前端UPS电源设计与维护  2012/3/1

  前端UPS电源设计与维护      近几年,有线电视事业在我国得到了飞速发展,为观众提供丰富多彩的电视节目,丰富了我们的文化生活,特别是有线电视网新近开发的多功能增值业务、数据业务,更为我国信息化建设注入了新的活力,因此,要确保有线电视网的安全运营和优质播出是至关重要的。有线电视前端是该系统的心脏,为了保证系统心脏工作稳定,前端必需使用UPS不间断电源。UPS电源可以解决电源断电、电压下陷、电源浪涌、减幅振荡、电源干扰、电源突波、电源波动、交换瞬变及谐波失真等由市电电源质量差对前端设备造成的危害。本文就如何设计和维护UPS电源谈一下自己的经验与体会。

一、如何设计UPS电源系统

1、UPS不间端电源的工作原理

UPS（uninterrupted power supply）电源包括两部分主机和蓄电池,按工作方式可分为后备式和在线式两种。后备式UPS电源在市电正常供电时,市电通过交流旁路通道直接向负载供电,此时主机上的逆变器不工作,只是在市电停电时,才由蓄电池供电,经逆变器驱动负载。因此它对市电品质基本没有改变。

而在线式UPS电源却有所不同,在市电正常时,它首先将交流变成直流电,然后进行脉宽调制、滤波,再将直流电重新变成交流电源向负载供电;一旦市电中断,立即改为蓄电池 逆变器对负载供电;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,大大改善了供电的品质,保护了负载安全、有效的工作。在线式UPS电源工作原理如图：

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2、UPS额定输出容量的选择

首先计算前端的负载功率,为确保UPS的系统高效率和尽可能地延长UPS的使用寿命,一般负载功率应满足UPS额定功率的60-70%。例如我们前端,需要不间断供电的设备有卫星接收机、调制器、混合器、光发光收电脑及网络交换等,统计总功率为4500VA,因此我们选择4500÷75%≈6428VA,所以就选择了6500W的

主机。3、计算蓄电池的工作时间

蓄电池的基本参数：电压（2V、6V、12V等）、容量（65AH、100AH等）

在实践过程中,我们总结出下面的公式,可以计算出蓄电池的工作时间：

蓄电池组容量×电压/主机额定功率×0.75（功率因数）= 满载时蓄电池工作时间

例如我们的UPS系统,主机额定工作功率6500W,3个电池柜共30块铅酸蓄电池,每块电压12V,容量100AH。

所以 电池组电压=12V×10=120V

电池组容量=100AH×3=300AH

该系统满载时蓄电池工作时间为：300AH×120V/6500W×0.75= 7.4小时

说明该系统在断电时蓄电池至少可以工作7.4小时。

以实际负载功率计算：

300AH×120V/4500W = 8小时

我们的前端UPS系统在断电时,最多坚持8个小时,此结果经过我们多次放电实验,证明是正确的.上述公式如果反推,根据当地实际情况,确定蓄电池所需要的工作时间,就可以决定所需的蓄电池容量和电压。

4、配线选择

合理选择配线是很重要的,线径太细,电流太大,容易发热而引起火灾;线径太粗,则造成浪费。根据金属导线的电气特性,一般多股铜芯线容

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