原 瑾

（山西省廣播電視局中波臺管理中心，山西 太原 030006）

1 中波臺站UPS電源分析

從本質(zhì)層面而言，UPS電源的組成結(jié)構(gòu)主要是不間斷電源（ Uninterruptible Power Supply，UPS）主機設(shè)備和蓄電池設(shè)備。其中，主機設(shè)備涉及整流器部件、逆變器部件和靜態(tài)開關(guān)部件。在UPS電源實際運行的過程中，可對市電交流電整流處理存儲在蓄電池內(nèi)，同時利用逆變器部件輸出穩(wěn)定性較高的交流電源，一旦發(fā)生市電停電的現(xiàn)象，就可以通過蓄電池的儲能為各類負載設(shè)備提供持續(xù)性的電源，確保設(shè)備的良好運行。蓄電池是UPS電源電能存儲非常重要的部分，是很多電池串聯(lián)組合而成，容量的規(guī)格直接影響放電或是供電的維持時間。而整流器部件在應(yīng)用的過程中可以將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?。逆變器設(shè)備的應(yīng)用可將直流電轉(zhuǎn)變成為交流電。另外，靜態(tài)開關(guān)被稱作是靜止開關(guān)，屬于無觸點類型的開關(guān)，主要通過邏輯控制器進行開關(guān)的開啟與閉合控制。

2 中波臺站UPS電源的原理

2.1 后備式電源原理

中波電站后備式UPS電源的應(yīng)用主要是在市電停電的狀態(tài)下為負載設(shè)備提供電源。市電供電系統(tǒng)出現(xiàn)中斷現(xiàn)象或是欠壓市場現(xiàn)象的情況下，欠壓數(shù)據(jù)只在170 V左右，即可開啟后備式的UPS電源，而市電供電系統(tǒng)正常運行的情況下后備式UPS電源處于備用狀態(tài)，不進行工作。例如，在市電供電處于正常狀態(tài)的情況下，可利用交流旁路支路的轉(zhuǎn)換開關(guān)，經(jīng)由濾波器將供電電源輸送到負載設(shè)備中，同時利用電源變壓器的設(shè)備，經(jīng)過整流處理之后將交流電轉(zhuǎn)變成為直流電。蓄電池充電的路徑主要是充電回路但是如果市電供電系統(tǒng)出現(xiàn)中斷現(xiàn)象或是其他問題，系統(tǒng)就會通過逆變器將蓄電池內(nèi)所存儲的直流電轉(zhuǎn)變成為交流電，利用濾波器向負載設(shè)備持續(xù)性供電。

2.2 在線式電源原理

在線式UPS電源運行過程中的穩(wěn)定性較高，具有一定的應(yīng)用優(yōu)勢和價值，當市電供電系統(tǒng)處于正常運行狀態(tài)的情況下，經(jīng)由變壓器設(shè)備和整流器設(shè)備進行處理以后，建筑逆變器設(shè)備和濾波器設(shè)備等將一路市電輸送到負載設(shè)備。同時，利用充電回路將另外一路市電輸送給蓄電池組進行持續(xù)性充電，一旦出現(xiàn)市電系統(tǒng)供電中斷的現(xiàn)象，蓄電池設(shè)備的電壓比預(yù)先設(shè)定的數(shù)據(jù)值低或者是逆變器發(fā)生故障問題，就可以利用旁路支路進行市電供電的轉(zhuǎn)換，經(jīng)由轉(zhuǎn)換開關(guān)和濾波器設(shè)備為負載設(shè)備持續(xù)性供電。

3 中波臺站UPS電源維護保養(yǎng)方法

3.1 電池的合理維護保養(yǎng)

從實際情況而言，中波臺站UPS電源中電池屬于非常重要的核心部分。為有效預(yù)防UPS電源出現(xiàn)電池故障的問題，應(yīng)制定完善的電池維護保養(yǎng)方案，以免電池發(fā)生故障或是問題，導(dǎo)致整體電源的可靠性和穩(wěn)定性受到不利影響。

（1）電池的清潔。電源電池維護保養(yǎng)期間應(yīng)合理進行清潔處理，要求工作人員每天認真進行機房的打掃，在電池機箱區(qū)域不可堆放雜質(zhì)。同時，在清潔的過程中，不可采用噴霧或是溶液清洗電池，合理進行除塵和除濕，以免灰塵過高或是空氣內(nèi)粉塵雜質(zhì)過多而影響電池的正常運行，切實根據(jù)維護標準及要求規(guī)范等進行電池關(guān)鍵位置的清理。

（2）電池的檢查。要求維護保養(yǎng)人員按照UPS電源的特點和情況合理進行電池的檢查。首先，日常檢查過程中，按照工作要求每2～3 h執(zhí)行1次檢查工作，觀察電池組外觀有無損壞問題、變形問題和過熱問題，檢查是否出現(xiàn)漏液的現(xiàn)象，明確通風散熱系統(tǒng)有無異常問題。其次，準確檢查電池運行環(huán)境濕度參數(shù)、溫度參數(shù)和電壓參數(shù)等，將檢查結(jié)果記錄在日志中。最后，定期開展電池的維護工作，采用每周維護、每月維護、每季度維護的方式，記錄7 d維護信息、30 d維護信息、3個月維護信息，確保電池檢查和維護的效果。

（3）備用電池的維護。對于長時間沒有使用或者是浮充的備用電池，在維護保養(yǎng)的過程中，應(yīng)階段性進行電池的充電處理和放電激活處理，放電操作期間不可深度放電，或是將電池中的電量放空，應(yīng)預(yù)留一定數(shù)量的容量以免對電池造成損壞。同時，根據(jù)UPS電源設(shè)備的廠家規(guī)范標準，合理設(shè)定浮充電壓與放電電壓的額定數(shù)據(jù)值，將電池充電放電的負載控制在額定負載的60%左右，并預(yù)防發(fā)生過度放電的問題，完成放電調(diào)試工作后，按照標準要求充電，將充電時間控制為8.5 h以上。在對備用電池進行放電調(diào)試的過程中，需要將UPS電源開關(guān)轉(zhuǎn)換成為放電模式，每間隔30 min就要檢測1次電池放電電壓數(shù)據(jù)值，讀取電源面板溫度的指標，明確是否存在異常現(xiàn)象。另外，應(yīng)觀察分析主機設(shè)備的運作情況、面板顯示的內(nèi)容、指示燈的運行狀態(tài)等，分析有無異常的現(xiàn)象。觀察電池的應(yīng)用性能、充電電壓數(shù)據(jù)值、電池電壓數(shù)據(jù)值等，分析市電和電池有無異常的問題、電壓數(shù)據(jù)值和負載數(shù)據(jù)值的情況，準確記錄各類信息。

（4）電池的更新。任何電池的應(yīng)用都具有一定的生命周期時間，UPS電源電池也不例外，如果達到使用的周期年限，或是由于設(shè)備自耗過度損壞，要及時進行設(shè)備的更新。一般狀況下，UPS電源電池的應(yīng)用壽命為3～5年，如果運行的環(huán)境非常惡劣，那么會導(dǎo)致電池壽命縮短。因此，應(yīng)提前更換和更新，在電池更新期間，需要安排專業(yè)技術(shù)人員操作，根據(jù)技術(shù)規(guī)范和電池安裝標準等安裝新的電池。首先，將整體電源系統(tǒng)切換成為旁路工作運行狀態(tài)，開關(guān)調(diào)撥到維修的模式，開啟電源機箱機門的部分，切斷所有電源連接線路，拆除對電池設(shè)備進行固定的金屬零部件，逐一完成電池設(shè)備的更換。其次，按照標準要求安裝金屬零部件、銜接電源連接的線路，不可出現(xiàn)電池正反極裝反的問題，以免發(fā)生短路事故。最后，完成電池更新更換工作后，將拆除下來的廢舊電池統(tǒng)一處理，避免隨意丟棄對環(huán)境造成危害[1]。

3.2 完善電源維護工作機制

中波臺站UPS電源維護保養(yǎng)的過程中，應(yīng)制定完善的工作機制和體系，做好各項維護管理的工作。

（1）電源安全維護。UPS電源維護的過程中，重點進行電源安全的管控。首先，階段性進行電源接地方面的檢查分析，明確是否需要進行保險絲的更換，按照具體情況更換相同類型和規(guī)格的保險絲。其次，在UPS市電供電系統(tǒng)切斷的過程中，將所有面板內(nèi)的開關(guān)斷開，工作人員在進入機房之前，應(yīng)佩戴安全鞋和手套等，摘除金屬的飾品，采用絕緣手柄工具操作，不可在設(shè)備上放置金屬物品或是工具，以免引發(fā)電源安全事故。最后，在維護保養(yǎng)的過程中，全面檢查設(shè)備周圍是否存在熱源，一旦發(fā)現(xiàn)有熱源就要及時處理，避免引發(fā)電池爆炸的事故[2]。

（2）電源附屬設(shè)備維護措施。首先，UPS電源維修期間應(yīng)以促使電源安全穩(wěn)定運行為目的，根據(jù)規(guī)范標準每3 h左右進行設(shè)備的巡查，檢查機房空調(diào)設(shè)備溫度和濕度情況，明確空調(diào)設(shè)備是否發(fā)生制冷故障問題或是運行故障問題，了解溫度和濕度采集器面板中的數(shù)據(jù)信息，將環(huán)境溫度控制在20～25 ℃，濕度控制在40%～60%，確?？照{(diào)附屬設(shè)備的良好運行。其次，檢查分析電源輸出電壓和輸入電壓的變化情況、電流的變化情況、主機設(shè)備的溫度情況等，同時用純棉布擦拭電源灰塵，利用吸塵器清理附屬設(shè)備不容易清潔的部位，檢查電源設(shè)備風扇濾網(wǎng)的清潔度，以免灰塵過多對濾網(wǎng)造成堵塞，導(dǎo)致散熱性能降低。最后，檢查電源內(nèi)部的電容和電感情況，明確是否出現(xiàn)線路連接位置松動的問題，及時進行線路連接位置的緊固處理和各類老化部件的更換處理，有效避免由于附屬設(shè)備不良發(fā)生問題。

3.3 電源運行環(huán)境的維護保養(yǎng)

UPS電源維護保養(yǎng)過程中，保證系統(tǒng)正常穩(wěn)定運行，延長設(shè)備的使用壽命，技術(shù)人員在維護保養(yǎng)的過程中，需要做好電池運行環(huán)境的控制工作，以免環(huán)境不良對電池的正常運行和安全應(yīng)用造成不利影響。

（1）通常情況下，UPS電源在運行過程中環(huán)境溫度需要控制在0～40 ℃，而從實際情況來講，電池設(shè)備生產(chǎn)廠家要求將環(huán)境溫度控制為20～25 ℃，濕度控制為40%～60%，而電池設(shè)備在20 ℃以下的環(huán)境中運行，平均壽命大約是4年。在溫度超出25 ℃的情況下，環(huán)境溫度每升高10 ℃，電池設(shè)備的應(yīng)用壽命就會降低50%。因此，在環(huán)境維護工作中，應(yīng)將設(shè)備的運行溫度控制為20～25 ℃，濕度控制為40%～60%，合理設(shè)置環(huán)境內(nèi)的空調(diào)制冷模式和除濕模式，保持恒溫狀態(tài)和恒濕狀態(tài)[3]。

（2）UPS電源設(shè)備和系統(tǒng)運行的過程中，技術(shù)人員采用動態(tài)性環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)動態(tài)化監(jiān)測環(huán)境溫度和濕度，智能化維護保養(yǎng)電源，采集電源運行環(huán)境的樣本，實時性監(jiān)測機房內(nèi)煙感數(shù)據(jù)、水浸數(shù)據(jù)、溫度數(shù)據(jù)、濕度數(shù)據(jù)以及電力數(shù)據(jù)等。一旦采集數(shù)據(jù)信息存在異常，系統(tǒng)就能自動化發(fā)出預(yù)警信息，技術(shù)工作人員注意電源環(huán)境的異常狀態(tài)，及時進行處理和管理。

3.4 完善保養(yǎng)工作的模式

在對UPS電源進行保養(yǎng)的過程中，需要制定完善的工作模式，通過科學合理的方式完成各項保養(yǎng)工作。首先，組建專門的UPS電源保養(yǎng)組織機構(gòu)，要求相關(guān)組織機構(gòu)的工作人員全面掌握UPS電源的運行原理和日常保養(yǎng)專業(yè)知識技能，有效完成各項工作任務(wù)。其次，在電源日常保養(yǎng)的過程中，應(yīng)結(jié)合電源和各類設(shè)備的特點情況，階段性進行老化部件和線路的更換，做好清潔工作和管理工作的同時對電池設(shè)備進行保養(yǎng)，階段性進行電池組內(nèi)電解液的更換，以免由于電解液不符合標準而導(dǎo)致設(shè)備壽命受到不利影響。最后，在具體的保養(yǎng)工作中還需安排專業(yè)的技術(shù)人員進行設(shè)備運行狀態(tài)的分析和研究，編制完善的保養(yǎng)方案和計劃，明確具體的工作要求和措施，預(yù)防因為保養(yǎng)不到位而導(dǎo)致電源或電池出現(xiàn)問題[4]。

3.5 設(shè)備故障的有效應(yīng)對

中波臺站UPS電源維護保養(yǎng)的過程中，除了制定完善的維護工作和保養(yǎng)工作方案以外，還需重點結(jié)合故障問題的發(fā)生特點與規(guī)律針對性開展各項維修處理工作。

（1）跳閘故障的維修。設(shè)備電源開啟時出現(xiàn)主機跳閘事故很容易導(dǎo)致信號柜或是控制臺等各類設(shè)備燒損，對此應(yīng)做好應(yīng)急維修、維護工作。首先，使用直通電源為信號設(shè)備供電，繞開UPS發(fā)生故障的電源系統(tǒng)，如果設(shè)備沒有電源顯示，就要采用應(yīng)急線路進行衛(wèi)星接收信號、設(shè)備發(fā)射機的應(yīng)急連接，將UPS電源斷開檢查是否損壞，明確有無短路的現(xiàn)象。其次，分析信號柜和控制臺的供電狀態(tài)，從電源插排到線路插頭再到設(shè)備逐步檢查，拆下音頻切換器，打開機殼檢查是否有電插座，保險燒斷等問題，如果存在此類故障，就要及時檢修，快速排除故障。

（2）UPS電源不能正常啟動故障的維修。此類故障問題出現(xiàn)的原因主要就是電池電壓不符合標準，或者是輸入連接線路松動，也可能是電源內(nèi)部開機電路損壞或是電源電路故障而導(dǎo)致。因此，在發(fā)生此類故障問題之后，全面檢查電池電壓的情況和輸入連接線的緊固情況，及時進行處理。同時，檢查開機電路和電源電路，快速維修已經(jīng)損壞的整流器部件或是逆變器部件，使電源能夠正常啟動。

（3）蜂鳴器長時間報警故障的維修。通常情況下，UPS電源在應(yīng)用的過程中如果蜂鳴器長時間報警，可能是由于負載過高或者是大沖擊負載啟動，也可能是輸出端的線路出現(xiàn)短路現(xiàn)象，逆變器回路出現(xiàn)故障問題，對此應(yīng)做好不同部件和線路的檢查工作，按照故障發(fā)生的原因進行針對性維修處理[5]。此外，在發(fā)生電源故障問題的過程中還需全面檢查電池設(shè)備是否已經(jīng)老化或是受到損害，及時更換電池，檢查負載設(shè)備是否和電源輸出線路正常連接，做好相應(yīng)的處理工作和維修管理工作，使電源設(shè)備良好運行。

4 結(jié) 論

綜上所述，中波臺站UPS電源運行的過程中，后備類型和在線類型設(shè)備的運行原理有所不同。但無論采用何種電源系統(tǒng)，都要科學進行電池設(shè)備的維護保養(yǎng)，完善日常維護工作機制，強化電源運行環(huán)境的維護保養(yǎng)力度，健全日常保養(yǎng)工作的模式，按照設(shè)備故障發(fā)生的特點和原因等針對性進行維修，提升電源系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，增強系統(tǒng)的可靠性。