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摘 要：文章针对目前广播自动化控制系统供电中存在的安全问题展开讨论，介绍了目前常用的一些解决方法。并结合实际提出了以UPS不间断电源为核心的综合解决方案，可供参考。
关键词： UPS 供电 不间断 安全
中图分类号：TP2文献标识码：A文章编号：1672-3791(2011)02(a)-0000-00
1 前言
UPS（Uninterruptible Power Supply）即不间断电源系统，是能够提供持续、稳定的电源，以供应外部重要设备。
UPS从原理上来说是一种集数字和模拟电路、自动控制逆变器与免维护贮能装置于一体的电力电子设备。
UPS从功能上来说可以在市电出现异常时，有效地净化市电；还可以在市电突然中断时持续一定时间给电脑等设备供电，应对突发的断电事故。
从用途上来说，随着信息化社会的来临，UPS广泛地应用于从信息采集、传送、处理、储存到应用的各个环节，其重要性是随着信息应用重要性的日益提高而增加的。下文主要对广播自动化控制系统在选择UPS电源加上多种手段的综合运用，有效地解决广播自动化控制系统供电中存在的问题进行探讨分析。
2 广播自动化控制系统供电中存在的问题及其对安全播出的影响
2.1停电事故，传统方法是采用两路市电供电来解决这一问题，即一主一备两路电源来确保安全供电。
主、备电源的切换方式有两种：
（1）手动切换。当自动化控制供电源突发性停电的情况时，人工手动切换备路电源，切换时间较长。
（2）自动切换。自动切换装置的特点是当主电源正常时，备用电源断开，当主电源突然断电时，备用电源立即接通，而当主电源恢复时又会自动切回。
自动切换虽然能在一定程度上避免停电引起的长时间停播。但是当主用电源中断时自动倒换到备用电源,倒换时间大约在0.3-0.5s左右。我台两套播控系统均由计算机控制自动播出,当市电断电几十秒便会导致微机停机,造成节目播出中断。所以两路供电（特别是在主电源中断后又立即恢复的情况下）仍不能保证供电连续性。
因此，不管采用手动切换还是自动切换主、备电源的方式，都会因断电造成自动化控制系统的计算机停止工作，加上自动化控制系统的计算机从断电到恢复需要一定时间，可能造成广播发射机停播。
2.2供电瞬间中断，即闪断，传统的模拟设备在电源瞬间中断后能够立即恢复工作，不会造成太大影响。而现在的广播自动化控制机房中计算机等数字设备已成为主流，在瞬间断电后需很长时间才能恢复，所以瞬间断电也会造成一定时间的停播，而且电源闪断带来的冲击还有可能对设备造成危害。
2.3 电压波动范围大
市电电网上接有各种大功率用电设备，当这些设备开启时，会造成电压大幅下降，严重影响供电质量。按照国家标准，广播发射机房供电电压波动应小于土5％，所以对引入的市电必须进行稳压处理。
传统的稳压方法主要有以下几种：
（1）使用专用变压器；
（2）动调压器或电子稳压器；
（3）专用配电盘单独供电。
以上措施可在一定程度上改善电压波动情况，但在市电质量很差的情况下，改善后的电压仍不能达到标准。
2.4 电网杂波干扰严重
供电电网上连接有大量中、高频设备，导致了各种杂波、非线性负载引起的波形畸变、电网工频波动，毛刺、浪涌等电源干扰，这些干扰会影响到设备的运行安全，甚至会造成设备误动作。
解决这个问题的传统方法是加装滤波器，但由于成本和技术上的限制，滤波器的扰干扰能力是有限的，不可能完全消除市电电网上的所有干扰。
3 UPS电源是解决广播自动化控制机房供电问题的首选
3.1 UPS是一种含有储能装置，以逆变器为主要组成部分的恒压、恒频的不间断电源。
其主要作用如下：
（1）外电供电和电池供电之间的不间断倒换，在外电中断时采用电池供电并能持续一段时间，在外电恢复时又倒换至外电供电；
（2）将外电进行稳压、稳频后输出的功能；
（3）隔离电网与负载的抗干扰能力。
3.2 UPS电源常用的有后备式、在线互动式、在线式三种：
（1）后备式结构简单，在市电正常时逆变器不工作，市电异常时才切换到逆变状态，将电池电能逆变为交流电继续供电，输出电压为方波。后备式的切换时间为6至10毫秒，切换过程中输出电压会出现波动，对负载有一定干扰。
（2）在线互动式在市电正常时逆变器处于反工作状态给电池充电，在市电异常时立即进行逆变工作，将电池电能转换为交流电，输出电压为正弦波。在线互动式切换时间小于后备式，输出电压波形失真较小。
后备式和在线互动式UPS在市电正常时是将市电经稳压、滤波后供给负载，其抗干扰能力决定于内置的滤波器性能，不可能消除市电电网上的所有干扰，所以只能用在对电源要求不高的地方。
（3）在線式UPS工作原理，在开机后逆变器始终处于工作状态，当市电正常时，电源通过整流器和逆变器提供给负载，同时充电器充电，而不是市电直接供给设备，当市电异常时，转换到电池供电不需要时间，是真正的“不间断”。市电进入UPS时，先将交流电整流滤波转换成直流电，通过这样的转换，市电中几乎所有干扰都被清除，起到了净化电源的作用。
在线式UPS的输出为近似标准正弦波交流电、波形失真在3％以内，提供了无干扰的稳压、稳额电源，再配以大容量电池箱，甚至是和发电机配合使用，才真正实现了不间断，高质量的供电，彻底解决了广播电视机房的供电问题。
4 UPS的选择、安装和使用
4.1 广播自动化控制系统在选择UPS应注意以下几点：
（1）应选用过载能力强，带有输入、输出变压器的UPS；
（2）UPS输入端电压变化范围要大，应在±20％，而输出稳定性要高，应在±1％以内；
（3）应具备故障自动旁路输出功能和维修旁路开关，以便在线维修；
（4）UPS负载应为额定有功功率的25％至80％之间，建议在70％左右；
（5）若要与发电机配合使用，应选用频率、电压、波形失真三个参数与发电机配套的UPS，而发电机的容量应为UPS的1.5至2倍。
4.2 UPS安装时应注意水平放置并有稳固的支撑，距离墙壁一定距离并保持通风顺畅，环境温度宜在15℃至25℃之间。UPS必须可靠接地，输入端三相电线上须安装四级或三级联动断路器。
4.3 维护、使用UPS应该注意以下几点：
（1）不要频繁开关UPS，更不能带载开关；
（2）UPS不宜长期满负载运行，也不宜长期轻负载工作；
（3）要防止电池短路和过度放电；
（4）长期不用的电池应每三个月充电12小时，而长期只充不放的电池也应每三个月放电一次。
5 解决机房供电问题时应采取的措施
解决广播自动化控制系统供电问题，应当采取多种手段综合运用，才能达到最佳效果。建议在解决机房供电问题时采取以下措施：
(1)采用来自不同供电线路的两路市电。
(2)采用广播发射机房专用变压器。
(3)在配电房分别设置配电盘，机房采用专用线路供电。
(4)在机房配电柜前设置专用UPS。
6 总结
UPS电源系统的构建完成也不意味着整个系统完成，反而是我们应用的开始。UPS电源加上多种手段的综合运用，能够有效地解决广播自动化控制系统供电中存在的问题，为广播发射设备提供优质的不间断电源，保障广播发射的播出安全。
关键词： UPS 供电 不间断 安全
中图分类号：TP2文献标识码：A文章编号：1672-3791(2011)02(a)-0000-00
1 前言
UPS（Uninterruptible Power Supply）即不间断电源系统，是能够提供持续、稳定的电源，以供应外部重要设备。
UPS从原理上来说是一种集数字和模拟电路、自动控制逆变器与免维护贮能装置于一体的电力电子设备。
UPS从功能上来说可以在市电出现异常时，有效地净化市电；还可以在市电突然中断时持续一定时间给电脑等设备供电，应对突发的断电事故。
从用途上来说，随着信息化社会的来临，UPS广泛地应用于从信息采集、传送、处理、储存到应用的各个环节，其重要性是随着信息应用重要性的日益提高而增加的。下文主要对广播自动化控制系统在选择UPS电源加上多种手段的综合运用，有效地解决广播自动化控制系统供电中存在的问题进行探讨分析。
2 广播自动化控制系统供电中存在的问题及其对安全播出的影响
2.1停电事故，传统方法是采用两路市电供电来解决这一问题，即一主一备两路电源来确保安全供电。
主、备电源的切换方式有两种：
（1）手动切换。当自动化控制供电源突发性停电的情况时，人工手动切换备路电源，切换时间较长。
（2）自动切换。自动切换装置的特点是当主电源正常时，备用电源断开，当主电源突然断电时，备用电源立即接通，而当主电源恢复时又会自动切回。
自动切换虽然能在一定程度上避免停电引起的长时间停播。但是当主用电源中断时自动倒换到备用电源,倒换时间大约在0.3-0.5s左右。我台两套播控系统均由计算机控制自动播出,当市电断电几十秒便会导致微机停机,造成节目播出中断。所以两路供电（特别是在主电源中断后又立即恢复的情况下）仍不能保证供电连续性。
因此，不管采用手动切换还是自动切换主、备电源的方式，都会因断电造成自动化控制系统的计算机停止工作，加上自动化控制系统的计算机从断电到恢复需要一定时间，可能造成广播发射机停播。
2.2供电瞬间中断，即闪断，传统的模拟设备在电源瞬间中断后能够立即恢复工作，不会造成太大影响。而现在的广播自动化控制机房中计算机等数字设备已成为主流，在瞬间断电后需很长时间才能恢复，所以瞬间断电也会造成一定时间的停播，而且电源闪断带来的冲击还有可能对设备造成危害。
2.3 电压波动范围大
市电电网上接有各种大功率用电设备，当这些设备开启时，会造成电压大幅下降，严重影响供电质量。按照国家标准，广播发射机房供电电压波动应小于土5％，所以对引入的市电必须进行稳压处理。
传统的稳压方法主要有以下几种：
（1）使用专用变压器；
（2）动调压器或电子稳压器；
（3）专用配电盘单独供电。
以上措施可在一定程度上改善电压波动情况，但在市电质量很差的情况下，改善后的电压仍不能达到标准。
2.4 电网杂波干扰严重
供电电网上连接有大量中、高频设备，导致了各种杂波、非线性负载引起的波形畸变、电网工频波动，毛刺、浪涌等电源干扰，这些干扰会影响到设备的运行安全，甚至会造成设备误动作。
解决这个问题的传统方法是加装滤波器，但由于成本和技术上的限制，滤波器的扰干扰能力是有限的，不可能完全消除市电电网上的所有干扰。
3 UPS电源是解决广播自动化控制机房供电问题的首选
3.1 UPS是一种含有储能装置，以逆变器为主要组成部分的恒压、恒频的不间断电源。
其主要作用如下：
（1）外电供电和电池供电之间的不间断倒换，在外电中断时采用电池供电并能持续一段时间，在外电恢复时又倒换至外电供电；
（2）将外电进行稳压、稳频后输出的功能；
（3）隔离电网与负载的抗干扰能力。
3.2 UPS电源常用的有后备式、在线互动式、在线式三种：
（1）后备式结构简单，在市电正常时逆变器不工作，市电异常时才切换到逆变状态，将电池电能逆变为交流电继续供电，输出电压为方波。后备式的切换时间为6至10毫秒，切换过程中输出电压会出现波动，对负载有一定干扰。
（2）在线互动式在市电正常时逆变器处于反工作状态给电池充电，在市电异常时立即进行逆变工作，将电池电能转换为交流电，输出电压为正弦波。在线互动式切换时间小于后备式，输出电压波形失真较小。
后备式和在线互动式UPS在市电正常时是将市电经稳压、滤波后供给负载，其抗干扰能力决定于内置的滤波器性能，不可能消除市电电网上的所有干扰，所以只能用在对电源要求不高的地方。
（3）在線式UPS工作原理，在开机后逆变器始终处于工作状态，当市电正常时，电源通过整流器和逆变器提供给负载，同时充电器充电，而不是市电直接供给设备，当市电异常时，转换到电池供电不需要时间，是真正的“不间断”。市电进入UPS时，先将交流电整流滤波转换成直流电，通过这样的转换，市电中几乎所有干扰都被清除，起到了净化电源的作用。
在线式UPS的输出为近似标准正弦波交流电、波形失真在3％以内，提供了无干扰的稳压、稳额电源，再配以大容量电池箱，甚至是和发电机配合使用，才真正实现了不间断，高质量的供电，彻底解决了广播电视机房的供电问题。
4 UPS的选择、安装和使用
4.1 广播自动化控制系统在选择UPS应注意以下几点：
（1）应选用过载能力强，带有输入、输出变压器的UPS；
（2）UPS输入端电压变化范围要大，应在±20％，而输出稳定性要高，应在±1％以内；
（3）应具备故障自动旁路输出功能和维修旁路开关，以便在线维修；
（4）UPS负载应为额定有功功率的25％至80％之间，建议在70％左右；
（5）若要与发电机配合使用，应选用频率、电压、波形失真三个参数与发电机配套的UPS，而发电机的容量应为UPS的1.5至2倍。
4.2 UPS安装时应注意水平放置并有稳固的支撑，距离墙壁一定距离并保持通风顺畅，环境温度宜在15℃至25℃之间。UPS必须可靠接地，输入端三相电线上须安装四级或三级联动断路器。
4.3 维护、使用UPS应该注意以下几点：
（1）不要频繁开关UPS，更不能带载开关；
（2）UPS不宜长期满负载运行，也不宜长期轻负载工作；
（3）要防止电池短路和过度放电；
（4）长期不用的电池应每三个月充电12小时，而长期只充不放的电池也应每三个月放电一次。
5 解决机房供电问题时应采取的措施
解决广播自动化控制系统供电问题，应当采取多种手段综合运用，才能达到最佳效果。建议在解决机房供电问题时采取以下措施：
(1)采用来自不同供电线路的两路市电。
(2)采用广播发射机房专用变压器。
(3)在配电房分别设置配电盘，机房采用专用线路供电。
(4)在机房配电柜前设置专用UPS。
6 总结
UPS电源系统的构建完成也不意味着整个系统完成，反而是我们应用的开始。UPS电源加上多种手段的综合运用，能够有效地解决广播自动化控制系统供电中存在的问题，为广播发射设备提供优质的不间断电源，保障广播发射的播出安全。