牛博輝

【摘要】不間斷電源（UPS）系統(tǒng)在廣播發(fā)射機中是必不可少的重要系統(tǒng)，是防止發(fā)射機設(shè)備由于電網(wǎng)異常而造成停播。本文主要介紹UPS電源主要工作原理，及其在廣播發(fā)射機設(shè)備中的使用與維護方法。

【關(guān)鍵詞】UPS不間斷電源；工作原理；短波廣播發(fā)射機

引言

隨著科技的日益發(fā)展，計算機自動控制在廣播發(fā)射機各部位中得到應(yīng)用廣泛，并且自動控制部分對供電的要求較高，為保障廣播發(fā)射機安全、不間斷、高效的傳輸，很多故障都是發(fā)射機控制部分電源系統(tǒng)的故障而引起的，因此，電網(wǎng)的失壓，電源的諧波都會對計算機設(shè)備造成的干擾等。為解決此問題，UPS（不間斷電源）是有效預(yù)防和解決此類問題的重要設(shè)備。

一、UPS電源的特性和工作原理

不間斷電源簡稱UPS。它是一種含有以蓄電池為儲能裝置，以逆變器為主要單元，穩(wěn)定電壓穩(wěn)定頻率輸出的電源保護設(shè)備。當外電正常輸入時，就將外電穩(wěn)壓后供給負載使用，同時對機內(nèi)蓄電池充電，把能量儲存在電池中。

當外電中斷或輸入故障時，UPS將機內(nèi)電源的能量轉(zhuǎn)換為交流電繼續(xù)供負載使用，使負載維持正常工作。目前，市場上UPS電源設(shè)備種類較多，輸出功500VA～10kVA等多種容量，UPS按工作模式可分為離線式、在線式和在線互動式3大類；按其輸出波形可分為方波輸出和正弦波輸出兩種。

在短波廣播發(fā)射機中廣泛應(yīng)用是在線式正弦波輸出的UPS。

在線式UPS的特點是不論外電是否異常，它的輸出電壓總是由UPS本身的逆變器供給，即外電輸入后被UPS轉(zhuǎn)換成直流電壓，其逆變器又將直流電壓轉(zhuǎn)換成交流電壓輸出，它的變壓器無論外電是否正常一直處于工作狀態(tài)。

其電源的切換時間為零秒，在外電正常時為無級穩(wěn)壓。在線式UPS的這種特點，使它適合于長時間不間斷供電系統(tǒng)，很適合用在短波廣播發(fā)射機系統(tǒng)中。

二、UPS的使用方法及注意事項

1.正確開關(guān)機步驟

開機時應(yīng)先啟動UPS，等輸出正常后再依次打開負載，先開沖擊電流較大的負載再開沖擊電流較小的負載，否則，會有多負載的沖擊電流和供電流，產(chǎn)生UPS電源瞬間過載，嚴重時會損壞變換器不能讓UPS經(jīng)常處于滿載或過載；關(guān)機時先逐個關(guān)閉負載再將UPS面板關(guān)機，使UPS處于旁路工作而充電器繼續(xù)對電池充電。若需要將UPS輸出關(guān)閉，則將輸入外電斷開即可。

2.注意事項

（1）蓄電池的過度放電和蓄電池長時間的開路閑置不用，都會使蓄電池的內(nèi)部產(chǎn)生大量的硫酸鉛，并被吸附到蓄電池的陰極上，形成所謂的陰極“硫酸鹽化”，其結(jié)果是造成電池內(nèi)阻增大，蓄電池的可充放電性能變壞。目前常用的M型密封式鉛酸蓄電池的使用壽命大約為3-5年。

（2）對于目前的大多數(shù)UPS來說，當蓄電池每次放電完后，可利用UPS內(nèi)部的電池充電回路對蓄電池進行浮充。為保證蓄電池被重新置于飽和充電狀態(tài)，一般需要充電時間為10～12小時。充電時間不夠會使蓄電池處于充電不充分狀態(tài)。這時蓄電池的實際可供使用的容量遠遠低于蓄電池的標稱容量。對于有的UPS而言，當市電電壓低于200V時，就不可能利用UPS內(nèi)部的充電回路對蓄電池進行飽和充電丁。

（3）有的用戶采用降低UPS實際負載功率或增大蓄電池容量的辦法來延長蓄電池的放電時間。

（4）當UPS蓄電池在使用中遇到下述情況之一時，要想復(fù)活蓄電池的可充放電特性，應(yīng)采用均衡充電的辦法來解決。所謂均衡充電是把每個蓄電池單元并聯(lián)起來，用統(tǒng)一的充電電壓進行充電的操作辦法。需要對蓄電池進行均衡充電的情況有：過量放電使得蓄電池的端電壓低于蓄電池所允許的放電終止電壓。對于12V的M型鉛酸蓄電池而言，其放電終了電壓為10.5V左右。

（5）為保證蓄電池具有良好的充放電特性，對于長期閑置不用的UPS（經(jīng)驗數(shù)據(jù)是UPS停機10天以上），在重新開機使用之前，最好先不要加負載，讓UPS利用機內(nèi)的充電回路對蓄電池浮充10～12小時以后再用。對于后備式UPS的用戶來說，若UPS長期工作在后備式工作狀態(tài)時，建議每隔一個月，讓UPS處于逆變器工作狀態(tài)至少2-3分鐘，以便激活電池。

三、UPS系統(tǒng)維護

1.主機的維護

UPS主機一般是智能型的，它對環(huán)境溫度要求高，溫度過高會導(dǎo)UPS系統(tǒng)不穩(wěn)定，并且要求室內(nèi)衛(wèi)生清潔，否則灰塵遇潮濕會引起主機工作紊亂，主機中的參數(shù)在使用中不能隨意改變。

2.蓄電池的維護

在UPS系統(tǒng)中，可以說蓄電池是這個系統(tǒng)的支柱，沒有電池的UPS只能稱作穩(wěn)壓、穩(wěn)頻電源，UPS之所以實現(xiàn)不間斷供電就是因為有了蓄電池，在市電異常時，蓄電池直接將蓄電池的化學(xué)能變成交流電能輸送出去，使用電設(shè)備得以連續(xù)運行下去，目前，總小型UPS電源廣使用免維護密封、鉛酸蓄電池，占據(jù)UPS電源總成本的1/4至1/2之多。不僅如此，實際維修也表明，約有一半以上的電源故障與蓄電池有關(guān)。

UPS蓄電池的實效主要表現(xiàn)為端電壓不夠，容量不足或瞬間放電電流不能滿足帶負載啟動要求等。

一般正常使用的UPS其正常壽命在5年左右，但目前，國內(nèi)有相當部分UPS電池在投入使用不到一年就開始出現(xiàn)問題，更有甚者，有些進口品牌的國產(chǎn)電池剛買來就失效的情況也并不罕見。這一方面由于蓄電池在制造工藝上存在先天的不足；另一方面使后天缺乏必要的維護造成的，值得注意的是，許多使用單位缺乏必要的測試維護手段，根本不清楚自己系統(tǒng)UPS蓄電池的健康狀況，為UPS系統(tǒng)正常工作留下隱患。

UPS蓄電池的維護與一般低壓系統(tǒng)蓄電池維護類似，當引進新電池時，要求工程驗收，進行深度放電，當新電池投入使用后，要求保持適宜的電池工作環(huán)境溫度。要求定期測量各電池端電壓，當各電池壓差過大時，要進行勻充，要求定期對電池進行試探性容量測試或深度放電，以便檢查電池組的性能優(yōu)劣以及保持電池的活性。

四、結(jié)束語

UPS不間斷電源在廣播發(fā)射機正常運行起著至關(guān)重要的作用，近年來隨著發(fā)射機的自動化發(fā)展，計算機在發(fā)射機控制部分廣泛應(yīng)用，在實際工作中，經(jīng)常會因外電的間斷而造成工控機數(shù)據(jù)的丟失導(dǎo)致發(fā)射機不能正常工作；為解決此問題，我們在發(fā)射機和天線及節(jié)目傳輸部分分別加裝了UPS電源，有效地解決了此問題的發(fā)生，大大的提高了發(fā)射機的傳輸效率。

參考文獻

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