近幾年，有線電視事業(yè)在我國得到了飛速發(fā)展，為觀眾提供豐富多彩的電視節(jié)目，豐富了我們的文化生活，特別是有線電視網(wǎng)新近開發(fā)的多功能增值業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，更為我國信息化建設(shè)注入了新的活力，因此，要確保有線電視網(wǎng)的安全運(yùn)營和優(yōu)質(zhì)播出是至關(guān)重要的。有線電視前端是該系統(tǒng)的心臟，為了保證系統(tǒng)心臟工作穩(wěn)定，前端必需使用UPS不間斷電源。UPS電源可以解決電源斷電、電壓下陷、電源浪涌、減幅振蕩、電源干擾、電源突波、電源波動(dòng)、交換瞬變及諧波失真等由市電電源質(zhì)量差對(duì)前端設(shè)備造成的危害。本文就如何設(shè)計(jì)和維護(hù)UPS電源談一下自己的經(jīng)驗(yàn)與體會(huì)。

　　一、如何設(shè)計(jì)UPS電源系統(tǒng)

　　1、UPS不間端電源的工作原理

　　UPS(uninterrupted power supply)電源包括兩部分主機(jī)和蓄電池，按工作方式可分為后備式和在線式兩種。后備式UPS電源在市電正常供電時(shí)，市電通過交流旁路通道直接向負(fù)載供電，此時(shí)主機(jī)上的逆變器不工作，只是在市電停電時(shí)，才由蓄電池供電，經(jīng)逆變器驅(qū)動(dòng)負(fù)載。因此它對(duì)市電品質(zhì)基本沒有改變。

　　而在線式UPS電源卻有所不同，在市電正常時(shí)，它首先將交流變成直流電，然后進(jìn)行脈寬調(diào)制、濾波，再將直流電重新變成交流電源向負(fù)載供電;一旦市電中斷，立即改為蓄電池逆變器對(duì)負(fù)載供電;因此,在線式UPS電源輸出的是與市電網(wǎng)完全隔離的純凈的正弦波電源，大大改善了供電的品質(zhì)，保護(hù)了負(fù)載安全、有效的工作。在線式UPS電源工作原理如圖：

　　2、UPS額定輸出容量的選擇

　　首先計(jì)算前端的負(fù)載功率，為確保UPS的系統(tǒng)高效率和盡可能地延長UPS的使用壽命，一般負(fù)載功率應(yīng)滿足UPS額定功率的60-70%。例如我們前端，需要不間斷供電的設(shè)備有衛(wèi)星接收機(jī)、調(diào)制器、混合器、光發(fā)光收電腦及網(wǎng)絡(luò)交換等，統(tǒng)計(jì)總功率為4500VA，因此我們選擇4500÷75%≈6428VA，所以就選擇了6500W的在線式主機(jī)。

　　3、計(jì)算蓄電池的工作時(shí)間

　　蓄電池的基本參數(shù)：電壓(2V、6V、12V等)、容量(65AH、100AH等)

　　在實(shí)踐過程中，我們總結(jié)出下面的公式，可以計(jì)算出蓄電池的工作時(shí)間：

　　蓄電池組容量×電壓/主機(jī)額定功率×0.75(功率因數(shù))= 滿載時(shí)蓄電池工作時(shí)間

　　例如我們的UPS系統(tǒng)，主機(jī)額定工作功率6500W，3個(gè)電池柜共30塊鉛酸蓄電池，每塊電壓12V，容量100AH。

　　所以電池組電壓=12V×10=120V

　　電池組容量=100AH×3=300AH

　　該系統(tǒng)滿載時(shí)蓄電池工作時(shí)間為：300AH×120V/6500W×0.75= 7.4小時(shí)

　　說明該系統(tǒng)在斷電時(shí)蓄電池至少可以工作7.4小時(shí)。

　　以實(shí)際負(fù)載功率計(jì)算：

　　300AH×120V/4500W = 8小時(shí)

　　我們的前端UPS系統(tǒng)在斷電時(shí)，最多堅(jiān)持8個(gè)小時(shí)，此結(jié)果經(jīng)過我們多次放電實(shí)驗(yàn)，證明是正確的.上述公式如果反推，根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，確定蓄電池所需要的工作時(shí)間，就可以決定所需的蓄電池容量和電壓。

　　4、配線選擇

　　合理選擇配線是很重要的，線徑太細(xì)，電流太大，容易發(fā)熱而引起火災(zāi);線徑太粗，則造成浪費(fèi)。根據(jù)金屬導(dǎo)線的電氣特性，一般多股銅芯線容量為6A/mm ,鋁線容量為4A/mm ，確定主機(jī)功率后，可以參考下表選擇配線和空氣開關(guān)。

　　5、選擇品牌

　　在購買UPS電源時(shí)，應(yīng)主要考慮下列因素：輸入電壓范圍、輸出電壓范圍、輸出頻率范圍、旁路逆變零切換以及抗突波、干擾、諧波失真的能力，另外，售后服務(wù)也很重要。大量實(shí)踐證明，如果UPS輸出端的零線對(duì)地線的"干擾"電位過高，會(huì)導(dǎo)致計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通訊的誤碼率增高，如果使用高頻機(jī)型，由于高頻輻射，它會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)造成影響，因此選型時(shí)應(yīng)考慮這些問題。

　　同時(shí)，在使用UPS作為您電源保護(hù)神的同時(shí)也要注意平時(shí)的維護(hù)與設(shè)計(jì)，并選擇適合自己的UPS電源，這樣才能有利于維護(hù)您的設(shè)備，使其壽命更長久。