UPS電源在有線電視系統(tǒng)中的應(yīng)用

一、UPS在有線電視系統(tǒng)中的應(yīng)用
　　由于現(xiàn)有電力易產(chǎn)生諸如斷電、電壓波動(dòng)、突波、雜波干擾、頻率偏移及閃跳等現(xiàn)象，另外，意外的自然災(zāi)害或人為事故如地震、雷擊、輸變電系統(tǒng)斷路或短路等，這些來(lái)自電源的故障，將會(huì)對(duì)有線電視系統(tǒng)造成諸多不良影響，甚至將直接導(dǎo)致有線電視系統(tǒng)服務(wù)中斷。因此不間斷電源系統(tǒng)越來(lái)越多地應(yīng)用到CATV前端機(jī)房、千線供電系統(tǒng)等地方。

　　1．前端機(jī)房配置UPS

　　前端機(jī)房是有線電視系統(tǒng)的心勝，為了保證其工作穩(wěn)定，一般選擇三相輸人單相輸出型。額定功率一般為l OkVA的在線式UPS電源來(lái)推出的新翼器件IGBT模塊等，其外接蓄電池組可以按需自主增減，為UPS的長(zhǎng)延時(shí)奠定了硬件基礎(chǔ)。這種UPS的顯示電路可以準(zhǔn)確反映設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及相關(guān)數(shù)據(jù)，同時(shí)具有強(qiáng)大自診斷功能，能為衛(wèi)星接收機(jī)組、調(diào)制器組、光發(fā)射機(jī)組、網(wǎng)絡(luò)交換器等前端設(shè)備提供不間斷的、高純凈度的電源。我縣前端機(jī)房霍沒有接UPS前，每當(dāng)電視臺(tái)處跳閘停電時(shí)，干線放
大器的供電器電源及前端信號(hào)便中斷。即使市縣光纜傳送的幾套節(jié)目有附帶蓄電池的保障，也因?yàn)闄C(jī)房?jī)?nèi)調(diào)制器等設(shè)備斷電導(dǎo)致節(jié)目中斷，未停電區(qū)域的CATV用戶還是收不到有線電視節(jié)目，用戶非常不滿。自從前端機(jī)房配置UPS后，即使電視臺(tái)處停電，有線電視節(jié)目仍能正常傳送，由此提高了用戶對(duì)電視臺(tái)的滿意度。

　　在一些開展了多功能交互業(yè)務(wù)的城市，對(duì)前端機(jī)房的電源系統(tǒng)的可靠性要求更高，一般可以采用熱備份連接或UPS并聯(lián)冗余連接。并聯(lián)連接的UPS系統(tǒng)不但提高了可靠性，而且也提高了帶載能力。

　　2.野外有線電視不間斷電源《Cable UPS)有線網(wǎng)絡(luò)中不少有源設(shè)備地處野外，電網(wǎng)電壓的波動(dòng)及日夜溫差較大，易使供電器、光接收機(jī)、放大器等設(shè)備損壞，從而造成網(wǎng)絡(luò)中斷及設(shè)備維修費(fèi)用的增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)，造成CATV設(shè)備損壞的原因中有45%0左右歸罪于電源故障的發(fā)生。因此，為這些設(shè)備提供高質(zhì)量、不間斷的電源尤為重要。近年來(lái)野外不間斷電源逐步得到了廣泛的應(yīng)用。這種被稱為有線電視不間斷電源(Cable UPS)的最大特點(diǎn)是耐高溫、潮濕、寒冷、風(fēng)沙等各種不同的惡劣環(huán)境，因此Cable UPS成為保證信號(hào)不中斷的必要設(shè)施。Cable UPS與傳統(tǒng)UPS最大的區(qū)別就在于選用了膠體電池作為后備能源，無(wú)需作定期充放電維護(hù)。

　　二、UPS的科學(xué)使用

　　1.UPS額定輸出容量的選擇

　　在確定UPS的額定輸出容量前，先要計(jì)算出負(fù)載的總?cè)萘?。有線電視系統(tǒng)一般選擇在線式UPS，其最佳帶載量應(yīng)控制為其額定容量的60%-70%之間。例如我縣前端機(jī)房需要不間斷供電的設(shè)備有衛(wèi)星接收機(jī)組、調(diào)制器組、光發(fā)射機(jī)組、集中供電器、網(wǎng)絡(luò)交換器等，經(jīng)計(jì)算總功率為5500VA，則5500VA- 70%a“7857VAo考慮網(wǎng)絡(luò)升級(jí)，需有一定的擴(kuò)充余地，于是我們按主機(jī)功率為lOkVA，即選擇一部IOkVA的UPS，它的最佳負(fù)載量是6kVA -7kVA（不宜滿載也不宜過(guò)度輕載）。確定主機(jī)功率后，還要合理選擇輸人、輸出配線及空氣開關(guān)。

　　2.蓄電池的工作時(shí)間計(jì)算

　　可以按下面的公術(shù)來(lái)確定蓄電池的工作時(shí)間：滿載時(shí)蓄電他的工作時(shí)間＝（蓄電池組容量x電壓）l（主機(jī)功率x0.7 )，其中0.7為功率因子。如我縣前端機(jī)房的UPS系統(tǒng)：主機(jī)額定功率為IOkVA、兩組電池（每組20節(jié)，電壓為12V/節(jié)、容量為100 Ah）并聯(lián)使用。即電池組電壓為12Vx20=240 V，電池組容量為100Ahx2=200 Ah。算出該系統(tǒng)在斷電時(shí)，蓄電池的工作時(shí)間為：（200A-1ix240V）／（lOkVAx0.7）6.86小時(shí)，這是按系統(tǒng)滿載時(shí)算的。而按實(shí)際負(fù)載計(jì)算：（200 Ah x240V)/5500VA } 8.73小時(shí)，即UPS系統(tǒng)在斷電時(shí)最多能堅(jiān)持8.73小時(shí)。3.其他注意事項(xiàng)

　　1)要選用過(guò)載能力強(qiáng)的UPS.過(guò)載能力越強(qiáng)，在啟動(dòng)非線性負(fù)載時(shí)就越不容易轉(zhuǎn)旁路，對(duì)負(fù)載的保護(hù)就越可靠。即當(dāng)輸出端有一般性的過(guò)載或啟動(dòng)浪涌電流沖擊時(shí)，能依靠逆變器本身的過(guò)載能力來(lái)承擔(dān)短時(shí)間的過(guò)載電流，提高UPS的可靠性。

　　2)為了保證蓄電池能得到高效、充分利用，應(yīng)選用具有恒流充電特性的充電器。

　　3)由于感性負(fù)載（如電視屏幕墻等）瞬間啟動(dòng)電流大，盡量不要接到UPS上。停電時(shí)應(yīng)盡量只保留必要的關(guān)鍵設(shè)備，因?yàn)殡姵毓╇姇r(shí)間的長(zhǎng)短是與負(fù)載量的大小密切相關(guān)的。

　　三、UPS的日常維護(hù)

　　為提高有線電視系統(tǒng)的可靠性，除應(yīng)正確選用UPS外，還要認(rèn)真做好日常維護(hù)工作。技術(shù)的成熟使UPS電氣部分的維護(hù)量極小，主要是蓄電池的維護(hù)。電池是 UPS的重要支柱，也是UPS系統(tǒng)中較為薄弱的環(huán)節(jié)，在UPS的故障中有很大比例是由于電池問(wèn)題引起的。電池性能的好壞將直接影響到UPS系統(tǒng)的可靠性。盡管使用的是免維護(hù)電池，但一定的維護(hù)是相當(dāng)必要的。‘日常工作中除每日記錄UPS及充電器面板上的數(shù)據(jù)，還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

　　1.浮充電壓的設(shè)置對(duì)電池的壽命具有相當(dāng)?shù)挠绊?。人為提高浮充電壓?duì)蓄電池有害無(wú)益。實(shí)驗(yàn)證明，蓄電池的浮充電壓設(shè)置偏高或偏低均會(huì)使其壽命顯著降低。浮充電壓過(guò)高，會(huì)引起電池正極腐蝕，電解液中的水被大量分解為氫和氧溢出，造成容量下降甚至損壞；浮充電壓過(guò)低，會(huì)使電池充電不足和電極硫酸鹽化。浮充電壓應(yīng)嚴(yán)格按廠家說(shuō)明書來(lái)設(shè)定。定期在線測(cè)量各電池端電壓，當(dāng)各單體電池壓差過(guò)大時(shí)，要進(jìn)行均充。

　　2.如果長(zhǎng)時(shí)間不停電，應(yīng)每間隔3個(gè)月左右關(guān)閉市電，讓UPS電池對(duì)負(fù)載放電一次，以保證電池的活性。電池如果長(zhǎng)期沒有放電，不僅會(huì)因硫化而降低容量，還會(huì)造成UPS省池瞬間不能輸出足夠大的電流使負(fù)載掉電。一般人為放電只需放出電池組額定容量的30%-50％即可。在放電過(guò)程中應(yīng)避免過(guò)大或極小電流放電，放電電壓不得低干蓄電池的終止電壓，避免電池深度放電。以實(shí)際負(fù)載計(jì)算則人為放電時(shí)間應(yīng)控制為：（30%-50％）x電池組額定容量：實(shí)際負(fù)載量。放電期間要做好測(cè)試記錄，供日后比對(duì)。

　　3.蓄電池的壽命與日常維護(hù)及正確使用有相當(dāng)大的關(guān)系，如我縣與鄰縣同時(shí)開通市縣光纜節(jié)目，所配置的蓄電池也一樣。鄰縣不管停電時(shí)間長(zhǎng)短均任其放電，導(dǎo)致蓄電池在短時(shí)間即徹底損壞。我縣機(jī)房對(duì)溫度、濕度嚴(yán)格控制，加之技術(shù)人員盡心維護(hù)，直到現(xiàn)在蓄電池仍運(yùn)行良好。有一次由于停電時(shí)間長(zhǎng)，一時(shí)疏忽造成蓄電池放電過(guò)度，致使復(fù)電后蓄電池充不進(jìn)電現(xiàn)象。技術(shù)人員慎重地將充電電壓慢慢提高著充，一段時(shí)間后充電電流終于逐漸上升，這時(shí)才將電壓調(diào)至正常值繼續(xù)充，直到充滿。