试论前端机房供电系统的组成与维护

摘 要：本文主要介绍江苏有线泰兴分公司前端机房供电系统的组成，重点阐述UPS在有线电视前端机房工作原理以及维护，为设备不间断、高质量运行提供保障，技术维护人员应重视这些问题。

江苏省泰兴市广播电视行业正处于模拟向数字转型的重要时期。从2010年3月至今全市各乡镇都在积极推动有线电视的整体平移工作。而所有电视用户的信号都由前端机房发送，这就要求加强对有线电视前端机房设备的管理与维护，而所有设备的运转都离不开一个稳定的电源环境。电源的稳定对电视信号的不间断传输非常重要，维护人员万万不可忽视。因此，做好电源的备份和日常维护工作就显得非常重要。

1 前端机房供电系统的组成

供电系统是前端机房正常工作的基础环节。所有设备的安全运行都需要稳定的电力。江苏有线泰兴分公司从实际出发，综合考虑，采用了市电+柴油发电机+UPS的供电方案。由柴油发电机作为市电的备用电源，在市电停止时，启动发电机还需要一段时间，不能立刻供电，就由UPS进行供电。待发电机稳定运行一段时间后，再将UPS的输入方式由市电切换到发电机供电，防止因为电池耗尽引起前端供电中断。由此可见这套方案可以有效地解决前端机房瞬时停电或长时间停电的问题，保证了前端设备工作的不间断性。

1.1 前端供电UPS的选择

为了保证前端不间断供电，前端机房必须配备UPS电源。市面上大多数UPS电源主要由整流器、逆变器和蓄电池等组成。机房内不能中断的有源传输设备都必须接入UPS电源，这样前端的负载功率为34 kW左右（其中七楼机房28 kW，六楼机房6 kW）。考虑到UPS设备的功率因数，以及前端播出节目的增容，网络设备的增加，必须再留一定的安全余量。最后公司选定两台容量为40 kW的雷诺士在线式UPS电源，当市电正常工作时，它首先将大市电网中不稳定的交流电转变成直流电，再进行脉宽调制、滤波，经过调整后的直流电一边给蓄电池组充电，一边再将直流电重新变成稳定的交流电源向负载设备供电；一旦市电中断，立即变为蓄电池和逆变器工作对负载供电，保证设备连续不断地稳定工作，其切换时间为零秒。因此，在线式UPS电源输出的是与市电网完全隔离的纯净的正弦波电源，大大改善了供电的质量，保护了负载设备的用电安全。

该UPS电源采用三相输入、三相输出，输入电压在380～415 V之间，输入频率50～60 Hz自动侦测，输入功率因数＞0.95，输出电压为210～230 V，输出频率误差＜0.5%，总体性能参数不错，也能很好地适应发电机所输送的电力。

1.2 UPS电池组的配置

如果说UPS主机为设备提供稳定的电源，那么UPS的蓄电池组将为设备提供不间断的电力。蓄电池容量和数量的选择，需要我们先计算出放电电流的电流值，然后根据蓄电池生产厂家提供的电池放电特性曲线和用户设备要求的备用时间进行选择和配置。根据本台机房实际功率38 kW，连续供电4小时的要求，最终确定选择容量为200AH/12V的电池，由2组24块蓄电池给UPS供电，可以满足要求，当然如果停电时间过长我们还可以选择发电机供电。

1.3 柴油发电机的选择

配备好UPS并不能预防长时间停电，为防止这一情况还需要考虑配备发电机。选择发电机重要因素是功率，发电机的功率须考虑负载的功率，电池充电所需功率，UPS的整机功率、UPS整流器引起的输入电流失真等。根据机房两台40 kW功率UPS，柴油发电机的功率至少应在100 kW以上；又因前端设备对温度比较敏感，发电机还应能够对机房空调供电；再考虑到其他不能中断的办公用电和日后公司的扩容，最后选择了一台140 kW的发电机。与市电相比，因为功率所限，发电机对三相电的平衡要求较高，所以须对配电进行调整，尽量做到三相负荷平衡。发电机启动后主要负载为机房内的通信设施，只要前端机房内负载平衡了，柴油发电机就基本可保持平衡。通过公司对以上电源的配备，前端机房避免了多次意外断电或长时间停电而造成的停播事故。

2 UPS的使用注意点及维护

2.1 新购进的UPS在使用前，应该先不接入负载，需要对新电池组进行均衡充电12小时以上，在各蓄电池电压均衡后，再投入使用，这样对蓄电池的使用寿命有利，大大降低维护成本。

2.2 UPS应尽可能安装在清洁、阴凉、通风、干燥的地方，蓄电池间应密闭，防止昆虫、老鼠等进入。UPS电源不宜长期工作在高温的环境中，否则会缩短电池的使用寿命。另外，蓄电池的最佳使用温度应该在25℃左右，本台为尽量延长电池寿命，在电源机房，配备了1 台5P空调和1台2P空调，实现了UPS电源在恒定的25℃环境下工作。

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