发射机监控系统后备电源故障处理及维护

邬元杰，徐 静，王建刚

1.内蒙古新闻出版广电局杭锦843 发射台，内蒙古杭锦旗 017400

2.内蒙古新闻出版广电局奈曼734 发射台，内蒙古奈曼旗 028300

0 引言

在广电系统中，无论是广播电台电视台、发射台，UPS 作为备用电源都得到广泛的应用。在保障安全、优质播出发面发挥着至关重要的作用。而在日常技术维护中，经常忽略对UPS 电池的维护，这就对安全播出造成严重威胁。台里有一套监控系统，专门用于实时监测各发射机功率、调幅度、信号等重要参数，UPS 作为备用电源在保障监控系统正常运行过程中发挥着重要作用。现以台中使用Castle 1K UPS 为例，进行如下介绍。

1 UPS 定义

不间断电源或供电系统简称UPS，就是当交流电网输入发生异常或中断时，它可以继续向负载供电，并能保证供电质量，使负载供电不受影响。

2 UPS 的作用

当市电正常供电时，一方面将市电经过UPS 内部处理和变换后供给负载，此时的 UPS 具有稳压作用，另一方面它给蓄电池组充电；当市电停电或供电异常时，UPS 立即由蓄电池，通过逆变器向负载供电，保证负载供电不间断；UPS 还能提供电压保护，防止外电电压过高和过低；另外，UPS 还具备电力净化功能。

3 Castle 1K UPS 特点

Castle 1K UPS 是在线式UPS。无论是市电是否正常，它对负载的供电均通过UPS 的逆变器提供，所以市电电网的电压波动或干扰就被完全隔离。而且，当市电停电或恢复时，UPS 在市电供电与蓄电池供电之间的切换时间很短，一般小于3ms，这样完全不会影响负载的正常工作。

4 castle 1K UPS 系统框图

当市电正常时，由功率校正电路（AC/DC converter）产生逆变工作需要的±370V 的直流电压，经逆变器将直流转换为交流输出，另一路市电经充电器电路产生的直流电压对蓄电池充电；当市电中断时，蓄电池所储存的能量经DC/DC 转换单元转换为±400V 的直流电压作为逆变器的输入，以实现不间断供电。

5 castle 1K UPS 前后面板介绍

6 故障一例

现象：逆变供电：前面板10#、9#指示灯亮，电池容量指示灯指闪烁，有报警声。旁路供电：8#、7#指示灯亮。两种状态频繁切换。

分析及处理：旁路供电、逆变供电负载均能正常工作，电池指示灯闪烁，判断是电池部分出现问题。更换电池后UPS 正常。检查各三块电池电压，一块为11V，其余两块为13.5V，电池容量可能降低。对电池来说，测量内阻的方法，判断更为准确。一般正常电池的内阻在10-30mΩ，超过80mΩ，就需要处理，内阻超过200mΩ 以上，电池的放电特性不足以维持UPS 的正常运行。很大一部分落后电池可以通过正确充电而恢复容量。

处理方法有以下三种。

1）充电电源可采用稳压直流电源，充电前将电压设置好，用限流恒压法充放电3 次，以每个单元2.27V的充电电压对蓄电池进行充电，其充电电流限制在10h率电流值，一直充到充电电流小于5mA/AH。充放电3次可以使落后电池回复其容量。充电时，不仅要注意充电电流与电压值，还要注意蓄电池的温度。11V 的落后电池，就是通过这种方法恢复正常。

2）如果上面方法不能使蓄电池恢复电池容量或其容量恢复不明显，可以先用0.2C 的大电流进行充电，待充电到充电电压后，蓄电池单元电压能保持在2.2V左右，再以0.05C 的小电流充电，直到基本恢复容量为止。

3）个别电池用上述两种方法容量也不能恢复，一块12V 的电池加上20V 甚至30V 直流电压也无充电电流，可用下述方法一试：

如图接好电路，先将自耦变压器输出电压置零，然后逐渐升高，待有微小电流时，停止升高电压，仔细观察电流变化，如果电流继续升高，电池有望救活。如果这是V1 指示的电压已经很高（有时可达到60V 以上），而蓄电池的额定电压很低（如只有一块12V 的电池），则应不断降低电压，保持小电流充电，待V2 处电压降至20V 左右时，可用0.2C 的大电流进行充电，待V2 电压降到15V 左右时，再改用0.1C 充电，当去掉充电电压，蓄电池达到13V，说明电池已复活，这时可以试用，判断其是否恢复。使用此充电方法注意以下三点：1）火线、零线不要接错。2）人不能离开现场，一旦蓄电池“苏醒”，充电电流将迅速增加，需要及时降低输入电压，只有蓄电池基本恢复，其充电电流才会稳定。3）注意电池温度达到40℃，要停止充电。

7 UPS 电池的维护及注意事项

1）蓄电池对环境温度有一定的要求，工作环境温度应在23℃左右，如果低于15℃时，电池容量下降，温度过高会使电池寿命缩短。

2）对于经常不使用的蓄电池供电的UPS，每隔两个月对UPS 进行一次放电，放出容量的50%左右，然后再进行充电。对于不常用的电池应该每个月进行一次补充充电。

3）及时处理“落后”电池，要在断开市电情况下，检查电池组的浮充电压和每块电池的浮充电压。测得的单块电池电压不能低于标称值的70%。

4）要定期进行检查，查看端子有无氧化变色，接线有无松动接触不良，电池有无漏液破损。

8 结论

广播电视台作为一级用电单位，极少发生异常停电现象，UPS 系统的电池组长期处于浮充状态，长时间浮充会造成电池老化，使电池的使用寿命缩短。这就威胁到备用电源的可靠性，所以要提高警惕，加强日常技术维护。

[1]侯振义，王义明.UPS电路分析与维修[M].科学出版社，2001：269-295.

[2]姚行中.UPS原理及维修技术[M].科学出版社，1996：112-129.

[3]何希才.UP应用及维修技术[M].人民邮电出版社，1997：121-132.