电视机房的UPS电源配置与维护

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【摘要】随着社会的发展和科技的进步，有线电视也飞跃性的进入了大众生活，因此对有线电视供电系统的安全性和可靠性提出了更高的要求。有线电视分机房在配置UPS电源时，应考虑设备要求和负载大小，进一步确定UPS电源的类型和容量，再通过后备延时时间计算电池的容量和数量，使电视机房电源得到保障。
【关键词】UPS电源；电池配置；日常维护
【中图分类号】TM925 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2012）09-0063-01
我国电力资源虽得到补给，但还有供电不足的情况，各种机房设备、数字电视设备等都需要可靠的供电系统，电视机房的供电是否稳定直接影响市民日常生活需求，而电网中存在高频电磁干扰、用电系统阻塞和办公用电高峰重合时造成的电压不稳定、停电等问题，这将对各种设备造成损害或中断其工作，从而影响到公司、企业、个人的切身利益。为了在停电时也能使机房的设备正常供电，减少对有线电视信号的干扰，杜绝电网中杂波造成的不良影响，确保有线电视网的安全运营和优质播出，不间断电源在有线电视机房已不可缺少。而UPS电源可以避免断电、电源波动、用电地点集中造成的电压下降或不稳定等造成的危害。本文主要介绍机房uPs电源的相关配置和必要日常维护注意事项。
1、电视机房UPS电源的配置选择
UPS电源具有良好的稳压功能，其主要由整流器、逆变器和蓄电池等组成。当电网停电或断电时，UPS电源能自动将蓄电池储存的直流电逆变为交流电继续向负载供电。从工作原理上区分，UPS电源一般分为后备式和在线式两种。
（1）后备式UPS电源工作原理
当电网正常时由电网直接对设备供电，同时经整流器对蓄电池组进行浮充；当断电时，UPS自动切换到由蓄电池组通过逆变器对设备供电，以保证设备正常工作。后备式电源结构简单、价格较低，适用于小功率的电源，逆变器部分寿命较长；但停电时需要一段切换时间，对一些重要负载几乎不起作用。
（2）供电正常时，在线式UPS电源首先将交流变成直流电，然后由逆变器进行脉宽调制，再将直流电变成交流电源向负载供电，同时给蓄电池充电；一旦停电，在线式UPS电源立即实现零切换连续供电，从而保证负载连续不断地稳定工作。在线式UPS电源可以输出完全被隔离的正弦波电源改善供电的质量，保护了负载设备安全。由于逆变器能够长期连续工作，但负载得到保障，对重要的有线电视机房都选用在线式UPS电源，以保证各设备的正常运行。
（3）UPS电源容量的适配
各种品牌的uPs电源一般都有规定额定容量，单位是VA（伏安）。而有线电视机房设备的总功率一般是以有功功率标注，其单位是w（瓦）。UPS电源容量要根据设备负载情况确定，合理的UPS电源负载应当是其额定功率的25%～80%。有时以给扩容留有余地，但当前负载时不应小于额定有功功率的25%，如果负载太小，电池不能充分放电，对电池的维护不利。因此，选用UPS电源的容量应该在现有负载的1倍左右，这样UPS电源还有一定的余量，运行比较安全可靠。
（4）UPS电源蓄电池容量的选择
蓄电池容量选择要根据蓄电池实际放电电流和所要求的备用时间来决定。计算出要求放电电流后再结合生产厂家提供的放电特性曲线和用户要求的备用时间进行选择蓄电池。
蓄电池最大放电电流值按下式计算：
Imax=P×cosα/（η×N×E）
式中，Imax——电池最大放电电流值；
P——UPS额定输出功率；
cosα——UPS负载功率因数；
η——UPS逆变器效率；
N——蓄电池组的12V单体蓄电池个数；
E——放电时单体蓄电池的临界放电电压（12V蓄电池的临界放电电压取10V）。
在放电过程中，蓄电池的电流是变化的，刚放电时的电流值明显小于Imax，根据蓄电池的放电状态，一般取0.75作为校正因数。蓄电池实际所需的放电电流I=0.75Imax。考虑uPs电源机房的负载承重量，根据计算出的电池容量和电源的直流电压确定的电池的型号，然后选择适合的电池柜的尺寸及数量链接。
2、UPS电源的使用和相关维护
（1）UPS电源安装地点环境环境温度最好保持在20℃～25℃之间，温度过低会抑制蓄电池实际可释放容量，温度过高，会缩短蓄电池使用寿命。安装地点还需要良好的透风系统，当气温很高，机房设备运行产生的热量不能及时排出机房时会使机房内的温度迅速上升，若超过55℃，逆变器就会停止运行，因此UPS电源室需要安装空调器等来调节室内温度。
（2）UPS的输出功率一般不超过标称功率的80%，首次使用先给蓄电池充电12小时以上，让各电池电压均衡后再使用；但负载过大或过小都会影响蓄电池的性能，甚至还可能烧坏逆变器，所以uPs一般选额定功率的50%～80%的负载量。
（3）启动或断开设备时要严格按先后顺序，以减小冲击电流带来的损害；避免大电流充放电造成电池极板的膨胀，维持电池用使用寿命，并人为定时断电，防止电解液沉淀，保证良好的充放电特性，延长使用寿命。
（4）有线电视分机房需要安装监控设备和报警设备，使值班人员及时了解机房情况。机房输入配电柜内要安装避雷器，防止打雷造成的损害。定期对电池的进行充分检测，防止物理损伤、温度异常、壳盖泄露等故障。
3、小结
有线数字电视已经进入大众生活，希望能通过这篇信息，让更多的人更好的了解电视机房有关信息，增加对UPS电源系统的认识，给这方面的爱好者提供方便的渠道，让科普知识普及，增强相关安全防范意识，同时希望得到相关意更多的满足有线电视用户的需求，并不断规范和完善制度，并且要在设备维护、技术革新的方方面面、点点滴滴、扎扎实实的做好每一项工作。
参考文献
[1]张乃国，UPS供电系统应用手册，北京电子工业出版社，2003
[2]王其英，UPS不间断电源，香港安定出版物，1992
[3]柳聪敏，张培，有线电视机房UPS电源的配置[J]，中国有线电视，2006（6）：552-554