通過(guò)對(duì)福建電視臺(tái)播出部2000年上半年的播出質(zhì)量統(tǒng)計(jì)結(jié)果分析，外電引起的臺(tái)外停播事故共11次，時(shí)間總長(zhǎng)82秒，引起設(shè)備損壞一例�？梢�(jiàn)盡管電視臺(tái)多已采取了雙路供電保證供電安全，但外電閃跳或自動(dòng)倒換備用電都會(huì)引起播出短時(shí)間的停止，這一現(xiàn)象仍無(wú)法回避，還是影響播出質(zhì)量的一個(gè)因素。目前播控系統(tǒng)的供電系統(tǒng)影響安全播出的主要問(wèn)題如下：

    (1)瞬間斷電

    這在上面已有所提及。雙路市電供電一般采用自動(dòng)倒換方式，當(dāng)主電源中斷時(shí)，主用電源自動(dòng)倒換到備用電快也需0.3秒時(shí)間，而實(shí)際影響播出中斷的時(shí)間會(huì)更長(zhǎng)一些。根據(jù)我們的統(tǒng)計(jì)，瞬間斷電是直接影響停播率的供電問(wèn)題。不利的情況是，當(dāng)主電源瞬間中斷后，又恢復(fù)正常，供電自動(dòng)倒換系統(tǒng)又從備電源倒換回主電源，造成瞬間兩次供電中斷，不僅中斷播出，而且易造成設(shè)備損壞，如我臺(tái)東南臺(tái)播出機(jī)房的師慧臺(tái)標(biāo)機(jī)曾因此而損壞。

    (2)電網(wǎng)存在的其它問(wèn)題

    播控機(jī)房供電還存在電壓波動(dòng)范圍大的問(wèn)題。特別在夏天，由于各種用電設(shè)備啟停頻繁、供電電壓低波動(dòng)到170V。同時(shí)，電網(wǎng)還存在非線(xiàn)性負(fù)載引起的波形畸變、電網(wǎng)工頻波動(dòng)、毛刺、浪涌電壓等電源干擾，這些都對(duì)電視設(shè)備中器件的耐壓情況構(gòu)成威脅，直接影響到播控系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。

    因此，要提高播出質(zhì)量，必須解決好供電問(wèn)題。目前在計(jì)算機(jī)、通信、郵電等行業(yè)已較普遍應(yīng)用的UPS是解決供電問(wèn)題的較好方案。

    UPS是不間斷電源系統(tǒng)，它主要有如下作用：

    (1)實(shí)現(xiàn)雙路供電電源的不間斷相互倒換；

    (2)具有隔離電網(wǎng)與負(fù)載的作用，即將供電瞬間中斷、電壓與工頻波動(dòng)、諧波及電壓噪聲等電網(wǎng)干擾阻擋在負(fù)載之前；

    (3)具有穩(wěn)壓、穩(wěn)頻作用；

    (4)外電中斷后，提供一定的后備供電時(shí)間。

    我臺(tái)在新構(gòu)建的新聞?lì)l道、體育頻道播出機(jī)房，采用集中式大功率20kVA在線(xiàn)式UPS供電方式，該頻道自1999年5月23日正式開(kāi)播至今，未發(fā)生因供電引起的停播事故，避免傳統(tǒng)供電方式對(duì)正常播出的影響。2000年下半年我臺(tái)福建臺(tái)、東南臺(tái)播出機(jī)房也采用UPS電源供電方式，也有效規(guī)避了外電閃跳引起播出中斷的問(wèn)題。

    不間斷電源一般分為后備式、在線(xiàn)式和在線(xiàn)互動(dòng)式三種。

    (1)后備式電路簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜，但市電中斷后倒換到由電池供電時(shí)間在6至10毫秒之間，在轉(zhuǎn)換過(guò)程中輸出電壓會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)，會(huì)對(duì)負(fù)載造成一定的干擾，當(dāng)負(fù)載功率從0-100％之間變化時(shí)，其輸出電壓穩(wěn)定到220V，至少需要20毫秒以上，在電池供電模式下，輸出電壓為方波。且由于功率較小，一般用于要求不高的場(chǎng)合，如PC機(jī)。

    (2)在線(xiàn)式(On Line)UPS具有穩(wěn)壓、穩(wěn)頻、凈化功能，市電中斷轉(zhuǎn)換到電池供電無(wú)轉(zhuǎn)換時(shí)間，不會(huì)對(duì)負(fù)載產(chǎn)生任何干擾。在線(xiàn)式UPS的工作過(guò)程是當(dāng)市電正常時(shí)，輸入交流電壓通過(guò)充電電路不斷對(duì)電池進(jìn)行充電，同時(shí)AC／DC電路將交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓，然后通過(guò)逆變器再將直流電壓逆變成交流正弦波電壓供給負(fù)載。而當(dāng)市電中斷時(shí)，后備電池開(kāi)始工作，此時(shí)電池的電壓通過(guò)逆變器變換成交流正弦波或方波供給負(fù)載。因此，無(wú)論是市電供電正常時(shí)，還是市電中斷由電池逆變供電期間，逆變器始終處于工作狀態(tài)，這就從根本上消除了來(lái)自電網(wǎng)的電壓波動(dòng)和干擾對(duì)負(fù)載的影響，真正實(shí)現(xiàn)了對(duì)負(fù)載的無(wú)干擾、穩(wěn)壓、穩(wěn)頻以及零轉(zhuǎn)換時(shí)間。

在線(xiàn)式UPS輸出的正弦波的波形失真系數(shù)很小。一般市售產(chǎn)品的波形失真系數(shù)均在3％以?xún)?nèi)。

在線(xiàn)式UPS由于其工作方式是先對(duì)電池充電，然后再由逆變器將電池的電能逆變成交流，因此在電能的轉(zhuǎn)化過(guò)程中有一部分電能將被損失掉，一般在線(xiàn)式UPS的電源效率在90％以下。

在線(xiàn)式UPS的優(yōu)點(diǎn)在于它的零轉(zhuǎn)換時(shí)間以及高質(zhì)量的輸出電源品質(zhì)，因此它更適合于一些關(guān)鍵性的應(yīng)用場(chǎng)合。

(3)在線(xiàn)互動(dòng)式(Line Inter—active)UPS是由初的三端口結(jié)構(gòu)發(fā)展而來(lái)的，是一種界于后備式和在線(xiàn)式之間的工作方式，它集中了后備式效率高和在線(xiàn)式供電質(zhì)量高的優(yōu)點(diǎn)，又省去了輸入變壓器和單獨(dú)的充電環(huán)節(jié)，因此降低了造價(jià)。在線(xiàn)互動(dòng)式UPS的逆變器始終處于工作狀態(tài)，與后備式UPS相比，轉(zhuǎn)換時(shí)間非常短，其交流輸出電壓穩(wěn)定性較好，但穩(wěn)頻特性不理想。充電器由雙向變換器組成，充電效果不是非常令人滿(mǎn)意，一般不適合做長(zhǎng)延時(shí)的UPS。

在線(xiàn)互動(dòng)式UPS的出現(xiàn)，使得后備式UPS和在線(xiàn)式UPS有機(jī)地結(jié)合在一起，能充分發(fā)揮兩者的優(yōu)勢(shì)，是一種較好的變換電路。

UPS的正確選用對(duì)有效保證播出系統(tǒng)供電質(zhì)量關(guān)系很大。應(yīng)注意考慮如下幾點(diǎn)：

(1)后備式、互動(dòng)式UPS抗干擾性能不如在線(xiàn)式。后備式與互動(dòng)式UPS在市電正常時(shí)，其抗干擾性能主要由輸入、輸出濾波器決定，但由于目前受技術(shù)及成本等條件的限制，UPS中濾波器的抗干擾能力是有限的，它不可能消除市電電網(wǎng)中的所有干擾。而從在線(xiàn)式UPS的工作方式可知，市電進(jìn)入U(xiǎn)PS時(shí)，先將交流電整流濾波、轉(zhuǎn)換為直流電，通過(guò)這樣的轉(zhuǎn)換，市電中的所有干擾幾乎被屏蔽掉，具備凈化電源的作用。綜上所述，在電視播控系統(tǒng)中應(yīng)采用在線(xiàn)式UPS。

(2)UPS的額定輸出功率是標(biāo)志其能驅(qū)動(dòng)多大功率負(fù)載的重要參數(shù)，一般采用視在功率(VA單位)和有功功率(W單位)兩種方式表示，以前一種表達(dá)方式為多。另一個(gè)重要參數(shù)是負(fù)載因數(shù)。如一臺(tái)標(biāo)稱(chēng)功率為lkVA，負(fù)載因數(shù)為-0．7的UPS，表示當(dāng)負(fù)載因數(shù)為-0．7時(shí)，可驅(qū)動(dòng)lkVA的負(fù)載，但負(fù)載因數(shù)為1(即純阻性負(fù)載)時(shí)，該UPS可驅(qū)動(dòng)700W的純阻性負(fù)載，可見(jiàn)當(dāng)負(fù)載因數(shù)不為-0．7時(shí)，其驅(qū)動(dòng)能力是達(dá)不到lkVA的。因此選用UPS時(shí)應(yīng)切實(shí)對(duì)播控系統(tǒng)的負(fù)載因數(shù)進(jìn)行測(cè)量，才能正確地選用UPS。

(3)為了延長(zhǎng)UPS的使用壽命，UPS不宜長(zhǎng)期處于滿(mǎn)載狀態(tài)下運(yùn)行，也不宜長(zhǎng)期處于過(guò)度輕載狀態(tài)下運(yùn)行。后備式一般選取額定功率的60％-70％的負(fù)載量，在線(xiàn)式一般選取70％-80％的負(fù)載量。

(4)UPS能否與發(fā)電機(jī)配套使用，主要取決于發(fā)電機(jī)的頻率、電壓、波形失真三個(gè)參數(shù)，應(yīng)選用這三個(gè)參數(shù)匹配的UPS，才能與現(xiàn)有的發(fā)電機(jī)配套使用。

(5)要選用過(guò)載能力強(qiáng)的UPS，這種UPS在輸出端有一般性的過(guò)載或啟動(dòng)浪涌電流沖擊時(shí)，它能依靠逆變器本身的過(guò)載能力來(lái)承擔(dān)短時(shí)間的過(guò)載電流，這樣無(wú)形提高了UPS的可靠性。

(6)好選用有輸入和輸出變壓器的UPS，由于有初級(jí)隔離，次級(jí)強(qiáng)迫接地便不受限制。

(7)輸入電壓的變化范圍大，應(yīng)在±20％，而輸出穩(wěn)定度要高，應(yīng)在±1％內(nèi)。

(8)一般UPS的可靠性很高，平均無(wú)故障時(shí)間(MTBF)在10萬(wàn)小時(shí)以上，選用具備故障自動(dòng)旁路輸出功能的UPS，以保證供電的可靠。

為提高安全播出質(zhì)量，使UPS長(zhǎng)期為播出保駕護(hù)航，除正確選用UPS外，還應(yīng)切實(shí)認(rèn)真用好、做好維護(hù)工作。應(yīng)注意如下幾點(diǎn)：

(1)在線(xiàn)式UPS一般不宜在負(fù)載電源開(kāi)關(guān)接通時(shí)開(kāi)機(jī)或關(guān)機(jī)，以免瞬間燒毀逆變器的末級(jí)驅(qū)動(dòng)元件。

(2)UPS不宜長(zhǎng)期在滿(mǎn)負(fù)載下運(yùn)行，也不宜長(zhǎng)期輕負(fù)載工作。前者易造成UPS逆變器及整流逆變器損壞，后者易造成UPS電池的損壞。    

(3)避免UPS電池產(chǎn)生短路放電或過(guò)度放電。過(guò)度放電會(huì)造成電池內(nèi)部極板表面硫酸鹽化，導(dǎo)致電池內(nèi)阻增大甚至更大的危害。

(4)盡量避免電池長(zhǎng)期閑置不用或處于浮充電狀態(tài)而不用電，否則會(huì)造成電池內(nèi)阻增大直至永久性損壞。

(5)對(duì)于長(zhǎng)期不用的UPS在重新開(kāi)機(jī)前應(yīng)在不帶負(fù)載的情況下浮充電10-12小時(shí)，對(duì)于長(zhǎng)期處于只充電不放電的UPS應(yīng)每隔3個(gè)月人為中斷市電放電一段時(shí)間，以達(dá)到激活電池的目的。

(6)定期檢查電池中各單元電池的端電壓和內(nèi)阻，如單元電池的內(nèi)阻間的端電壓超過(guò)80毫歐姆以上時(shí)，應(yīng)對(duì)各單元電池進(jìn)行均衡充電，以恢復(fù)電池的內(nèi)阻和消除各單元電池間的端電壓不均衡。



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