文 陈开鹏 张世勇
UPS是对电源有持续稳定要求行业的必备系统,尤其是在广播电视等行业。想要保证UPS能够真正发挥出作用,就必须掌握该系统在电视播出系统中的正确操作方法,防止播出事故的发生。本文在简单介绍该系统的基础上,对正确设置及安装UPS系统进行探讨,使电视播出中的电源使用更加规范有效。
UPS系统是不间断供电电源的英文简称,在我国广播电视事业不断发展的今天,该系统对于保证播出安全起到了至关重要的作用。其工作原理是对市电进行整流提供直流电压给逆变器,逆变器向负载提供交流电,同时直流电压也对充电电池进行充电,以保证当市电出现异常时,逆变器由电池提供电压,使逆变器始终保持正常的工作状态,也保证了无间断输出。当UPS供电主路的逆变器停机或者瞬间过载等出现意外情况时,会自动切换到静态旁路进行输出,从而实现不间断安全的电能输送,保证电视播出系统的正常运转。
值得注意的是,虽然UPS在电视播出系统中应用广泛,发挥作用明显,但是在使用方法上仍有许多值得探讨的地方,主要体现在以下几个方面。
它是保证电视播出系统安全的第一步,也是至关重要的一步。首先需要对设备铭牌上的所需功率值进行了解。其次是要将电视播出系统的所用设备的伏安数简单相加,之和就是所需UPS的功率值。一般情况下,还应该对所有设备的伏安数乘以1.2~1.5,使UPS的功率值有20%~50%的充裕量来保证UPS遇到负载波动时能够平稳度过。同时,电视播出系统的设备伏安数每年以5%的速度增加,因此在计算及选用UPS时需要以5年作为期限进行选择,在串联连接方式中,容量按最小的那台计算。假如电视台配备发电机,发电机的容量应为所选用UPS设备容量的1.5~3.0倍。
单个UPS电源系统不能百分之百保证电源供电的安全性和可靠性,因此,大点的电视台需要两台及以上UPS冗余连接。一般UPS的冗余连接有两种方式:串联连接和并联连接。串联连接是将其中一个UPS的输出作为另外一个UPS静态旁路的输入,为负载提供流的UPS是主UPS,另外一个就是从UPS,在正常情况下,主UPS全部承担负载电流,故障时从UPS提供后备电源。并联连接是将两台的同型号、同功率的UPS,通过并机柜、并机模块,把输出端并接。在正常情况下,两台UPS共同均分负载和电流,当一台UPS故障时,则由另外一台全部承担负载。串联连接方式,因一台的输出作为另一台的输入,故在下级因故短路的情况下,容易引起上级的故障,同时转备机供电时,备机负载率从零骤然增至全负载,负载跃变率过大容易造成备机可靠性下降。并联方式可靠性更高,过载能力和耐冲击能力强,在非冗余的情况下可以扩容,现在的广播电视设备都是双电源,用两个UPS单独给两个电源供电,在其中一个UPS故障的时候,另一个可以安全的继续供电。各台可以根据自身的情况选择适合自己的冗余连接方式,我台选用了两台梅兰日兰Galaxy PW80KVA UPS系统进行串联连接的冗余方式。
电视播出系统UPS容量较大,其阀控式蓄电池释放出大量的酸性气体及氢气,因此,UPS需要有单独的机房安置,而不应该与播出系统安置在一个房间,否则释放出来的酸性等气体会对电视播控系统以及人员造成不必要的伤害。此外,还要对UPS安置环境的温度进行有效把握。虽UPS的使用说明上表明室内温度是0~40℃,但是最好控制在20~25℃之间,无灰尘。否则,温度过高会影响UPS的电池寿命,温度过低会影响电池的启动速度。UPS必须可靠接地,接地电阻不能超过4Ω,并且不能以中性线作为接地线。
由于UPS内部的功率原件都是在规定工作电流下运转的,一旦开机操作不当,发生电流冲击过大的情况,就会导致功率原件缩短工作寿命甚至烧毁。在开机时,首先要打开UPS的市电开关,然后再逐一打开负载开关。打开负载开关顺序是从冲击电流大的向冲击电流小的逐个开启。在开机时,严禁将所有的负载开关同时开启,更不能使UPS在带载状态时开机。关机时,逐个关闭负载开关,最后关闭UPS的市电开关,不能出现带载关机的情况。当出现关机时机错误时,需要在本次关机和下次开机之间保持至少一分钟的间隔,防止电器元件受到不必要的损害。
为了保证UPS能够最大限度的发挥效用,延长UPS的使用寿命,需要定期对UPS电源进行放电,周期最好保持在3个月左右。对UPS进行放电时需要将电源50%的输出设备连接,之后再断开市电开关,使电源保持在工作状态中。在放电时要对UPS电源的电压进行不间断监测,一旦出现电压下降到10.5V的时候,就将市电开关重新打开,对UPS进行充电,一般充电时间为10小时左右,这样能够确保UPS的电池一直处在相对高效的工作状态之中。对于使用时间较长的UPS系统,应该根据厂家提供的电池使用寿命时间,及时检测电池工作状态,必要时更换电池。
最后,在购买选用UPS电源时一定要保证设备型号与电池规格的一致性,避免不同型号的电池在设备中混用,这样不仅降低了工作效率,阻碍了电源之间的切换,甚至还会引发安全事故。因此,一定要养成UPS正确规范的使用习惯。