文/陳浩

1.UPS電源的相關(guān)概念

UPS電源這一名詞來源于英文中所稱的Uninterruptible Power System（縮寫為UPS）。相對于傳統(tǒng)電源，它有許多優(yōu)勢：（1）作為不間斷電源，它能夠提供不間斷的電力供應(yīng)；（2）它配備了儲能部件還有逆變器，可以讓電力保持恒壓恒頻。以工作原理為標(biāo)準(zhǔn)，UPS電源大體上有下述幾種：（1）后備式UPS。作為應(yīng)用最為廣泛的一種UPS，它可以進(jìn)行斷電保護(hù)以及自動穩(wěn)壓。盡管其需要較長的轉(zhuǎn)換時間（lOms上下），但可以說設(shè)備幾乎不會受到損害，因而其在微機(jī)、外設(shè)還有POS機(jī)等行業(yè)十分受青睞；（2）在線式UPS。與前者相比，此種UPS發(fā)展出了更為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)以及更為健全的功能，幾乎能夠處理好全部的電源問題。然而，它大多適用于對供電水平有十分嚴(yán)格、標(biāo)準(zhǔn)的領(lǐng)域，比如說網(wǎng)絡(luò)中心及終端服務(wù)器等，原因在于其價格較為昂貴；（3）在線互動式UPS。此種UPS不但可以濾波，而且擁有極為優(yōu)秀的抗干擾能力和極為短暫的轉(zhuǎn)換時間。正因為此，它可以在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和電力環(huán)境叫糟糕的區(qū)域獲得極佳的運用。

2..UPS電源的工作原理

簡單來說，UPS電源的工作環(huán)節(jié)如下所述：把電源和主機(jī)連接起來，構(gòu)造成蓄電池，隨后利用主機(jī)攜帶的逆變器等設(shè)施讓直流電變成交流電得以保存。在直流線路難以正常工作時，它就可以發(fā)揮供電價值了。具體來說，首先，當(dāng)供電系統(tǒng)處于正常狀態(tài)時，它扮演著維持電壓穩(wěn)定的穩(wěn)壓器角色，一邊發(fā)揮了保護(hù)設(shè)備免受不穩(wěn)定電壓帶來的跳斷和損壞，一邊給其攜帶的儲能裝置充電；第二，當(dāng)供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障或者是需要檢修時，它可以把儲能裝置內(nèi)的電能進(jìn)行逆變轉(zhuǎn)換，為用電器輸送電力，并確保各大用電器的正常工作?？偠灾?，UPS電源極具價值，可以讓電力質(zhì)量符合設(shè)備提出的種種要求。此外，還可以妥善處理好集中供電造成的電網(wǎng)環(huán)境不佳的情況。從上述內(nèi)容可以看出，UPS電源受到各行各業(yè)的青睞也不足為奇了。

3.UPS電源對于廣播電臺電視臺播出的重要性

3.1 保證節(jié)目的穩(wěn)定

由于有不少的廣播電視節(jié)目是直播的，而直播節(jié)目的播放假如出現(xiàn)失誤，幾乎是沒有補(bǔ)救辦法的，所以一定要保證電源處于穩(wěn)定狀態(tài)。但是，一方面，由于我國人口眾多，對于電力資源的需求量和消耗量都十分大，供電量及輸送量也相應(yīng)地很大，因此供電網(wǎng)絡(luò)就無法避免地會很龐大復(fù)雜，這使供電網(wǎng)絡(luò)容易出現(xiàn)意外，例如故障和中斷等不穩(wěn)定現(xiàn)象；另一方面，所有的電力資源在通過線路進(jìn)到千家萬戶之前，都需要由變壓站予以變壓，但是變壓站的電壓時而高時而低，很難保持平穩(wěn)，這也在很大程度上妨礙了節(jié)目的順利播出，增加了設(shè)備損耗，甚至可能會導(dǎo)致設(shè)備喪失功能以及安全事故的出現(xiàn)。

3.2 應(yīng)對頻率漂移現(xiàn)象

簡單來說，UPS電源可以分為工頻機(jī)以及高頻機(jī)。前者也可以叫做工頻UPS，它配備了頻率為50 Hz的變壓器以及整流器。相對于前者來說，后者配備了頻率有差異的整流器，所以在性能方面更為穩(wěn)定。從結(jié)構(gòu)上來說，高頻機(jī)大體上包括以下幾個部分：高頻整流器、逆變器、電池變換器。當(dāng)發(fā)電機(jī)開始工作時，一旦客戶端的用電量發(fā)生巨大的波動，轉(zhuǎn)速也會隨之發(fā)生很大的起伏，其轉(zhuǎn)出頻率也會相應(yīng)地更加不穩(wěn)定，由此使廣播電視的播出出現(xiàn)信號減弱以及流暢度降低的問題。在此意義上，UPS電源便能夠發(fā)揮出獨有的優(yōu)勢，因為它能夠?qū)﹄娏τ枰赞D(zhuǎn)換，從而讓節(jié)目獲得穩(wěn)定的頻率，使電視節(jié)目可以順利播出。

3.3 節(jié)約電量，保障安全

由于電流在傳送階段會產(chǎn)生電壓，而電纜會因為電流及電壓的通過而產(chǎn)生熱量。所以，在電流過大時，導(dǎo)體所呈現(xiàn)的實際截面積會超過其有效截面積，引發(fā)電阻的變高。如此一來，熱量也隨之增加，變壓器的溫度也會升高，由此使設(shè)備產(chǎn)生過高的損耗。而UPS電源之所以可以產(chǎn)生能夠使用的電力，原因在于它可以制造出諧波電流及電壓，如此便使行之有效的整流以及控制電路成為可能了，進(jìn)而就能夠幫助廣播電臺減少電力消耗，并確保節(jié)目的順利播放。

此外，UPS電源還發(fā)揮了下述作用：（1）使別的電子設(shè)備所受到的負(fù)面影響得以降低。對電視節(jié)目來說，不論是采集過程，還是剪輯和播放過程，都離不開電力的使用。但是在傳統(tǒng)的電力傳送環(huán)節(jié)，電流與電阻的相遇會制造出電壓。一旦電壓升高，那么電動機(jī)以及其他的數(shù)字控制設(shè)備會出現(xiàn)發(fā)熱甚至是抖動現(xiàn)象，而UPS電源所使用的諧波電流可以在很大程度上降低電子設(shè)備從電壓中受到的負(fù)面沖擊；（2）減少意外跳閘。通常來說，由于電路保護(hù)裝置的存在，如果電路的實際負(fù)荷比其額定負(fù)荷更高，電源就會被自動關(guān)閉（也就是所謂的跳閘），然而，偶爾也會出現(xiàn)短路現(xiàn)象。一般情況下，當(dāng)諧波電流沒有達(dá)到額定負(fù)荷時，電視節(jié)目很有可能在傳送階段中出現(xiàn)失真，甚至是短路。而UPS電源面對這種情況會開啟電路保護(hù)裝置，如此便能夠避免播出危險事故的出現(xiàn)；（3）節(jié)約資源。在普遍意義上，除了電池成本以及安裝空間之外，逆變器供電也會給長效型UPS可以維持的備用時間帶去影響。從錄制到剪輯，再到傳送等，電視節(jié)目的每個環(huán)節(jié)過程會或多或少地受到UPS電源制造出的噪音的影響。如此一來，節(jié)目素材也會受損，甚至喪失使用價值，引發(fā)資源的浪費。而UPS電源的應(yīng)用作為一條節(jié)約設(shè)備以及人力資源的錦囊妙計，起到了保證電視節(jié)目的順利播出的功能；（4）具備斷電保護(hù)還有自動穩(wěn)壓價值。UPS電源的特性決定了其可以在供電系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)時從供電系統(tǒng)中獲取并保存電力，然后在發(fā)生故障或斷電事件時釋放其所收集的電力，為電視播出提供電力。此外，在供電系統(tǒng)的頻率、輸入還有電壓不正常時，它可以自發(fā)地讓整流電路被關(guān)閉，然后開啟儲蓄電源，同時將其轉(zhuǎn)化成交流電以供日后使用。

4.UPS電源的管理和維護(hù)

鑒于UPS的特點，其可以在意外發(fā)生時（如斷電、短路）提供電源。在這種情況下，就算有突然變故，播出事故也可以得以避免?；诖耍瑥V播電視臺要想確保工作的順利開展，必須要保證UPS電源是值得信賴的?？墒?，在實際操作中，電視工作人員往往并不注意UPS電源，尤其是在檢修與維護(hù)方面力度不足。在此情形下，故障一旦發(fā)生，電視臺上下的工作都無法避免地會被耽擱。鑒于這一點，廣播電視臺上下必須要清晰地明白維護(hù)UPS電源的價值，并想方設(shè)法確保節(jié)目的成功播出。

在管理方面，出于確保UPS電源在運行過程中的穩(wěn)定性和可靠性的目的，分級管理是主流選擇。這種管理策略實質(zhì)上是從設(shè)備、環(huán)境以及視頻三個角度著手，讓工作人員利用網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺對UPS電源予以網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控，在這一過程中，機(jī)房的室內(nèi)環(huán)境，還有UPS電源的運行情況都處于實時監(jiān)控之下?；诖?，工作人員可以根據(jù)一定的指標(biāo)對其收集到的電源運行數(shù)據(jù)予以分析，在察覺到問題后迅速采取行動，由此排除潛藏的危險。

在維護(hù)方面，必須從以下幾點入手：（1）挑選品質(zhì)優(yōu)良的電池。如果有充足的資金，一定要首選質(zhì)量和性能更出色的不需要維護(hù)的電池；（2）使用容量較大的UPS電源，如此一方面能夠跟上系統(tǒng)擴(kuò)充的步伐，另一方面能夠降低運行維護(hù)費用；（3）除非有例外發(fā)生，否則應(yīng)當(dāng)安排專業(yè)人士使用專業(yè)工具，每隔四到六個月對UPS電源予以檢測，重點對UPS電源的內(nèi)阻以及端電壓予以關(guān)注。假若結(jié)果表明這兩個數(shù)據(jù)不符合安全標(biāo)準(zhǔn)，要么選擇更換電池，要么及時對其予以均衡充電；（4）定期充放電。由于UPS電源會接入到日常使用的供電系統(tǒng)，而大部分情況下供電系統(tǒng)都可以保持正常狀態(tài)，偶爾才會發(fā)生停電現(xiàn)象，因而蓄電池往往會長期保持浮充，如此有很大幾率造成電池的化學(xué)能以及電能轉(zhuǎn)化的效率降低，使電池的老化速度變快，或多或少地會使電池的生命周期變短。因此，專業(yè)人士必須每隔兩到三個月給電池來一次完全的充放電。要注意的是不要過度放電，要從電池的固有容量和負(fù)載量出發(fā)決定放電周期；（5）保證環(huán)境溫度處于符合標(biāo)準(zhǔn)的范圍。根據(jù)電池制造者的說明，一般而言，當(dāng)氣溫處于20～25℃時，是運行蓄電池的最適合的溫度區(qū)域。有實驗證明，電池所具備的放電能力會隨著溫度的升高而增加，然而其壽命卻會隨之而大為減少。具體來說，環(huán)境溫度在超過25℃之后，每上升10℃，電池的生命周期就會減少50%?；诖?，要想延長電池的生命周期，必須要安裝空調(diào)及通風(fēng)設(shè)備，讓溫度恒定于20～25℃這一范圍。

5 結(jié)語

廣播電視臺要想滿足大眾對文化娛樂活動之需求，一定要讓廣播電視節(jié)目的播放處于正常穩(wěn)定狀態(tài)。但是，鑒于供電系統(tǒng)的自身特性，電源難以始終保持不間斷，所以無法避免地會給節(jié)目的播出造成影響。而UPS電源能夠提供不間斷的電源，并始終保持恒壓恒頻，恰好能應(yīng)對好這一問題，所以對電視臺而言是必不可少的。值得注意的是，UPS電源也是有使用期限的，也會喪失功能，所以必須定期對其予以維護(hù)。

[1]趙鶴鳴，賀利群，周志信.UPS電源系統(tǒng)故障分析與處理[J].河北企業(yè)，2011（9）.

[2]于新榮.UPS在電視播出系統(tǒng)中的配置及使用探討[J].硅谷，2012（17）：67.

[3]楊廣義.UPS電源的使用與維護(hù)[J].西部廣播電視，2013（6）.