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UPS電源在有線電視系統(tǒng)中的應用

發(fā)布時間:2011-10-27

中心議題:

  • UPS在有線電視系統(tǒng)中的應用
  • UPS的科學應用及日常維護

解決方案:

  • 選擇UPS的額定輸出容量
  • 計算蓄電池的工作時間


一、UPS在有線電視系統(tǒng)中的應用

由于現有電力易產生諸如斷電、電壓波動、突波、雜波干擾、頻率偏移及閃跳等現象,另外,意外的自然災害或人為事故如地震、雷擊、輸變電系統(tǒng)斷路或短路等,這些來自電源的故障,將會對有線電視系統(tǒng)造成諸多不良影響,甚至將直接導致有線電視系統(tǒng)服務中斷。因此不間斷電源系統(tǒng)越來越多地應用到CATV前端機房、千線供電系統(tǒng)等地方。

1.前端機房配置UPS
前端機房是有線電視系統(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lOkVA的在線式UPS電源來推出的新翼器件IGBT模塊等,其外接蓄電池組可以按需自主增減,為UPS的長延時奠定了硬件基礎。這種UPS的顯示電路可以準確反映設備的運行狀態(tài)及相關數據,同時具有強大自診斷功能,能為衛(wèi)星接收機組、調制器組、光發(fā)射機組、網絡交換器等前端設備提供不間斷的、高純凈度的電源。我縣前端機房霍沒有接UPS前,每當電視臺處跳閘停電時,干線放大器的供電器電源及前端信號便中斷。即使市縣光纜傳送的幾套節(jié)目有附帶蓄電池的保障,也因為機房內調制器等設備斷電導致節(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。自從前端機房配置UPS后,即使電視臺處停電,有線電視節(jié)目仍能正常傳送,由此提高了用戶對電視臺的滿意度。

在一些開展了多功能交互業(yè)務的城市,對前端機房的電源系統(tǒng)的可靠性要求更高,一般可以采用熱備份連接或UPS并聯冗余連接。并聯連接的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(CableUPS)
有線網絡中不少有源設備地處野外,電網電壓的波動及日夜溫差較大,易使供電器、光接收機、放大器等設備損壞,從而造成網絡中斷及設備維修費用的增加。據統(tǒng)計,造成CATV設備損壞的原因中有45%0左右歸罪于電源故障的發(fā)生。因此,為這些設備提供高質量、不間斷的電源尤為重要。近年來野外不間斷電源逐步得到了廣泛的應用。這種被稱為有線電視不間斷電源(CableUPS)的最大特點是耐高溫、潮濕、寒冷、風沙等各種不同的惡劣環(huán)境,因此CableUPS成為保證信號不中斷的必要設施。CableUPS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,無需作定期充放電維護。

二、UPS的科學使用

1.UPS額定輸出容量的選擇

在確定UPS的額定輸出容量前,先要計算出負載的總容量。有線電視系統(tǒng)一般選擇在線式UPS,其最佳帶載量應控制為其額定容量的60%-70%之間。例如我縣前端機房需要不間斷供電的設備有衛(wèi)星接收機組、調制器組、光發(fā)射機組、集中供電器、網絡交換器等,經計算總功率為5500VA,則5500VA-70%a“7857VAo考慮網絡升級,需有一定的擴充余地,于是我們按主機功率為lOkVA,即選擇一部IOkVA的UPS,它的最佳負載量是6kVA-7kVA(不宜滿載也不宜過度輕載)。確定主機功率后,還要合理選擇輸人、輸出配線及空氣開關。

2.蓄電池的工作時間計算
可以按下面的公術來確定蓄電池的工作時間:滿載時蓄電他的工作時間=(蓄電池組容量x電壓)l(主機功率x0.7),其中0.7為功率因子。如我縣前端機房的UPS系統(tǒng):主機額定功率為IOkVA、兩組電池(每組20節(jié),電壓為12V/節(jié)、容量為100Ah)并聯使用。即電池組電壓為12Vx20=240V,電池組容量為100Ahx2=200Ah。算出該系統(tǒng)在斷電時,蓄電池的工作時間為:(200A-1ix240V)/(lOkVAx0.7)6.86小時,這是按系統(tǒng)滿載時算的。而按實際負載計算:(200Ahx240V)/5500VA}8.73小時,即UPS系統(tǒng)在斷電時最多能堅持8.73小時。
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3.其他注意事項
1)要選用過載能力強的UPS.過載能力越強,在啟動非線性負載時就越不容易轉旁路,對負載的保護就越可靠。即當輸出端有一般性的過載或啟動浪涌電流沖擊時,能依靠逆變器本身的過載能力來承擔短時間的過載電流,提高UPS的可靠性。

2)為了保證蓄電池能得到高效、充分利用,應選用具有恒流充電特性的充電器。

3)由于感性負載(如電視屏幕墻等)瞬間啟動電流大,盡量不要接到UPS上。停電時應盡量只保留必要的關鍵設備,因為電池供電時間的長短是與負載量的大小密切相關的。

三、UPS的日常維護

為提高有線電視系統(tǒng)的可靠性,除應正確選用UPS外,還要認真做好日常維護工作。技術的成熟使UPS電氣部分的維護量極小,主要是蓄電池的維護。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電池,但一定的維護是相當必要的。‘日常工作中除每日記錄UPS及充電器面板上的數據,還應注意以下幾點:

1.浮充電壓的設置對電池的壽命具有相當的影響。人為提高浮充電壓對蓄電池有害無益。實驗證明,蓄電池的浮充電壓設置偏高或偏低均會使其壽命顯著降低。浮充電壓過高,會引起電池正極腐蝕,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;浮充電壓過低,會使電池充電不足和電極硫酸鹽化。浮充電壓應嚴格按廠家說明書來設定。定期在線測量各電池端電壓,當各單體電池壓差過大時,要進行均充。

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

3.蓄電池的壽命與日常維護及正確使用有相當大的關系,如我縣與鄰縣同時開通市縣光纜節(jié)目,所配置的蓄電池也一樣。鄰縣不管停電時間長短均任其放電,導致蓄電池在短時間即徹底損壞。我縣機房對溫度、濕度嚴格控制,加之技術人員盡心維護,直到現在蓄電池仍運行良好。有一次由于停電時間長,一時疏忽造成蓄電池放電過度,致使復電后蓄電池充不進電現象。技術人員慎重地將充電電壓慢慢提高著充,一段時間后充電電流終于逐漸上升,這時才將電壓調至正常值繼續(xù)充,直到充滿。

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