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摘要：UPS、EPS廣泛應用于廣播電視發射臺，其安全管理工作關乎廣播電視發射臺的正常運行。本文介紹了這兩種應急備用電源的工作原理，對其安全管理要素進行了分析，并提出了有針對性的安全管理措施及建議。

關鍵詞：UPS;EPS;安全管理;維護

1引言

廣播電視發射臺是國家用電重點保障單位，用電等級較高，其供配電系統、信號傳輸和信息機房均配置了應急備用電源。UPS（不間斷電源）、EPS（應急供電電源）等設備具有切換速度快、工作穩定、可靠性高、清潔環保等特點，作為廣播電視發射臺的應急備用電源被廣泛使用。其中UPS一般用于建筑配電的能量存儲和濾波，為服務器、電腦等信息化設備和機房供電，EPS獨立于電網之外，在電網突發斷電的情況下為用戶供電，工作環境較差，但空間較大，通風條件較好。目前市面上的UPS、EPS蓄電池組均使用鉛酸電池，電池極柱易發生氧化、腐蝕，導致電阻增大，運行時局部發熱，甚至可能引發火災。同時，UPS、EPS的控制系統較為敏感，在工作環境較差時，灰塵等易導致繼電器或接觸器誤動作，引發用電安全事故。因此，對UPS、EPS設備進行安全管理，是廣播電視發射臺安全保障的重要工作之一。

2應急備用電源技術分析

2.1UPS工作原理

UPS按工作原理可分為在線式、在線互動式、后備式三種，目前后備式UPS基本已被淘汰，廣播電視發射臺普通采用在線式UPS。在線式UPS一般由整流器、逆變器、蓄電池、濾波器、充電器、控制系統及靜態開關組成，其典型結構如圖1所示。市電經過濾波器凈化后，一路通過整流器變成直流，再通過DC/AC逆變器變成230/380V交流電給負載供電，另一路通過充電器給蓄電池組充電。當市電斷開時，控制開關斷開整流器供電，蓄電池組利用二極管的單向導電性給逆變器供電。若UPS出現故障或負載過大，可通過靜態開關斷開UPS，由市電直接給負載供電。UPS供電的負載均為計算機網絡和節傳設備，要求供電切換時間為微秒級，因此UPS均采用電子開關的方式進行市電旁路切換，對環境的溫濕度和潔凈度要求較高。

2.2EPS工作原理

EPS一般由控制檢測系統、蓄電池組、逆變器、充電器、互投裝置等組件構成，其典型電路結構如圖2所示。市電正常時，直接通過互投開關給負載供電，同時檢測市電和蓄電池組充電，蓄電池組給逆變器提供直流電源，充電器僅提供相當于10%蓄電池組容量的充電電流，同時EPS通過控制系統使逆變器處于自動關機狀態。市電斷開或超限時（通常設定為大于±20%額定輸入電壓），控制系統控制喚醒逆變器并通過互投開關切換至逆變器供電，此時蓄電池為逆變器提供直流電源，負載通過逆變器供電。市電恢復正常后，控制系統將互投開關切換至市電供電，同時關閉逆變器。EPS設備主要為消防照明和變電站內的綜保系統等重要負荷供電，因此要求切換時間為0.1s~0.25s，主要采用接觸器完成市電與逆變器之間的切換，工作環境相對較差。

2.3蓄電池充電原理

UPS蓄電池一般采用分級充電方式，即在充電初期采用恒流充電，當蓄電池端電壓達到浮充電壓后，再用恒壓充電，其典型充電特性如圖3所示。由于EPS所處的工作環境較為惡劣，其蓄電池一般相當于采用10%蓄電池組容量的電流進行充電，處于浮充的狀態。也有一些要求特殊或環境較好的場所，其充電模式設計可與UPS相同。

3典型事故案例及安全管理要素分析

以下為EPS和UPS故障的幾個典型案例。某臺信息機房在例行巡視期間發現UPS告警，查看發現UPS逆變器輸出電壓為0，其余正常，重新啟動UPS后逆變器恢復正常工作。后經專業工程師檢修，系春季灰塵較重，報警繼電器誤動作所致。北京某區信息中心UPS電池組發生火災，后經調查，系UPS蓄電池電線短路引發。北京某醫院門診樓終端機內蓄電池供電系統發生故障，引燃周邊可燃物，造成火災。北京某地鐵公安通訊設備機房發生火災，系UPS蓄電池巡檢儀發生故障引發。分析兩種備用電源的工作原理和典型事故案例，可以發現其結構組成有很多相似之處，其安全管理的要求也大體相同，重點要關注對蓄電池組、工作環境兩方面的管理。EPS和UPS均采用蓄電池組作為備用電源，目前市面上蓄電池組普遍采用免維護的閥控式密封鉛酸電池。需要注意的是，“免維護”并不是不用維護。傳統鉛酸電池的電解液處于富液狀態，需要定期補水和加液，而閥控式密封鉛酸電池的電解液處于貧液狀態，使用過程中無需補水和加液，但電池也會由于充放電、溫濕度變化而發生一些反應，主要包括三種：一是隨著電池長時間運行，電池極柱被氧化、腐蝕，電阻增大，導致運行時局部發熱，引發火災；二是由于長時間維護不善，或工作環境溫濕度變化，電介質被擊穿；三是電池質量出現問題，內部故障，導致熱失衡，引發電池起火或爆炸。UPS往往工作于信息或節目傳輸機房，附近均為精密電子設備，因而工作環境相對較好，但一般安裝空間較小，通風性較差；而EPS工作在變電所或配電機房內，其工作環境較差，但通風性較好。

4安全管理措施

根據“安全第一、預防為主”的原則，EPS和UPS的日常安全管理要重點從以下三方面入手。首先，要落實安全責任制，將責任落實到個人，無論多智能的設備都需要人工維護，只有將責任落實到人，才能保證“事事有人管，處處有人操心”，避免維護出現真空地帶。其次，要加強維護能力建設。一要加強維護人員的培訓，要求其熟悉UPS、EPS工作原理和線路連接，定期進行維護技能考核，提高維護人員水平，最大限度提升預見性檢修效能。二要科學合理地制定月度、季度、年度維護計劃，例如建立蓄電池全壽命管理體系、根據使用年限調整蓄電池組檢測的周期等。EPS由于工作環境較為惡劣，其蓄電池往往采用小電流充電，因而檢測周期間隔較長；UPS初期采用大電流恒流充電，后期采用恒壓充電，其檢測周期可設置成較短時間。三要加強對UPS、EPS電池組和環境溫濕度的監控，巡視時對蓄電池組進行測溫記錄，加裝火災自動報警系統，有條件時可加裝視頻監控及遠程監控系統、溫濕度調節和自動滅火系統。四要加強對設備外圍電氣線路的檢查，防止電線絕緣與箱體摩擦造成對地短路，引發火災。五要保持設備工作環境的清潔，定期清潔蓄電池表面和設備間環境，檢查各接線是否牢固、清潔。最后，安全管理部門要加強對維護部門的監管，每年與維護部門簽訂安全責任書，定期檢查維護部門的維護記錄，督促落實整改出現的問題，定期組織專業人員對UPS、EPS設備進行電氣防火檢測，將安全隱患消滅在萌芽之中。

5結語

UPS、EPS是廣播電視發射臺主要的應急備用電源設備，其安全管理工作是廣播電視發射臺安全播出工作中重要的一環。由于兩種設備在發射臺的應用場景不同，對UPS的維護重視程度往往較高，而EPS的安全管理往往被忽視。希望本文的分析研究，能夠幫助廣播電視發射臺的廣大管理和維護人員提高對兩種應急備用電源安全管理的重視，提升維護的科學化、專業化水平，為廣播電視發射臺安全播出提供安全可靠的電力保障。

參考文獻：

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[3] 張延聰.UPS電源蓄電池的正確使用與維護[J].煤炭科技,2006(3):31-32.

作者:李愛卿 單位:國家廣播電視總局中央廣播電視塔