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浅谈信号源UPS电源故障处理及维护

作者:未知

  摘要:广播电视播出分秒不能停,其中供电系统的安全稳定运行非常重要。本文介绍信号源系统供电保障设计,针对在供电运行期间的UPS电源的一次故障进行探讨并总结排故历程,以期能为兄弟台站的同行提供帮助和参考意见。
  关键词:信号源;UPS电源;故障;维护;安全
  我台中波发射台区播出运行6套中波广播节目,信号源系统由一路光纤、两路卫星提供信号源。设备有:光端机、E1解码器、卫星接收机、阻抗变换器、4选1切换器、音频处理器等,主用及备用设备30余台。经测算最大负荷不超过2KW,台内选用一台负载为4.2kw科华FR-UK60L不间断UPS电源作为信号源系统的供电保障,信号源系统实际运行负载约为其额定功率的20%。在2015年台内视频安防监控系统设计改造时,测算视频安防监控系统最大负载在1.5KW之内,为保障视频监控停电时不间断,利用UPS电源的剩余负载从UPS电源取电。
  一、UPS电源故障现象
  凌晨值机员当班期间,外电供电正常,发射机信号源系统的不间断电源科华FR-UK60L突然发出报警发出长鸣声,UPS电源自动切换至市电,由旁路电路持续供应电力给负载设备。重新开启设备,切换至主回路,UPS电源工作一段时间后又切换至旁路运行。
  二、UPS电源故障排查过程
  (一)分析UPS电源故障原因
  我台采用的科华FR-UK60L型号的UPS电源是在线式正弦波电源产品。此产品组成部分有:充电器、交流转直流变换器、直流转交流逆变器,控制与驱动电路、同步旁路开关、串联蓄电池组及显示控制器等。在长期不间断工作和较差电网环境下能够保障运行稳定,具有高可靠性与高性能。
  UPS电源设计时采用蜂鸣器作为告警提示,通过控制蜂鸣器发出的声音作为故障警告提示。工作时,若蓄电池组过放电,电池电压降低到电池的欠压点时,蜂鸣器将每隔一点五秒发出一次鸣叫;若市电交流空气开关断开、旁路空气开关断开或是市电交流电输入电压未达到160伏特时,蜂鸣器将每隔五秒发出一次鸣叫;若后端设备负载功率在额定功率105%-124%范围内时,蜂鸣器将每隔两秒发出一次鸣叫;若后端设备负载功率在额定功率125%-150%范围内时,蜂鸣器将长鸣;若输出电压欠压或过压、UPS电源短路及故障时,蜂鸣器将长鸣。
  此次UPS电源故障告警为长鸣,测量输出、输出电压正常、UPS电源无短路现象,分析判断故障由负载超限过载引起。故障不在UPS电源上,而是负载设备功率陡升导致UPS电源告警保护,切换至旁路供电。
  (二)查找故障节点
  UPS电源负责信号源系统供电及视频安防监控系统供电。首先排查发射机信号源系统,在线设备均正常工作,信号源系统正常,未发现有短路现象。初步判断视频安防监控系统出现故障,打开安防监控的配电柜,接的空气开关工作正常,并未跳开。查看监控摄像,十六路监控有三路室外摄像掉线,此三路供电恰好是一根电源线分过去供电,从办公楼外墙1号配电柜电源插排引电,通过地埋至室外路灯杆上2号配电柜,距离约60米。进一步排查此三路电源线节点,查看1号配电柜节点,测量节点带有220V电压,引至2号配电柜的电源线有发热现象。查看2号配电柜电源节点,电压为0V,电源线断路,故障找到。
  (三)排除故障修复线路
  顺藤摸瓜找到故障点,发现由地埋上杆处线路已呈烧糊状,处理烧糊点,重新布置电源线路,能地埋线路段一律地埋,架空上杆线路进行加固,对线路接头处做好防水绝缘处理。至此,重新送电,UPS电源后端设备运转正常,UPS电源状态恢复正常。
  三、故障反思總结
  (一)为什么发生短路现象
  在安防监控系统布线时设计欠佳,过长的距离及地埋上墙,在长期的日晒雨淋,裸露在外的电源线路老化线皮开裂,发生短路。吸取教训:针对地埋或裸露在外的线缆,平日需经常性的巡查排除隐患,要对发现的老化受损线缆及时更换。
  (二)短路时空气开关未起保护作用
  查看空气开关并测试,性能正常。分析是由于空开额定电流选大了,引起空开跳闸的原因是电流的大小,而线路短路时电缆的最大载流量小于跳断电流,空开不跳。线路一直发热烧糊,导致UPS电源过载保护。吸取教训:针对不同的用电情况选取适当的空气开关。
  (三)对供电安全保障的经验教训
  发射台站的首要任务是保障发射任务,供电系统的安全可靠是必不可少的,特别是信号源系统、发射机系统的供电安全要放在首位,相比之下视频监控安防等保障程度低于信号源系统。在设计加装安防监控系统时将其供电线路接入了给信号源系统供电的UPS电源系统,虽有所防范,但终归是安全意识有所淡薄。所幸是UPS电源安全可靠,并且加装有旁路开关,未造成停播事故。
  针对此问题所在,我台将安防监控系统单独隔离开来,另外购置一台UPS电源单独为其提供保障24时停电时不间断监控,对信号源系统的UPS电源做了一次全面的检测维护,更换了使用多年的蓄电池,对设备内部清灰,并进行充放电试验,断外电试验,全面的提升UPS电源的可靠性。
  通过此次的故障排除和维护,为我们技术人员吸取了经验教训,事有轻重缓急,一切以安全播出为重。
  参考文献:
  [1]罗鑫等.UPS技术术语简介[J].内蒙古广播与电视技术,2010 (3).
  [2]佚名.全球有线创新杭州峰会落户白马湖华数助推ICTC全球一体化大发展[J].中国有线电视,2016 (11).
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