廣播發射機房UPS電源系統的設計

李　歡　　　（國家新聞出版廣電總局九五一臺,石家莊　050407）

廣播發射機房UPS電源系統的設計

李歡
（國家新聞出版廣電總局九五一臺,石家莊050407）

在廣播發射機房中采用不間斷UPS電源系統，經科學有效地設計能夠確保該系統提供可靠的電源。為此，本文主要對不間斷電源UPS的工作原理進行了介紹，并從七個方面探討了廣播發射機房UPS電源系統的設計。

廣播發射；UPS電源；設計

電力系統在自然災害、人為擾動或者事故的影響下往往會發生電壓波動、斷電、突波、頻率偏移、雜波干擾、系統短路或斷路等現象。而電力部門在每年的大規模檢修中也無可避免的會造成電網的波動或者瞬間閃斷等。上述電源故障的發生對廣播發射系統具有較大的影響，嚴重的會導致廣播系統服務的中斷。因此，減少或避免停電事故的發生，提高廣播發射機房的配電安全與質量是非常重要的。在廣播發射機房中采用不間斷UPS電源系統，經科學有效地設計能夠確保該系統提供可靠的電源。

1　UPS電源系統及其工作原理

UninterruptiblePowerSystem（UPS）即為不間斷電源系統，當市電供電系統發生斷電時，UPS電源系統能夠向用電設備及時提供電能，確保設備在一段時間例能夠不間斷地工作，而在電壓變化時該系統的輸出電壓穩定在220V或者380V。主要包括在線式、后備式與在線互動式不間斷電源UPS。

在線式不間斷電源UPS屬于雙變型系統，在外電正常的情況下，該電源系統電池組能夠自行充電，并通過整流器實現交流電壓到直流電壓的轉換，再經逆變器將直流電壓轉換為交流電壓提供給用電設備。當外電中斷時，逆變器將對蓄電池組的直流電壓進行轉換，將轉換后的交流電壓提供給用電設備，確保設備的不間斷工作。同時在線式不間斷電源能夠對干擾成分或者波動進行有效的消除或隔離，確保供電的質量與安全。后備不間斷電源UPS通常不用在精密設備的地方，這是因為后備不間斷電源UPS電能的供給質量并不高，其供給電壓幅度因外電網電壓幅度的變化為變化，對外電電網、非線性負載設備與電源自身的各種干擾與諧波成分并不能有效的消除或隔離。而在線互動式不間斷電源UPS則綜合了上述兩種電源的優點，在外電正常時，如同后備式不間斷電源直接對用電設備供電；在外電電壓高于或低于額定值時，在線互動不間斷電源就能夠通過降壓或者升壓，不使用蓄電池組為設備供電；僅在停電或者外電電壓超出范圍時，采使用蓄電池進行供電。

2　廣播發射機房UPS電源系統的設計

2.1UPS電源供電電源的設置

UPS電源在廣播發射機房的應用中，應采用兩路電源進行供電。使兩路電源同時接入到UPS系統，進而使主、備電源能夠進行自動切換和獨立供電。在主路電源發生斷電時，則由備路電源為設備進行自動供電；若主、備路電源均斷電時，則由不間斷UPS電源經逆變器將蓄電池直流電壓轉換為交流電壓為設備供電（外電恢復時，蓄電池組充電）。

2.2選擇UPS電源合適容量

UPS電源能夠驅動多大功率的負載是由UPS的額定輸出功率所決定的，因此在實際運用中，需要根據所需的負載來確定UPS的額定功率，并留有余量，同時對負載裝置的特性、影響負載的因素進行考慮，進而確保UPS電源能夠安全的運行。根據負載總容量，通?？筛鶕剑篣PS容量=負載容量÷0.75（0.8），來進行計算，即表示負載容量應在UPS額定容量的75～80%以下。如在廣播電視臺需要不間斷供電的設備（包括有調度系統、衛星接收機、安防系統與質量保證系統等）的總功率為6000VA，那么選擇的在線式UPS主機額定容量就應在8000VA以上。

2.3選擇合理的配線

配線的合理性是非常重要的，若配線太細，當電流較大，就極易造成線路發熱引發火災；而配線太粗則造成浪費；同時也會影響廣播電視的安全播出，因此在配線上應根據導線的電氣特性進行合理的選擇。通常鋁線容量為4A/mm，多股銅芯線容量為6A/mm。在確定主機的功率后可參照UPS電源配線表、UPS電源空氣開關配置表選擇配線與空氣開關。

2.4放電時間的配置

在停電后，不間斷電源UPS是通過蓄電池組對設備進行供電的，由于長效型的UPS具有外置的蓄電池組，因此能夠在停電時長時間的進行供電，供電時間在數小時以上。廣播發射機房最好選擇長效型UPS，進而滿足不間斷供電需要。電池供電時間的經驗公式為：供電時間=蓄電池組容量×電壓÷主機額定功率÷0.75（功率因素）；而電池放電電流則可根據電池供電時間進行計算，經驗公式為：放電電流=UPS容量×功率因素÷電池放電平均電壓÷效率。

2.5具有較強的過載能力

在具有沖擊型設備的情況下，不間斷電源UPS也存在較大的瞬間沖擊電流。為避免逆變器轉換供電控制電路與UPS旁路供電發生錯誤動作，UPS應具有較強的過負載能力，同時逆變器在短時間輕度過負荷中也應能夠繼續供電，這種供電時間的長短由過載的嚴重程度決定。

2.6安裝旁路開關，配置防止雷擊與浪涌的模塊

不間斷電源UPS應具有應急切換與設備檢修時的旁路開關，旁路開關的安裝能夠使機房設備在完全由UPS進行供電的情況下，將負荷全部轉換到外電上，以便在UPS電源發生故障與檢修時避免發生停電。同時，還應在UPS電源輸入端配置相應的防止雷擊與浪涌的模塊，以保護UPS電源的安全。

2.7實現UPS電源的智能化，進行實時的人機交互工作

UPS電源內部設置有微電腦，能夠對不間斷電源UPS系統工作期間的相關參數進行實時監控，同時能夠進行故障的診斷。微電腦一旦監測到系統中的異常情況時，就會自動發出聲光報警，并顯示故障的位置、性質，并對相關信息進行記錄，以便查閱。

3　結束語

UPS電源系統為傳輸工作的安全帶來了極大的好處，能夠使在廣電發射機房發射傳輸不因局部停電而中斷，同時也能夠避免計算機大量存儲信息的丟失。只要在廣電發射機房中正確設計與選擇UPS電源，其必定能夠在人們的工作與生活中發揮更大的作用。

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