硅谷杂志：UPS在电视播出系统中的配置及使用探讨 |
| 2012-11-09 14:23 作者：于新荣 来源：硅谷网 HV： 编辑： 【搜索试试】
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【硅谷网11月9日文】据《硅谷》杂志2012年第17期刊文称，我国广播电视产业中所使用的精密设备越来越多，电视节目的质量也有质的飞跃。UPS不间断电源可以有效的保障电源的稳定性，确保电视节目的连续播放以及电视信号的有效传输，所以为满足电视台播出机房对电源质量的严格要求，就必须在电视台播出系统机房设置UPS不间断电源，以此来确保电视系统的电源安全。
0引言
UPS是计算机和其他的电气设备在正常供电电源发生中断的时候，可以提供短时供电的应急电源。电视的播出系统是汇集电视台内外信号的中枢，担任着电视台节目向外界进行发送的工作，如果在电视节目播出中出现信号不稳定或者图像质量低的情况，那么不但会对观众心目中的电视台形象产生直接的影响，还会直接导致收视率下降[1]，所以一定要确保电视台播出系统的供电系统的安全稳定，其中UPS就是一个较为安全的供电方式。
1UPS不间断电源的工作原理以及分类
UPS（UnintcrruptiblcPowcrSupply），它的解释也就是“不间断电源”，之前，有线电视系统中的替补电源一般都是蓄电池或者是一些其他的能源，以实现电网以及替补电源之间的平稳转换供电，有效的确保负载电源所需供电的可靠性以及稳定性。现今市场上，UPS产品可以主要分为以下几种：1）离线式UPS，又被称为是后备式，在旁路对其负载进行供电的时候，只是在电网停电的时候，蓄电池才能够通过逆变器，之间转换成为交流电源给负载进行供电。但是这种UPS输出的是准方波波形，其供电质量相当的差，功率较小，同时在电源切换的时候，还有可能会对负载产生一定的干扰作用，但是价钱是所有的UPS设备中最低的。2）在线互动式UPS，负载的供电是由平常山路输出的，他的逆变器在这个时候发挥的也只是一个充电器的作用。如果一旦发生电网停电情况，那么逆变器就会直接把电池的能量转变成为交流电源，为负载进行供电，这一中UPS的逆变器是一直处于工作状态的，转换时间比离线式UPS的短，所输出电压具有很高的稳定性，但是他的稳频效果不是太好，另外充电效果也不是太好，所以不适合作为长时间使用的UPS。3）在线式UPS，这种UPS的逆变器只要有负载，就会一直处于工作状态，只有在UPS出现故障，或者是过热、过载的情况下，负载供电才由旁路输出。但这种UPS的电压稳定性是所有UPS中最好的，并且具有相当迅速的瞬间响应速度，相当强的抗干扰能力，大大改善了供电电源的供电品质，为负载的安全稳定工作的进行提供了有效的保障[2]。
2UPS不间断电源在电视播出系统中的配置
为确保UPS具有充足的电源，可以为播出系统提供一个优质的电源，就要在配置电源的时候严格遵循以下几个方面：
1）UPS的容量不宜比负载的过小，并且使UPS进行长期重载运行。虽然一个购买一个容量较小的UPS，可以节省一部分投资，但是由于逆变器可能长期处于重载运行，那么所输出的波形可能会发生畸变，输出电压的幅值抖动也会过大，那么不但不能够提供一个优质的电源，还会对UPS的逆变器元件产生损伤，所以要保证负载总耗电量不长期超过UPS额定容量的80%。
2）UPS电源容量的选择方法。首先要弄明白UPS电源的额定容量和标称容量的涵义是什么。UPS的额定容量是指其在额定条件下所能够承受的负荷量，也就是指额定功率，包括有用功率以及无用功率，有用功功率则是指实际输出功率。比如说如果一台UPS的标称容量是1000VA/800W，那么这台UPS的额定容量就是1000VA，实际输出功率则为800W。其中电视播出系统的最佳负载量应该控制在UPS额定功率的60%到70%之间[3]。
3）UPS电源系统的安装。UPS电源系统的安装质量好坏会对UPS今后的长期运行产生直接的影响，特别是一些大中型的UPS，所以一定要按照规范来进行安装，主要有：1）电网情况，主要是根据电网电压的波动范围以及停电频率对UPS备用时间配备进行确定，如果有必要的话，还可以在UPS的前级增加一些其他的保护措施。2）使用环境，UPS安装环境的温度应该在00C～400C，湿度控制在10%～90%，并要保持UPS周围环境的清洁，这样才可以有效的减少有害灰尘对UPS的内部电路来产生腐蚀。另外UPS需要进行长延时配置的时候，电池的重量比较大，所以也要考虑到地板的承重问题。3）接地情况，在UPS系统的安装中，为了确保系统可以稳定可靠的进行工作，防止寄生电容产生耦合干扰以及保证设备和人身的安全，所以必须要有一个良好的接地系统，来以接地电阻对接地的好坏进行表示，通常情况下接地电阻小于5欧姆为宜。4）配电要求，主要注意的是在UPS进行接电的时候千万不能使电池两级间产生短路情况，这样会直接损坏电池，甚至会发生电池爆炸，威胁到人身安全[4]。
3UPS在电视播出系统中的使用
电视播出系统一般采用的是在线式UPS，因为在线式UPS具有很好的稳定性以及瞬间响应好的优点。为了确保UPS系统的效率可以满足于机房系统设备的高品质供电需求，首先应该把UPS的额定容量和机房系统的电工率计算出来，UPS额定功率上文已经介绍，机房设备的用电率一般以有功功率进行标注，单位为W，根据用功功率=视在功率×功率因数公式，可以把UPS电源的最低配置容量进行计算。电视播出系统的设备，大部分都是开关电源，在开关电源的负载条件下，波峰因数一般可达2~3，也就是在负载瞬间功率很高的时候，实际平均功率却很小。在选择UPS容量的时候，一定要对负载的功率因数进行慎重考虑，一般情况下在50%～100%负载时，UPS具有最高的效率，如果会所是负载低于50%，那么UPS的效率也就会随之进行直线下降。但是如果会所负载过于重的话，那么就会影响ＵＰＳ电源的使用寿命以及本身所具有的安全性以及稳定性；如果说负载过轻的话，那么不但会浪费一定的资源，UPS电源还会长期处于一种小屯流放电状态，慢慢的也就会造成深度放电，这样也就会对电池造成不可修复的损伤。
4UPS电源的维护
1）为UPS设置专门的工作环境。UPS的容量比较大，在使用的过程中蓄电池还会释放出一些酸性、氢等有害物质，对人体健康以及其他设备都会造成一定的影响，所有需要为UPS设置专门的工作环境。UPS对工作环境还有一定的要求，其中温度要确保在00C～400C，适度要确保UPS能够正常工作，另外还要清洁、少尘、干燥，因为尘土和潮湿都对IPS的正常工作不利。另外还要禁止把强磁性的物体放在UPS上，它的防磁能力较差，严重的话可能会直接导致UPS的损坏。
2）严格遵循UPS的开关机步骤。在启动负载的时候，它所产生的瞬间冲击电流会对UPS产生一定的损坏，所以在启动UPS的时候，一定要严格遵循正确步骤，首先应该先给UPS进行充电，在它处在旁路公平给你做状态的时候，再把负载逐个打开，这样不仅避免瞬间电流的冲击，又可以延长UPS使用寿命。另外关机顺序就是开机顺序的逆进行。如果需要UPS没有输出，那么就在UPS的完全关闭状态下，把市电断开即可。
3）电池需要定期进行维护。UPS的电池组会自动进行放电，电池中的电量如果长期不用的话，会造成电池组的损坏，所以需要对电池组定期进行充电和放电，一般建议每三个月进行一次放电，这样可以保证UPS始终处在一个高效的工作状态。具体的步骤为：把UPS的电源输出端进行50%的负载连接，然后把市电断开，并且是UPS一直处在放电的工作状态中，在此过程中要对UPS两端的电压进行监测，直到发现电压降到10.5V左右的时候，就连接市电，连续进行10小时左右的充电，这样就不会破坏电池的活性了。如果使用不当，使电池过量进行充电，电池就会产生一定的气体，导致出现增大电池组内压的情况，严重的话还会引起电池的变形、漏液甚至于破裂现象的发生，所以一定要正确使用电池，在遇到这种情况时，要马上和厂商联系更换电池。
5结语
UPS电源为电视节目的安全传输工作带来了很大的好处，不会在电视节目的传送过程中因为局部突然断电而中止，保证了节目的播出质量和稳定性。相信随着广播电视产业的不断发展，UPS在电视播出系统中的作用会越来越重要，就像是整个系统的心脏一样，为了确保这一心脏的正常运行，就必须正确的选择和使用UPS不间断电源，才能真正的确保机房系统中的设备安全稳定的运行。
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