和慶菊

（作者單位：怒江州蘭坪縣融媒體中心）

不間斷電源（Uninterruptible Power Supply，UPS）被廣泛應(yīng)用在醫(yī)院、通信、航天等領(lǐng)域，在廣播電視安全播出中作用明顯，其特殊的電能儲存與轉(zhuǎn)換功能，使其成為應(yīng)急保護(hù)系統(tǒng)中不可或缺的裝置之一。為保證廣播電視節(jié)目在市電中斷的情況下仍然可以正常播出，廣播電視臺需要安裝UPS電源，并且要做好日常的維護(hù)。從以往的設(shè)備管理經(jīng)驗(yàn)來看，人為操作失誤、意外事故（如雷擊）影響、設(shè)備自身老化等原因，都有可能導(dǎo)致UPS電源失效。因此，必須要定期開展UPS電源維護(hù)，確保安全隱患能夠第一時(shí)間被發(fā)現(xiàn)、處理，從而保障節(jié)目安全播出。

1 廣播電視安全播出中UPS電源的作用

1.1 調(diào)節(jié)電壓，維持電壓穩(wěn)定

正常情況下，廣播電視臺機(jī)房設(shè)備由市電供電，這時(shí)UPS電源主要發(fā)揮穩(wěn)壓功能。市電接入機(jī)房以后，首先通過UPS電源，并利用與UPS電源串聯(lián)的直流/交流逆變器，將交流電轉(zhuǎn)化成直流電，并進(jìn)行穩(wěn)壓處理[1]，其次在UPS電源的輸入端口處再連接一臺分線器，分別為機(jī)房內(nèi)的其他設(shè)備供電。經(jīng)過UPS電源處理并輸出的電壓，不僅可以滿足機(jī)房設(shè)備的正常工作需求，而且電壓波動較小，保證了電視節(jié)目的安全播出。除此之外，UPS電源還具有過載保護(hù)功能，其能夠利用內(nèi)置的負(fù)載監(jiān)測裝置，當(dāng)實(shí)際載荷超過了額定載荷時(shí)，則可以自動跳到旁路狀態(tài)，這樣就能有效避免設(shè)備長期處于超負(fù)載狀態(tài)下運(yùn)行而出現(xiàn)燒毀的情況。當(dāng)負(fù)載恢復(fù)正常后，UPS電源也能自動轉(zhuǎn)回正常狀態(tài)，不影響廣播電視節(jié)目的正常播出。

1.2 作為電源，向設(shè)備供電

UPS電源的蓄電池組具有充電、放電功能。在市電向電視臺機(jī)房正常供電的情況下，如果UPS電源的蓄電池仍然有容量，則由市電向蓄電池充電，直到充滿為止，此時(shí)UPS電源只發(fā)揮穩(wěn)壓功能。但是廣播電視臺運(yùn)行過程中，可能會遇到一些意外因素（如設(shè)備老化故障、突然停電等），導(dǎo)致電力中斷。為了確保市電在斷電情況下電視節(jié)目仍然能夠正常播出，就需要發(fā)揮UPS電源的供電功能。在電力中斷的情況下，UPS電源的蓄電池組會將儲存的直流電釋放出來，同時(shí)借助于逆變器再將直流電轉(zhuǎn)化成交流電，并向機(jī)房內(nèi)的電氣設(shè)備供電[2]。根據(jù)UPS電源蓄電池容量的不同，應(yīng)急供電時(shí)間的長短也有差異。目前很多廣播電視臺的UPS電源使用大型的蓄電池組，可以做到應(yīng)急供電24小時(shí)甚至是更長。等到市電重新恢復(fù)通電后，UPS電源又恢復(fù)穩(wěn)壓功能，并且由市電為UPS電源的蓄電池組充電。

2 廣播電視臺做好UPS電源維護(hù)保養(yǎng)的必要性

進(jìn)一步提升廣播電視臺機(jī)房的電源質(zhì)量，最大限度降低停電事故對電視臺節(jié)目播出的影響，是融媒體時(shí)代提升電視臺競爭力的必要舉措。結(jié)合上文分析可知，UPS電源在平時(shí)有穩(wěn)壓功能，在斷電時(shí)有應(yīng)急供電功能，對保證廣播電視臺的安全播出有重要幫助。但是由于UPS電源的組成結(jié)構(gòu)精密且復(fù)雜，加上運(yùn)行環(huán)境差、維護(hù)不到位及材料老化等多種因素的共同影響，UPS電源在使用一段時(shí)間后有很大概率會出現(xiàn)質(zhì)量問題，無法正常發(fā)揮穩(wěn)壓作用和供電作用。因此，為切實(shí)保障廣播電視臺節(jié)目安全播出，必須要重視UPS電源的日常維護(hù)與定期保養(yǎng)。

3 UPS電源的維護(hù)保養(yǎng)措施

3.1 提供良好的UPS電源運(yùn)行環(huán)境

運(yùn)行環(huán)境是直接影響UPS電源使用壽命和供電質(zhì)量的重要因素，因此在日常的維護(hù)保養(yǎng)中，需要重點(diǎn)加強(qiáng)環(huán)境管理，通過提供適宜UPS電源運(yùn)行的環(huán)境，在延長其壽命的基礎(chǔ)上，保證穩(wěn)定、持續(xù)供電，進(jìn)而保障廣播電視節(jié)目安全播出。具體來說，又包括以下幾方面：

第一是維持環(huán)境溫度在合理區(qū)間。根據(jù)設(shè)備說明書，UPS電源的最佳運(yùn)行溫度為20～25℃，溫度太低會導(dǎo)致電源的放電能力變差，無法保證穩(wěn)定供電；相反，溫度太高又會加快電源內(nèi)部組件老化，縮短其使用壽命。有研究表明，UPS電源工作環(huán)境溫度在超過30℃后，每升高10℃，則電池組的壽命減少20%～30%。以廣播電視臺普遍使用的密封鉛酸蓄電池為例，其設(shè)計(jì)壽命一般是6～8年，但是只有在理想條件下才能達(dá)到這一效果。因此，在UPS電源的日常維護(hù)中，應(yīng)注意加強(qiáng)對環(huán)境溫度的調(diào)控，盡量使其維持在20～25℃。同時(shí)，還可以在UPS電源所在的機(jī)房內(nèi)安裝溫度監(jiān)測與調(diào)控裝置，感知機(jī)房內(nèi)的實(shí)時(shí)溫度，如果溫度超過上限（30℃），則計(jì)算機(jī)自動發(fā)送指令啟動通風(fēng)系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)，使機(jī)房溫度降低，提供有利于UPS電源運(yùn)行的理想環(huán)境[3]。

第二是定期清理灰塵。由于機(jī)房內(nèi)環(huán)境比較干燥，空氣中懸浮的灰塵會在設(shè)備靜電吸附作用下，附著在電氣設(shè)備的表面。UPS電源在日常運(yùn)行中也會釋放出大量的靜電，因此像UPS電池組表面及散熱風(fēng)扇的葉片表面，極易吸附灰塵，影響其散熱性能。維護(hù)人員需要定期開展維修保養(yǎng)，及時(shí)清理設(shè)備表面附著的灰塵，在維護(hù)時(shí)還應(yīng)注意觀察UPS電源的一些金屬組件有無生銹的情況，發(fā)現(xiàn)該情況時(shí)要及時(shí)采取除銹措施。

除了上述兩種環(huán)境管理措施外，像電磁干擾、振動等，也都是影響UPS電源穩(wěn)定運(yùn)行的常見因素，需要采取專項(xiàng)管理措施，提供理想運(yùn)行環(huán)境，從而發(fā)揮UPS電源的穩(wěn)定供電功能，保證廣播電視安全播出。

3.2 規(guī)范使用UPS電源設(shè)備

總結(jié)以往廣播電視臺UPS電源故障原因，可以發(fā)現(xiàn)不規(guī)范操作是導(dǎo)致UPS電源故障的主要因素。例如，現(xiàn)階段多數(shù)廣播電視臺機(jī)房都是采用市電雙回路供電，其優(yōu)勢在于其中一路發(fā)生電氣故障后，可以由另一路繼續(xù)供電，而不影響廣播電視節(jié)目正常播出。但是，這種供電模式也有一定的不足，由于廣播電視臺機(jī)房長時(shí)間不間斷供電，UPS電源的蓄電池會長期處于浮充狀態(tài)，即只充電、不放電，這種情況會導(dǎo)致電池組的電能轉(zhuǎn)化和輸出能力下降，甚至當(dāng)供電系統(tǒng)突然斷電后，UPS電源的蓄電池不能穩(wěn)定、持續(xù)地放電，也就失去了應(yīng)急供電的價(jià)值。針對這種情況，在日常的UPS電源維護(hù)中，應(yīng)當(dāng)定期對UPS電源做充放電處理。通常每個(gè)季度需要進(jìn)行1次充放電，首先人為斷開市電，其次讓UPS電源的蓄電池組完全放電，之后再連通市電，為UPS電源的蓄電池組充電[4]。放電時(shí)間取決于蓄電池組的容量，一般控制在8～10小時(shí)。

另外，UPS電源在出廠前，其浮充電壓和放電電壓已經(jīng)被制造商調(diào)試好，UPS電源被安裝到廣播電視臺的機(jī)房后，會以調(diào)試好的額定值運(yùn)行。但是隨著廣播電視臺數(shù)字化建設(shè)的不斷推進(jìn)，機(jī)房內(nèi)各類電氣設(shè)備的數(shù)量不斷增加，機(jī)房電力系統(tǒng)的運(yùn)行負(fù)載也會持續(xù)提升。這種情況下，UPS電源的供電能力與電氣設(shè)備的運(yùn)行需求逐漸產(chǎn)生差距，在欠電壓的環(huán)境下部分電氣設(shè)備無法正常運(yùn)行，從而影響電視節(jié)目的安全播出。對于此類情況，維護(hù)人員需要在日常維護(hù)中合理調(diào)節(jié)負(fù)載，一種措施是增加UPS電源中電池組的數(shù)量，從源頭上提高負(fù)載能力；另一種措施則是合理分配負(fù)載，如使用計(jì)算機(jī)控制接入電力系統(tǒng)中的設(shè)備數(shù)量，讓機(jī)房電力系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行負(fù)載始終維持在UPS額定負(fù)載的60%～80%。這樣既可以提高電能利用率，又不會出現(xiàn)過度放電的情況，從而保障電視節(jié)目安全播出。

3.3 做好UPS電源的監(jiān)測工作

無論是新安裝的、正處于磨合期的UPS電源，還是投入使用年限較長、有老化現(xiàn)象的UPS電源，都必須對其進(jìn)行監(jiān)測，隨時(shí)掌握UPS電源的運(yùn)行狀況。在日常監(jiān)測過程中如果遇到異常狀況需要做到及時(shí)處理，從而保證UPS電源穩(wěn)定供電，保障節(jié)目安全播出。根據(jù)監(jiān)測模式的不同，可以將UPS電源監(jiān)測分成兩種形式，即在線監(jiān)測和離線監(jiān)測[5]。其中，在線監(jiān)測又包括兩種技術(shù)：一種是在線放電監(jiān)測，由于監(jiān)測工作是在UPS電源并未發(fā)生故障的情況下進(jìn)行的，如果盲目切斷市電，很有可能因?yàn)椴僮鞑划?dāng)而影響整個(gè)廣播電視臺的電力終端，因此這種監(jiān)測方式的應(yīng)用具有局限性；另一種是在線不放電監(jiān)測，該技術(shù)是分析蓄電池組內(nèi)阻容量，判斷其當(dāng)前實(shí)際容量是否達(dá)到出廠設(shè)計(jì)容量，然后決定對UPS電源的蓄電池組做充電或放電處理。相比之下，在線不放電監(jiān)測可以隨時(shí)隨地進(jìn)行，并且沒有太大的危險(xiǎn)，可以作為UPS電源日常監(jiān)測的方式。離線監(jiān)測則是將UPS電源的電池組獨(dú)立于系統(tǒng)運(yùn)行，然后使用測量儀器測定蓄電池的內(nèi)阻參數(shù)、電池容量，根據(jù)測定結(jié)果，如果內(nèi)阻明顯降低、電池容量明顯下降，則需要及時(shí)更換電池組。

現(xiàn)階段很多廣播電視臺配備的大中型UPS電源中，包含從幾個(gè)到上百個(gè)不等的蓄電池。根據(jù)日常監(jiān)測結(jié)果，如果其中某臺電池組發(fā)生故障，或者存在性能大幅度下降、嚴(yán)重老化等問題，則應(yīng)當(dāng)及時(shí)更換新的電池組。在更換時(shí)，也要注意盡量選擇同一廠家生產(chǎn)的、同一型號的電池，禁止將不同類型、不同規(guī)格的電池混用。

3.4 做好UPS電源設(shè)備的防雷保護(hù)

雷擊也是導(dǎo)致UPS電源損壞的常見因素，特別是在夏季雷電天氣頻發(fā)的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)采取防雷保護(hù)措施，確保UPS電源穩(wěn)定供電。具體措施如下：首先是嚴(yán)格遵循《電子計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》，確保廣播電視臺機(jī)房內(nèi)部的防雷保護(hù)措施到位。例如，交流接地、直流接地及防雷接地，必須共用一組接地裝置；如果因機(jī)房內(nèi)部空間限制必須分開接地的，也需要在兩地之間安裝等電位連接器。對于一些面積較大、設(shè)備較多的機(jī)房，還可以使用多級雷電防護(hù)措施。如果廣播電視臺機(jī)房使用的UPS電源帶有通信接口，在防雷保護(hù)中還應(yīng)警惕雷電波沿著通信電纜經(jīng)由通信接口進(jìn)入到電源內(nèi)部，因此需要在通信接口處增設(shè)一臺信號避雷器，達(dá)到保障UPS電源免受雷擊影響的效果。當(dāng)然，現(xiàn)階段市面上避雷器的種類有很多，在選擇避雷設(shè)備時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮大品牌設(shè)備，并且避雷器應(yīng)當(dāng)支持凱文接線方式，從而減小引線上的感應(yīng)電壓。

3.5 UPS電源使用中的其他注意事項(xiàng)

結(jié)合UPS電源特性及以往的設(shè)備管理經(jīng)驗(yàn)，除了做好上文所述的幾種維護(hù)保養(yǎng)措施外，還需要注意以下事項(xiàng)：

首先，UPS電源的輸出端不應(yīng)增加電機(jī)、空調(diào)等帶有感性負(fù)載的設(shè)備，防止設(shè)備啟動時(shí)負(fù)載突然增加，影響UPS電源供電穩(wěn)定性。同時(shí)，額定功率較大的電機(jī)在開機(jī)啟動時(shí)會占用過多的負(fù)載，此時(shí)機(jī)房內(nèi)的其他電氣設(shè)備很有可能出現(xiàn)欠壓運(yùn)行的情況，進(jìn)而對廣播電視的安全播出造成不良影響。因此，從UPS輸出端口引出的總線，應(yīng)當(dāng)在經(jīng)過分線器之后，直接連接機(jī)房內(nèi)的各臺設(shè)備為其直接供電，從而保證電壓輸出穩(wěn)定。需要注意的是，即便沒有感性負(fù)載設(shè)備，UPS電源的最大啟動負(fù)載也應(yīng)當(dāng)維持在額定負(fù)載的80%以內(nèi)，原則上在30%～80%是比較合理的。如果長時(shí)間或者頻繁地出現(xiàn)超負(fù)載情況，可能會出現(xiàn)逆變管被擊穿的情況。因此，合理控制啟動負(fù)載也是廣播電視臺UPS電源使用中需要注意的事項(xiàng)之一。

其次，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照產(chǎn)品說明書進(jìn)行操作，杜絕因?yàn)閭€(gè)人操作不規(guī)范而影響UPS電源正常使用的情況。例如，由UPS電源供電的各類機(jī)房電氣設(shè)備，其火線、零線、地線都要按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行連接，禁止隨意更改順序。在機(jī)房設(shè)備的開機(jī)、關(guān)機(jī)時(shí)，如果需要同時(shí)操作多臺大功率設(shè)備，應(yīng)當(dāng)按照順序依次啟動或關(guān)停，這樣可以避免負(fù)載突然增加或突然減小對UPS電源產(chǎn)生沖擊，對保證UPS電源正常運(yùn)行和延長其使用壽命有積極作用。

再次，正常情況下，廣播電視臺機(jī)房設(shè)備投入使用后需要持續(xù)運(yùn)行，UPS電源也需要持續(xù)供電，但是在發(fā)生停電事件，或者是在定期的停電檢修中，需要關(guān)閉UPS電源。因此，除了有檢修任務(wù)或者是突發(fā)停電事件需要關(guān)閉UPS電源外，不宜頻繁地啟停UPS電源。另外，即便是常規(guī)檢修中需要關(guān)閉UPS電源，也必須在關(guān)閉后至少等待10秒，再執(zhí)行啟動操作，一來可以保證UPS電源正常啟動，避免廣播電視臺機(jī)房設(shè)備出現(xiàn)既無市電輸出、又無逆變輸出的情況，二來也能減少頻繁啟停操作對UPS電源本身造成的損傷。

4 結(jié)語

UPS電源作為現(xiàn)階段廣播電視臺重要的電器設(shè)備之一，主要發(fā)揮了穩(wěn)定電壓、不間斷供電的作用，成為保障電力中斷情況下電視節(jié)目依然可以正常播出的核心裝置?？紤]到UPS電源在使用一段時(shí)間后，也容易因?yàn)榄h(huán)境因素、人為因素等出現(xiàn)故障，因此必須要落實(shí)好維護(hù)保養(yǎng)工作，讓UPS電源始終以良好狀態(tài)投入運(yùn)行。電視臺方面要加強(qiáng)機(jī)房環(huán)境管理，通過調(diào)控機(jī)房溫度、濕度，定期除塵，為UPS電源運(yùn)行提供良好環(huán)境。同時(shí)要養(yǎng)成規(guī)范操作的習(xí)慣，并對設(shè)備進(jìn)行日常監(jiān)測，特別是在夏季要做好防雷保護(hù)。只有綜合采取養(yǎng)護(hù)措施，才能使UPS電源的功能得以發(fā)揮，讓廣播電視節(jié)目得以順利播出。