權(quán)進(jìn)良

天祝藏族自治縣毛毛山微波臺 甘肅省 武威市 733200

現(xiàn)階段，智能化信息技術(shù)設(shè)備和不間斷供電的重要負(fù)載被廣泛應(yīng)用在廣播電視臺發(fā)射機(jī)房中，一旦出現(xiàn)供電中斷，極易給廣播電視臺節(jié)目安全播出以及發(fā)射機(jī)房造成重大損失。因此，作為維持關(guān)鍵負(fù)載電力持續(xù)性的電源設(shè)備，隨著不間斷電源系統(tǒng)（Uninterruptible Power Supply，UPS） 的 應(yīng)用推廣，對于整個發(fā)射機(jī)房運(yùn)行的有效性和可靠性起到了重要支撐作用，極大提升了廣播電視信號的穩(wěn)定、安全與高效播出［1］?；诖?，如何有效及時、快速解決UPS 電源在實(shí)際工作中可能存在的問題以及如何維護(hù)保養(yǎng)電源等是值得思考與研究的問題。因此，本文在研究UPS 電源系統(tǒng)工作原理的基礎(chǔ)上，針對故障原因與維護(hù)技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行深入分析與總結(jié)，并對使用過程中可能存在的問題提出了解決措施和保養(yǎng)方法，進(jìn)而為系統(tǒng)整體性的發(fā)揮提供有效支撐。

1 UPS電源系統(tǒng)的工作原理

不間斷電源（UPS）可以理解為具有儲備電源能量的設(shè)備，能夠使設(shè)備長期保持在一個恒定電流電壓，且能夠維持穩(wěn)定的工作頻率。目前在廣播電視無線臺站的主要使用場景是為發(fā)射系統(tǒng)電子電氣設(shè)施提供穩(wěn)定持續(xù)的電力電源供應(yīng)［2］。當(dāng)供電系統(tǒng)能夠保證正常的輸入時，UPS 可以作為穩(wěn)壓器使用，必要時可以為電路上的負(fù)載提供電力支持，也可根據(jù)情況智能為作為備用能源的供電電池反向充電。一旦系統(tǒng)供電出現(xiàn)異常情況或故障無法排除時，UPS 系統(tǒng)適時通過逆向變換將供電電池作為主能源為系統(tǒng)供電，保證電路系統(tǒng)始終穩(wěn)定處于220V 市電供應(yīng)，能夠較好地保護(hù)負(fù)載設(shè)施設(shè)備的可靠穩(wěn)定以及相關(guān)軟硬件的有效工作。

2 UPS電源故障維護(hù)實(shí)踐分析

對于廣播電視臺而言，UPS的應(yīng)用非常廣泛，并逐步推廣至發(fā)射機(jī)房等諸多領(lǐng)域?，F(xiàn)階段，大部分發(fā)射臺站機(jī)房建設(shè)缺乏其他技術(shù)性設(shè)備的支持，僅僅采取大功率空調(diào)維護(hù)環(huán)境因素需求，空調(diào)自身散熱存在問題，并且會帶來較強(qiáng)的電磁干擾和靜電影響，這會造成電子元器件工作異常，比如UPS 電源無法開機(jī)、蓄電池和逆變器不正常工作、UPS 電池或充電電路故障等，難以保證UPS 的穩(wěn)定高效。比較具有代表性的故障現(xiàn)象如下［3］。

2.1 逆變器損壞

故障現(xiàn)象：當(dāng)供電能夠持續(xù)穩(wěn)定時，UPS 電源的輸出正常，一旦斷電，UPS 電源的蜂鳴器會一直長鳴且無任何輸出。

故障排除：首先檢查UPS 電源的輸出電壓，判斷自身的電能是否充盈，一旦出現(xiàn)電力不足的情況，需要及時檢查充電電路是否存在故障或者UPS 電源自身的問題；其次檢查逆變器驅(qū)動電路是否正常運(yùn)行，重點(diǎn)觀察UPS 電壓波動范圍是否正常，如果輸出正常，則逆變器損壞，如果輸出不正常，則檢查UPS 電源的實(shí)際控制PWM 信號是否存在異常情況，工作異常時則判斷逆變器的驅(qū)動電路出現(xiàn)故障，應(yīng)當(dāng)及時維修或更換。

2.2 充電電路異常

故障現(xiàn)象：實(shí)測UPS 輸出電壓值較低，持續(xù)充電后仍處于較低數(shù)值。

故障排除：首先檢查整個充電電路的輸入/輸出電壓值是否處于正常工作值范圍；當(dāng)UPS電源的輸入電壓正常，而輸出處于不正常狀態(tài)時，應(yīng)當(dāng)及時斷開電路并進(jìn)行二次檢測，持續(xù)顯示不正常數(shù)值時則代表UPS電源的整個充電電路出現(xiàn)故障，此時需要逐步檢測故障點(diǎn)位；而當(dāng)UPS 電源的輸入和輸出電壓均處于正常狀態(tài)，考慮故障是由于UPS 電源長期處于過度放電、未充滿電或正常壽命周期結(jié)束等引起。

2.3 保險絲熔斷

故障現(xiàn)象：UPS 無法正常工作，系統(tǒng)無任何輸出。

故障排除：首先應(yīng)當(dāng)按照故障一中對于逆變器的檢測方法，重點(diǎn)檢查其電路是否被大功率擊穿；其次觀察UPS 電源的輸出電壓值是否一直處于較低狀態(tài)，應(yīng)檢測UPS 電源的充電電路能否正常運(yùn)行［4］，只有在正常條件下才能夠有效檢測整個充電電路的運(yùn)行，一旦確定故障點(diǎn)位則及時維修。

2.4 無法正常開機(jī)

故障現(xiàn)象：電源設(shè)備上沒有任何的顯示。

故障排除：首先檢查整個供電系統(tǒng)的輸入保險絲是否熔斷，如果保險絲正常，則進(jìn)一步觀察蓄電池的保險是否出現(xiàn)故障，當(dāng)無法檢測到蓄電池電壓時，UPS 電源的輸出和顯示同步消失且無法再次啟動［5］；其次檢測電路是否正常，如無法正常工作且UPS 電源不能夠?qū)崿F(xiàn)自啟功能，此時UPS 電源會導(dǎo)致所有的電路輸出關(guān)閉以及無任何顯示的信息，反之，就可以檢查UPS 電源電池電壓的檢測電路是否正常，如不正常可以維護(hù)檢測電路。

3 UPS電源維護(hù)技術(shù)運(yùn)用與檢測保養(yǎng)

3.1 核心技術(shù)運(yùn)用

（1）UPS 在使用階段經(jīng)常會出現(xiàn)容量不足的現(xiàn)象，不能夠有效滿足系統(tǒng)供能的穩(wěn)定持續(xù)，此時必須立足于發(fā)射系統(tǒng)負(fù)載的輸出功率，計算UPS 電源系統(tǒng)的可擴(kuò)展空間。

（2）由于逆向轉(zhuǎn)換功能模塊長期處于工作狀態(tài)，因此不能夠頻繁啟動或停止UPS 電源，否則會因?yàn)樗查g的沖擊電流導(dǎo)致電源內(nèi)部元器件的損壞，縮短其工作壽命或?qū)е码娫聪到y(tǒng)模式紊亂、電源輸出狀態(tài)異常。

（3）UPS 系統(tǒng)不能夠長期處于負(fù)荷工作狀態(tài)（通常情況下，最大負(fù)荷是標(biāo)準(zhǔn)承載的80% ， 極 端 情 況 可 以 達(dá) 到90%），否則極易導(dǎo)致內(nèi)部元器件被燒穿，這就要求無線臺站在接入UPS 電源時，應(yīng)當(dāng)將大功率電器放在系統(tǒng)電路的前面，而把穩(wěn)壓整流的元器件放在后面，從而保證系統(tǒng)整體運(yùn)行的安全穩(wěn)定［6］。

（4）為了延長UPS 電源的使用壽命，通常在系統(tǒng)運(yùn)行時先接入市電（此時系統(tǒng)電路處于旁路，能夠有效抗擊瞬時電流的沖擊），而后逐一接入負(fù)載，并打開UPS，使其逆向轉(zhuǎn)換功能處于工作狀態(tài)，關(guān)機(jī)時則按照相反程序?qū)嵤┘纯伞?/p>

3.2 設(shè)備技術(shù)檢測

3.2.1 重點(diǎn)檢測市電UPS 與UPS旁路的工作狀態(tài)

需要明確當(dāng)系統(tǒng)處于市電UPS 狀態(tài)時，各個負(fù)載工作正常，且數(shù)據(jù)已經(jīng)完整儲存；通過關(guān)機(jī)方式將工作狀態(tài)切換至UPS 旁路，此時觀察系統(tǒng)工作是否異常，運(yùn)行參數(shù)是否準(zhǔn)確，當(dāng)判斷一切正常時，再通過開機(jī)方式，切回工作狀態(tài)。

3.2.2 重點(diǎn)檢測市電逆向轉(zhuǎn)換與電池逆向轉(zhuǎn)換的工作模式

首先明確系統(tǒng)處于市電功能狀態(tài)，即此時是UPS 常態(tài)化工作模式，逆向轉(zhuǎn)換功能處于工作狀態(tài)，系統(tǒng)正常運(yùn)行，電壓穩(wěn)定，干擾較??；通過掉電的方式使系統(tǒng)進(jìn)入電池供能模式，判斷系統(tǒng)是否正常，電壓是否穩(wěn)定，當(dāng)判斷一切正常時，再重新加電切回原工作狀態(tài)。

3.2.3 重點(diǎn)檢測市電參數(shù)與電磁參數(shù)的供能使用范圍

需要在市電功能條件下檢測并保存此時UPS 電源系統(tǒng)的輸入功率（電壓/電流），通過關(guān)機(jī)進(jìn)一步采集系統(tǒng)在電池供能前提下的相關(guān)數(shù)據(jù)［7］。值得注意的是，UPS 電源系統(tǒng)的相關(guān)輸出參數(shù)也應(yīng)積極與同期數(shù)據(jù)比對，判斷電源系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)是否穩(wěn)定可靠。

3.2.4 電池狀態(tài)的常態(tài)化抽檢

蓄電池的抽檢通常是在放電狀態(tài)下進(jìn)行，此時能夠有效保護(hù)系統(tǒng)負(fù)載的穩(wěn)定。放電工作最好是在電池電量處于滿電量狀態(tài)，且負(fù)載不超過系統(tǒng)標(biāo)量的70%，狀態(tài)檢測可以首先利用UPS 自檢功能，即遠(yuǎn)程服務(wù)終端控制UPS 電源實(shí)施自檢放電，并通過采樣輸出電壓強(qiáng)度的變化、時間的區(qū)間等，有效衡量UPS 電源電池狀態(tài)，當(dāng)不滿足需求時應(yīng)及時更換。