當(dāng)市電正常時(shí)，UPS電源對(duì)市電提供的交流電源進(jìn)行整流，并將其存儲(chǔ)在自己的電池中;一旦市電異常，UPS電源就會(huì)自動(dòng)將電池中存儲(chǔ)的直流電轉(zhuǎn)換為交流電。繼續(xù)為后續(xù)的電氣設(shè)備提供電能，以保持一定的工作時(shí)間。延遲時(shí)間通常由電池容量決定。

1.2 UPS電源的分類。UPS電源，按其工作方式一般可分為三類：后備式、在線式和在線互動(dòng)式

備用UPS電源，當(dāng)市電的正常電源通道直接向負(fù)載供電時(shí)，市電通過(guò)交流旁路通道直接向負(fù)載供電。此時(shí)，主機(jī)上的逆變器不工作，并且電池處于充電狀態(tài)。市電異常時(shí)，UPS電源通過(guò)轉(zhuǎn)換開關(guān)切換到電池電源狀態(tài)：此時(shí)，電池的直流電通過(guò)逆變器轉(zhuǎn)換為交流電，為負(fù)載供電。但是，此UPS電源提供的電源無(wú)法抑制和隔離電網(wǎng)中的各種噪聲和干擾，并且輸出電壓不穩(wěn)定且頻率穩(wěn)定，因此不適合在精密負(fù)載和惡劣環(huán)境中使用（農(nóng)村）電網(wǎng)。但是這種UPS電源仍然可以用于電網(wǎng)質(zhì)量更高的區(qū)域。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，轉(zhuǎn)換時(shí)間較長(zhǎng)。

在線式UPS電源，當(dāng)市電正常時(shí)，首先將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，然后進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制和濾波，然后再將直流電轉(zhuǎn)換回交流電，從而為負(fù)載供電并為電池充電與此同時(shí)。無(wú)論市電是否正常，在線逆變器始終處于工作狀態(tài)。一旦市電中斷，將立即更換為電池，并通過(guò)逆變器為負(fù)載供電，以確保負(fù)載連續(xù)穩(wěn)定地運(yùn)行，其切換時(shí)間為零秒當(dāng)逆變器過(guò)載或發(fā)生故障時(shí)，逆變器停止輸出，靜態(tài)開關(guān)自動(dòng)轉(zhuǎn)換，由市電直接向負(fù)載供電。

由于逆變器始終處于工作狀態(tài)，再加上輸入、輸出濾波器及輸出變壓器的濾波、隔離作用，能夠有效地去除或隔離來(lái)自電網(wǎng)和UPS電源本身的各種干擾和諧波成分，因此，在線式UPS電源的輸出是與城市電網(wǎng)完全隔離的純正弦波電源，極大地提高了電源質(zhì)量，保護(hù)了負(fù)載安全有效地工作。

在線交互式UPS電源是介于備用模式和在線模式之間的UPS電源。當(dāng)主電源在指定電壓范圍內(nèi)時(shí)，無(wú)需調(diào)整即可直接輸出到電氣設(shè)備，例如相同的備用UPS電源;當(dāng)市電電源高于或低于正常范圍時(shí)，升壓或高壓功能被激活，并且不使用。使用電池時(shí)，電池將用于供電。這種UPS的轉(zhuǎn)換時(shí)間很短，交流輸出電壓穩(wěn)定性也很好，但是其頻率穩(wěn)定特性并不理想。

2. UPS電源維護(hù)的必要性

在廣播電視業(yè)中，實(shí)時(shí)廣播系統(tǒng)，信號(hào)傳輸系統(tǒng)，上下行衛(wèi)星天線跟蹤伺服系統(tǒng)，大屏幕顯示系統(tǒng)，磁盤陣列存儲(chǔ)系統(tǒng)和必要的空調(diào)系統(tǒng)都對(duì)功率有很高的要求。除了這些系統(tǒng)的強(qiáng)大功能外，有些還需要實(shí)時(shí)性能，而有些則需要7×24小時(shí)的常年工作。因此，系統(tǒng)必須配備符合要求的健康UPS電源。

目前，廣泛用于中小型UPS電源的免維護(hù)密封鉛酸電池占UPS電源總成本的1 / 4-1 / 2。不僅如此，實(shí)際維護(hù)還表明，超過(guò)50%的UPS電源與UPS電池有關(guān)。免維護(hù)密封鉛酸電池只是一個(gè)相對(duì)的分類名稱，并不意味著不需要維護(hù)系統(tǒng)中的電池。如果維護(hù)不當(dāng)或維護(hù)不當(dāng)，將導(dǎo)致UPS電池故障。UPS電池的故障主要表現(xiàn)為端子電壓不足。容量不足或瞬時(shí)放電電流不滿足從負(fù)載啟動(dòng)的要求等。這將使UPS電源無(wú)法正常工作。

通常，UPS正常使用的電池壽命約為5年。但是，中國(guó)有不少UPS電池在使用后不到一年就開始出現(xiàn)問題。原因是電池在制造過(guò)程中存在固有缺陷，并且電池組是匹配的。各個(gè)參數(shù)的差異，后天缺乏必要的維護(hù)等。值得注意的是，由于缺乏必要的測(cè)試和維護(hù)方法，一些設(shè)備對(duì)UPS電池的維護(hù)沒有給予足夠的重視，他們不了解其健康狀況。UPS電池的狀態(tài)。有些設(shè)備僅由普通電工管理UPS系統(tǒng)。正常工作會(huì)留下隱患?？梢钥闯觯瑢?duì)于UPS電源及其電池的有效和正常使用，使用高級(jí)管理方法以及必要的測(cè)試和維護(hù)方法非常重要。

3. 廣播電視發(fā)射機(jī)房UPS

UPS（Uninte rruPtible P0We rSupply），它是一種電源系統(tǒng)設(shè)備，主要的功能作用就是提供不間斷供電，將蓄電池和系統(tǒng)主機(jī)之間相互連接。UPS電源系統(tǒng)的工作原理：按照UPS電源的工作方式可以將其分為兩個(gè)方面，一是后備式的工作方式，二是在線式的工作方式。（1）后備式就是指在正常供電的時(shí)候，系統(tǒng)主機(jī)的逆變器停止了工作，此時(shí)斷電后由蓄電池來(lái)進(jìn)行供電工作。（2）在線式的電源供電可以把交流電改變成直流電，之后對(duì)其進(jìn)行脈沖調(diào)制濾波，最后再把直流電重新轉(zhuǎn)換為交流電。此時(shí)一旦出現(xiàn)斷電的情況，可以以最快的速度將蓄電池逆變器對(duì)負(fù)載供電。所以第二種工作方式也是當(dāng)前各地電臺(tái)廣泛應(yīng)用的。UPS需要的工作環(huán)境：UPS系統(tǒng)中的主機(jī)和蓄電池必須要在沒有陽(yáng)光進(jìn)行直射的地方，也就是在陰涼、通風(fēng)、干

廣播電視發(fā)射機(jī)房OPS的使用之所以要注重對(duì)UPS的使用，最主要還是為了保證UPS有足夠的使用壽命。因?yàn)檎_、規(guī)范、科學(xué)合理地使用UPS是延長(zhǎng)其使用壽命的重要因素。這就像人們家中的電視、電腦等電器，不合理的使用肯定會(huì)降低其壽命。

首先要保證蓄電池有足夠的供電能力，也就是說(shuō)在初次進(jìn)行使用時(shí)，要對(duì)蓄電池進(jìn)行超過(guò)24個(gè)小時(shí)的浮充電，確認(rèn)UPS蓄電池的交流電的容量絕對(duì)飽和之后再使用。

正確進(jìn)行開關(guān)機(jī)操作。正確合理地對(duì)其進(jìn)行開機(jī)和關(guān)機(jī)也是能夠延長(zhǎng)使用壽命的一個(gè)關(guān)鍵因素。工作人員應(yīng)盡量避免頻繁開關(guān)機(jī)，同時(shí)在開關(guān)機(jī)的時(shí)候一定要嚴(yán)格地按照程序來(lái)進(jìn)行操作。

雖然UPS 系統(tǒng)設(shè)備主機(jī)適宜工作的溫度環(huán)境在0～30～C，也就是說(shuō)什么季節(jié)都可以正常工作，但是它最適宜的標(biāo)準(zhǔn)溫度是25℃。如果溫度過(guò)低就會(huì)間接UPS蓄電池的電流容量降低;如果工作的空間內(nèi)溫度過(guò)高就會(huì)直接影響UPS蓄電池的使用壽命。

4. UPS系統(tǒng)體系設(shè)計(jì)

區(qū)分普通類型。UPS是一種儲(chǔ)能設(shè)備，主要由整流器，逆變器和電池等組成。根據(jù)其工作模式，有后備，在線和在線交互三種。它具有非常強(qiáng)的穩(wěn)定性。如果電網(wǎng)出現(xiàn)諸如停電等不利現(xiàn)象，則可以合理地轉(zhuǎn)換電力以進(jìn)行供電活動(dòng)。

當(dāng)備用UPS電源通常由市電供電時(shí)，市電直接通過(guò)交流旁路通道為負(fù)載供電。此時(shí)，主機(jī)中的逆變器將無(wú)法運(yùn)行。發(fā)生電源故障時(shí)，電池將僅執(zhí)行電源活動(dòng)。它具有許多優(yōu)點(diǎn)，例如成本低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單以及轉(zhuǎn)換時(shí)間非常長(zhǎng)。

在線UPS電源正常時(shí)，先將AC轉(zhuǎn)換為DC，然后進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制和濾波，再將DC轉(zhuǎn)換為AC，為負(fù)載供電并同時(shí)給電池充電;當(dāng)市電停止時(shí)，立即更換電池逆變器為負(fù)載供電，以確保負(fù)載不間斷地工作。因此，在線式UPS電源的輸出是與城市電網(wǎng)完全隔離的純正弦波電源，從而提高了電源質(zhì)量，并確保負(fù)載可以穩(wěn)定合理地運(yùn)行。

在線交互式UPS電源是在備用和在線之間工作的UPS電源。如果市電在規(guī)定的電壓范圍內(nèi)，則無(wú)需調(diào)整即可直接輸出到電氣設(shè)備，例如同一臺(tái)備用UPS;如果主電源超出或不正常，請(qǐng)開始升壓或降壓活動(dòng)，并且不要使用電池。當(dāng)主電源過(guò)低或過(guò)高或無(wú)法調(diào)節(jié)和停止時(shí)，可以使用電池。

5. UPS系統(tǒng)的維護(hù)

通常，為了確保電視系統(tǒng)具有較高的可靠性，首先必須仔細(xì)設(shè)計(jì)并正確安裝它。除了這些內(nèi)容之外，還應(yīng)該使用和維護(hù)它。只有這樣才能長(zhǎng)時(shí)間使用。

浮動(dòng)電壓的設(shè)置對(duì)電池壽命有很大影響。如果未經(jīng)驗(yàn)證任意增加該電壓，將會(huì)在很大程度上損壞電池。在無(wú)數(shù)情況下，我們發(fā)現(xiàn)電壓過(guò)高或過(guò)低都會(huì)影響其使用壽命。電壓過(guò)高會(huì)導(dǎo)致電池腐蝕。電解液中的水將分解為氫，氧和溢流，這將導(dǎo)致嚴(yán)重的容量降低和損壞問題。當(dāng)對(duì)人體施加電壓時(shí)，可能導(dǎo)致電池?zé)o法正常充電。因此，您必須仔細(xì)遵循商人的規(guī)定來(lái)設(shè)置值。電池電壓也應(yīng)在指定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行測(cè)試。如果電池電壓差太大，則應(yīng)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。

合理放置，通常放置在相對(duì)涼爽，通風(fēng)良好的非潮濕區(qū)域。最佳溫度不低于20℃且不高于25℃。主要原因是當(dāng)溫度太低時(shí)，電池可以釋放的容量非常低，相反，其使用壽命會(huì)縮短。廣播電視發(fā)射機(jī)房UPS是廣播電視播控中心的關(guān)鍵所在，正確合理使用UPS電源并對(duì)其進(jìn)行定期檢查維護(hù)工作可以更好地提高廣電播控中心的供電質(zhì)量，保障發(fā)射機(jī)房能夠安全、穩(wěn)定地正常工作。只有這樣才可以保證電視廣播節(jié)目的播出不受到影響

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