数字技术与应用
UPS在有线电视机房中的应用
陈平陈整麟
(义乌市广播电视台
浙江义鸟
322000）
·应用研究·
摘要；本文结合UPS电源系就在文鸟市有线电视机房中的应用实例，操讨了UPS系统的工作原理，UPS功率，蓄电池总客量的计算以及UPS系统的日常维护等方面的一些经验。
关键词：UPS有线电视机房
中图分类号：TN86 1引言
蓄电池
文献标识码：A
文章编号：1007-9416(2010)12-0076-01
容量的60%~70%之间。以我市前端机房为
市电电力易产生诸如电源断电，电压波动、突波、杂波干扰.额率偏移及闪跳、交换瞬变及请波失真等现象，这些来自电源的故障，将会对有线电视系统造成诸多不良影响，另外，意外的自然灾害或人为事故如地駕，雷击、输变电系统断路或短路等也会导致有线电视系统服务中断。面有线电视机房供电质量的优劣直接影响着系统的安全运行和对用户的服务质量，机房要有稳定面不间断的电源才能保证安全优质播出。所以保证机房的供电不间断是十分重要的.因此U PS电源系统越来越多地应用到CATV前端机房，干线供电系统等地方。且前义乌市有线电视机房由前端机房、城区7个分机房、乡镇13个广播站机房组成。每个机房都分别配备了相应容量的UPS电源系统。
2UPS电源系统的设计与选择 2.1UPS的分类
UPS从工作原理上可以分为后备式(off line).在线式(on line).在线互动式三种。
(1)后备式UPS在市电正常时直接由市电向负载供电，当市电超出其工作范围或停电时通过转换开关转为电池逆变供电，其待点是：结构简单，体积小，成本低，但输入电压范围窄，输出电压稳定精度差，有切换时间，且输出波形一般为方波。
(2)在线式UPS,在市电正常时，由市电进行整流提供直流电压给逆变器工作，由逆变器向负载提供交流电，在市电异常时，逆变器由电池提供能量，逆变器始终处于工作状态，保证无间断输出，其待点是，有极宽的输人电压范围，无切换时间且输出电压稳定精度高，待别适合对电源要求较高的场合，但是成本较高，目前，功率大于3KVA的UPS 几乎都是在线式UPS。
(3)在线互动式UPS，在市电正带时直接由市电向负载供电，当市电偏低或偏高时，通过UPS内部稳压线路稳压后输出，当市电异常或停电时，通过转换开关转为电池逆变供电。其特点是；有较宽的输人电压范围，噪音低，体积小等特点，但同样存在切换时间。 2.2UPS容量(功率)的选择
在确定UPS的额定输出容量前，先要计算出负载的总容量。有线电视系统一般选择在线式UPS，其最佳带载量应控制为其额定
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例，需要不间断供电的设备有卫星接收机组，调制器组、光发射机组，集中供电器、网络交换器等，经计算总功率为12000VA，按最佳带载量70%来计算，则12000VA一70% 17142VA。考虑网络升级，需有一定的充余地，于是我们选择了一部20kVA的UPS，它的最佳负较量是12kVA~14kVA(不宜满我也不宜过度轻载)，确定主机功率后，还要
合理选择输入，输出配线及空气开关。 2.3蓄电池的工作时间计算
UPS蓄电池的容量计算方法很多，很难说出鄂种计算方法是最准确的，各种计算方法各有侧重点。下面介绍的这种方法较为简单，按下面的公式来确定蓄电池的工作时间：满载时蓄电池的工作时间=(案电池组容量×电压)/(主机功率×0.7),其中0.7为功率因子。如我市前端机房的UPS系统：主机额定功率为20kVA.四组电池（每组20节，电压为12V/节，容量为100Ah)并联使用。即电池组电压为12V×20=240V，电池组容量为1 00Ah×4=400Ah算出该系统在断电时，电池的工作时间为(400Ah×240V)/(20kVA ×0.7)~6.86小时，这是按系统满载时算的。而按实际负载计算：(400Ah×240V)/12 000VA~8小时，即UPS系统在断电时最多能坚持8小时
2.4其他注意事项
(1)要选用过载能力强的UPS，过载能力越强，在启动非线性负载时就越不容易转旁路，对负载的保护就越可靠。即当输出端有一般性的过载或启动浪涌电流冲击时，能依靠逆变器本身的过载能力来承担短时间的过赖电流，提高UPS的可靠性。
(2)为了保证需电池能得到高效，充分利用，应选用具有恒流充电特性的充电器。(3)由于感性负载(如空调，电视屏幕墙等)瞬间启动电流大，尽量不要接到UPS上。停电时应尽量只保留必要的关键设备，因为电池供电时间的长短是与负载量的大小密切相关的。
3UPS的使用及日常维护
为提高有线电视系统的可靠性，除应正确选用UPS外，还要认真做好日常维护工作。
(1)UPS应安装在清洁、阴凉、通风、干燥
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的地方，最好环境温度保持在20℃-25℃之间。温度过低，蓄电池实际可释放的容量将大大减少，温度过高，需电池的使用寿命将大大缩短。对密封式免维护电池来说，当环境温度超过25C时，温度每升高10C，使用寿命会缩短一半：(2)不宜带感性负载，因为在感性负载条件下，UPS的输出功率会大大下降，最多只能明明标称功率的50%(3)不宜带载开、关机，以防启动瞬间烧坏逆变器等元件(4)初次使用前，应先不接负载，让U PS对蓄电池充电12小时以上，各电池电压均衡后再投人使用：(5)UPS的输出功率一般不超过标称功率的80%。负载过小，对UPS 本身及落电池的充放电性能都会造成一定的影响：负载过大，容易造成UPS过载产生故障，烧坏逆变器，UPS一般选额定功率的50%~80% 的负载量，并应留有一定的余量;(6)严格按顺序开、关机，以减小冲击电流带来的损害；(7)如果长时间不停电，应每间隔1个月左右关闭市电，让UPS电池对负载放电一次，以保证电池的活性，电池如果长期没有故电，不仅会因殖化而降低容量，还会造成UPS电池瞬间不能输出足够大的电流使负载掉电。一般人为放电只需放出电池组额定容量的3 0%~50%即可。在放电过程中应避免过大或极小电流放电，放电电压不得低于需电池的终止电压，避免电池深度放电，以实际负载计算则人为放电时间应控制为：(30%~5 0%)x电池组额定容量+实际负载量。放电期间要做好测试记录，供日后比对。(8)要定期对电池进行检查、测量，并做好记录，检查项目包括：整组电池的浮充电压，单体电池浮充电压，检查电池是否损坏，光、盖间有无泄漏，表面是否有灰尘等杂物，电池架，连接线，端子是否有松动或锈蚀等。单体电池电压不能低于标称值的70%。一且发现电池电压异常、物理损伤、电解液泄漏、温度异常等现象，应找出原因并及时更换有故障的富电池。
4结语
我市有线电视前端机房以及各分机房在配置相应容量的UPS系统后，电源的可靠性大大提高，为我市有线电视的安全优质据出提供了强有力的保降。