UPS电源在电视机房中的应用与维护摭谈

王言波

【摘要】 近年来，经济的快速迅猛发展带动了各个行业以及领域的前进，其中电视行业的前进速度就非常的迅猛，随着我国广播传媒电视事业的蓬勃发展，人们的生活质量提高了，精神文化生活丰富了，而现在广播电视已经成为人们日常生活中不可或缺的重要部分。正因如此，在这种高速发展的信息化技术时代，更应该加强对电视广播相关技术的研究力度。本文重点介绍电视室中UPS电源的当前使用情况，并深入讨论其设计和维护。

【关键词】UPS电源;电视;机房应用与维护

中图分类号：TN929                     文献标识码：A                     DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2020.24.020

1. UPS电源的工作原理及分类

1.1 UPS电源的工作原理：

从基本应用原理来看，UPS电源是一种包含储能装置，以逆变器为主要组件，稳定电压和频率输出的电力保护设备。它主要由整流器，逆变器，蓄电池和静态开关组成。

整流器。整流器是一种将交流电转换成直流电的设备：它具有两个主要功能：首先，它将交流电转换成直流电，然后将其滤波并提供给负载或逆变器;其次，它为电池提供充电电压。因此，它还可以充当充电器。

电池。电池是UPS电源用于存储电能的设备，其容量决定了UPS电源保持放电的时间。它的主要功能有两点：首先，当市电正常时，它将电能转换为化学能并将其存储在电池中;其次，当主电源故障时，它将化学能转换为电能，并将其提供给逆变器或负载。

变频器逆变器是将直流电转换为交流电的设备。它由逆变桥，控制逻辑和滤波电路组成。

静态开关。静态开关，也称为静态开关，是一种非接触式开关。它是由晶闸管组成的器件。它用于开关或开关补偿，可以实现零转换。

UPS电源的主要工作原理：当市电正常时，UPS电源对市电提供的交流电源进行整流，并将其存储在自己的电池中;一旦市电异常，UPS电源就会自动将电池中存储的直流电转换为交流电。继续为后续的电气设备提供电能，以保持一定的工作时间。延迟时间通常由电池容量决定。

1.2 UPS电源的分类。UPS电源，按其工作方式一般可分为三类：后备式、在线式和在線互动式

备用UPS电源，当市电的正常电源通道直接向负载供电时，市电通过交流旁路通道直接向负载供电。此时，主机上的逆变器不工作，并且电池处于充电状态。市电异常时，UPS电源通过转换开关切换到电池电源状态：此时，电池的直流电通过逆变器转换为交流电，为负载供电。但是，此UPS电源提供的电源无法抑制和隔离电网中的各种噪声和干扰，并且输出电压不稳定且频率稳定，因此不适合在精密负载和恶劣环境中使用（农村）电网。但是这种UPS电源仍然可以用于电网质量更高的区域。其特点是结构简单，成本较低，转换时间较长。

在线式UPS电源，当市电正常时，首先将交流电转换为直流电，然后进行脉冲宽度调制和滤波，然后再将直流电转换回交流电，从而为负载供电并为电池充电与此同时。无论市电是否正常，在线逆变器始终处于工作状态。一旦市电中断，将立即更换为电池，并通过逆变器为负载供电，以确保负载连续稳定地运行，其切换时间为零秒当逆变器过载或发生故障时，逆变器停止输出，静态开关自动转换，由市电直接向负载供电。

由于逆变器始终处于工作状态，再加上输入、输出滤波器及输出变压器的滤波、隔离作用，能够有效地去除或隔离来自电网和UPS电源本身的各种干扰和谐波成分，因此，在线式UPS电源的输出是与城市电网完全隔离的纯正弦波电源，极大地提高了电源质量，保护了负载安全有效地工作。

在线交互式UPS电源是介于备用模式和在线模式之间的UPS电源。当主电源在指定电压范围内时，无需调整即可直接输出到电气设备，例如相同的备用UPS电源;当市电电源高于或低于正常范围时，升压或高压功能被激活，并且不使用。使用电池时，电池将用于供电。这种UPS的转换时间很短，交流输出电压稳定性也很好，但是其频率稳定特性并不理想。

2. UPS电源维护的必要性

在广播电视业中，实时广播系统，信号传输系统，上下行卫星天线跟踪伺服系统，大屏幕显示系统，磁盘阵列存储系统和必要的空调系统都对功率有很高的要求。除了这些系统的强大功能外，有些还需要实时性能，而有些则需要7×24小时的常年工作。因此，系统必须配备符合要求的健康UPS电源。

目前，广泛用于中小型UPS电源的免维护密封铅酸电池占UPS电源总成本的1 / 4-1 / 2。不仅如此，实际维护还表明，超过50%的UPS电源与UPS电池有关。免维护密封铅酸电池只是一个相对的分类名称，并不意味着不需要维护系统中的电池。如果维护不当或维护不当，将导致UPS电池故障。UPS电池的故障主要表现为端子电压不足。容量不足或瞬时放电电流不满足从负载启动的要求等。这将使UPS电源无法正常工作。

通常，UPS正常使用的电池寿命约为5年。但是，中国有不少UPS电池在使用后不到一年就开始出现问题。原因是电池在制造过程中存在固有缺陷，并且电池组是匹配的。各个参数的差异，后天缺乏必要的维护等。值得注意的是，由于缺乏必要的测试和维护方法，一些设备对UPS电池的维护没有给予足够的重视，他们不了解其健康状况。UPS电池的状态。有些设备仅由普通电工管理UPS系统。正常工作会留下隐患。可以看出，对于UPS电源及其电池的有效和正常使用，使用高级管理方法以及必要的测试和维护方法非常重要。

3. 广播电视发射机房UPS

UPS（Uninte rruPtible P0We rSupply），它是一种电源系统设备，主要的功能作用就是提供不间断供电，将蓄电池和系统主机之间相互连接。UPS电源系统的工作原理：按照UPS电源的工作方式可以将其分为两个方面，一是后备式的工作方式，二是在线式的工作方式。（1）后备式就是指在正常供电的时候，系统主机的逆变器停止了工作，此时断电后由蓄电池来进行供电工作。（2）在线式的电源供电可以把交流电改变成直流电，之后对其进行脉冲调制滤波，最后再把直流电重新转换为交流电。此时一旦出现断电的情况，可以以最快的速度将蓄电池逆变器对负载供电。所以第二种工作方式也是当前各地电台广泛应用的。UPS需要的工作环境：UPS系统中的主机和蓄电池必须要在没有阳光进行直射的地方，也就是在阴凉、通风、干

广播电视发射机房OPS的使用之所以要注重对UPS的使用，最主要还是为了保证UPS有足够的使用寿命。因为正确、规范、科学合理地使用UPS是延长其使用寿命的重要因素。这就像人们家中的电视、电脑等电器，不合理的使用肯定会降低其寿命。

首先要保证蓄电池有足够的供电能力，也就是说在初次进行使用时，要对蓄电池进行超过24个小时的浮充电，确认UPS蓄电池的交流电的容量绝对饱和之后再使用。

正确进行开关机操作。正确合理地对其进行开机和关机也是能够延长使用寿命的一个关键因素。工作人员应尽量避免频繁开关机，同时在开关机的时候一定要严格地按照程序来进行操作。

虽然UPS 系统设备主机适宜工作的温度环境在0～30～C，也就是说什么季节都可以正常工作，但是它最适宜的标准温度是25℃。如果温度过低就会间接UPS蓄电池的电流容量降低;如果工作的空间内温度过高就会直接影响UPS蓄电池的使用寿命。

4. UPS系统体系设计

区分普通类型。UPS是一种储能设备，主要由整流器，逆变器和电池等组成。根据其工作模式，有后备，在线和在线交互三种。它具有非常强的稳定性。如果電网出现诸如停电等不利现象，则可以合理地转换电力以进行供电活动。

当备用UPS电源通常由市电供电时，市电直接通过交流旁路通道为负载供电。此时，主机中的逆变器将无法运行。发生电源故障时，电池将仅执行电源活动。它具有许多优点，例如成本低，结构简单以及转换时间非常长。

在线UPS电源正常时，先将AC转换为DC，然后进行脉冲宽度调制和滤波，再将DC转换为AC，为负载供电并同时给电池充电;当市电停止时，立即更换电池逆变器为负载供电，以确保负载不间断地工作。因此，在线式UPS电源的输出是与城市电网完全隔离的纯正弦波电源，从而提高了电源质量，并确保负载可以稳定合理地运行。

在线交互式UPS电源是在备用和在线之间工作的UPS电源。如果市电在规定的电压范围内，则无需调整即可直接输出到电气设备，例如同一台备用UPS;如果主电源超出或不正常，请开始升压或降压活动，并且不要使用电池。当主电源过低或过高或无法调节和停止时，可以使用电池。

5. UPS系统的维护

通常，为了确保电视系统具有较高的可靠性，首先必须仔细设计并正确安装它。除了这些内容之外，还应该使用和维护它。只有这样才能长时间使用。

浮动电压的设置对电池寿命有很大影响。如果未经验证任意增加该电压，将会在很大程度上损坏电池。在无数情况下，我们发现电压过高或过低都会影响其使用寿命。电压过高会导致电池腐蚀。电解液中的水将分解为氢，氧和溢流，这将导致严重的容量降低和损坏问题。当对人体施加电压时，可能导致电池无法正常充电。因此，您必须仔细遵循商人的规定来设置值。电池电压也应在指定时间内进行测试。如果电池电压差太大，则应及时进行调整。

合理放置，通常放置在相对凉爽，通风良好的非潮湿区域。最佳温度不低于20℃且不高于25℃。主要原因是当温度太低时，电池可以释放的容量非常低，相反，其使用寿命会缩短。广播电视发射机房UPS是广播电视播控中心的关键所在，正确合理使用UPS电源并对其进行定期检查维护工作可以更好地提高广电播控中心的供电质量，保障发射机房能够安全、稳定地正常工作。只有这样才可以保证电视广播节目的播出不受到影响

参考文献：

[1]张冬英.UPS电源在发射机房的应用及维护Ⅱ].广播电视信息，2015.

[2]周伟端.广播电视播出机房中小型UPS常见故障及处理方法Ⅱ].数字通信世界，2010.

[3]陈艳阳.谈广播电视发射机房UPS电源系统的设计Ⅱ].现代交际，2010.