試論前端機房供電系統的組成與維護

摘 要：本文主要介紹江蘇有線泰興分公司前端機房供電系統的組成，重點闡述UPS在有線電視前端機房工作原理以及維護，為設備不間斷、高質量運行提供保障，技術維護人員應重視這些問題。

江蘇省泰興市廣播電視行業正處于模擬向數字轉型的重要時期。從2010年3月至今全市各鄉鎮都在積極推動有線電視的整體平移工作。而所有電視用戶的信號都由前端機房發送，這就要求加強對有線電視前端機房設備的管理與維護，而所有設備的運轉都離不開一個穩定的電源環境。電源的穩定對電視信號的不間斷傳輸非常重要，維護人員萬萬不可忽視。因此，做好電源的備份和日常維護工作就顯得非常重要。

1 前端機房供電系統的組成

供電系統是前端機房正常工作的基礎環節。所有設備的安全運行都需要穩定的電力。江蘇有線泰興分公司從實際出發，綜合考慮，采用了市電+柴油發電機+UPS的供電方案。由柴油發電機作為市電的備用電源，在市電停止時，啟動發電機還需要一段時間，不能立刻供電，就由UPS進行供電。待發電機穩定運行一段時間后，再將UPS的輸入方式由市電切換到發電機供電，防止因為電池耗盡引起前端供電中斷。由此可見這套方案可以有效地解決前端機房瞬時停電或長時間停電的問題，保證了前端設備工作的不間斷性。

1.1 前端供電UPS的選擇

為了保證前端不間斷供電，前端機房必須配備UPS電源。市面上大多數UPS電源主要由整流器、逆變器和蓄電池等組成。機房內不能中斷的有源傳輸設備都必須接入UPS電源，這樣前端的負載功率為34 kW左右（其中七樓機房28 kW，六樓機房6 kW）?？紤]到UPS設備的功率因數，以及前端播出節目的增容，網絡設備的增加，必須再留一定的安全余量。最后公司選定兩臺容量為40 kW的雷諾士在線式UPS電源，當市電正常工作時，它首先將大市電網中不穩定的交流電轉變成直流電，再進行脈寬調制、濾波，經過調整后的直流電一邊給蓄電池組充電，一邊再將直流電重新變成穩定的交流電源向負載設備供電；一旦市電中斷，立即變為蓄電池和逆變器工作對負載供電，保證設備連續不斷地穩定工作，其切換時間為零秒。因此，在線式UPS電源輸出的是與市電網完全隔離的純凈的正弦波電源，大大改善了供電的質量，保護了負載設備的用電安全。

該UPS電源采用三相輸入、三相輸出，輸入電壓在380～415 V之間，輸入頻率50～60 Hz自動偵測，輸入功率因數＞0.95，輸出電壓為210～230 V，輸出頻率誤差＜0.5%，總體性能參數不錯，也能很好地適應發電機所輸送的電力。

1.2 UPS電池組的配置

如果說UPS主機為設備提供穩定的電源，那么UPS的蓄電池組將為設備提供不間斷的電力。蓄電池容量和數量的選擇，需要我們先計算出放電電流的電流值，然后根據蓄電池生產廠家提供的電池放電特性曲線和用戶設備要求的備用時間進行選擇和配置。根據本臺機房實際功率38 kW，連續供電4小時的要求，最終確定選擇容量為200AH/12V的電池，由2組24塊蓄電池給UPS供電，可以滿足要求，當然如果停電時間過長我們還可以選擇發電機供電。

1.3 柴油發電機的選擇

配備好UPS并不能預防長時間停電，為防止這一情況還需要考慮配備發電機。選擇發電機重要因素是功率，發電機的功率須考慮負載的功率，電池充電所需功率，UPS的整機功率、UPS整流器引起的輸入電流失真等。根據機房兩臺40 kW功率UPS，柴油發電機的功率至少應在100 kW以上；又因前端設備對溫度比較敏感，發電機還應能夠對機房空調供電；再考慮到其他不能中斷的辦公用電和日后公司的擴容，最后選擇了一臺140 kW的發電機。與市電相比，因為功率所限，發電機對三相電的平衡要求較高，所以須對配電進行調整，盡量做到三相負荷平衡。發電機啟動后主要負載為機房內的通信設施，只要前端機房內負載平衡了，柴油發電機就基本可保持平衡。通過公司對以上電源的配備，前端機房避免了多次意外斷電或長時間停電而造成的停播事故。

2 UPS的使用注意點及維護

2.1 新購進的UPS在使用前，應該先不接入負載，需要對新電池組進行均衡充電12小時以上，在各蓄電池電壓均衡后，再投入使用，這樣對蓄電池的使用壽命有利，大大降低維護成本。

2.2 UPS應盡可能安裝在清潔、陰涼、通風、干燥的地方，蓄電池間應密閉，防止昆蟲、老鼠等進入。UPS電源不宜長期工作在高溫的環境中，否則會縮短電池的使用壽命。另外，蓄電池的最佳使用溫度應該在25℃左右，本臺為盡量延長電池壽命，在電源機房，配備了1 臺5P空調和1臺2P空調，實現了UPS電源在恒定的25℃環境下工作。

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