廣播電視機(jī)房供配電系統(tǒng)技術(shù)安全

路同江

（輪臺(tái)縣融媒體中心，新疆 輪臺(tái) 841600）

0 引 言

近年來(lái)，我國(guó)廣播電視行業(yè)隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步而快速發(fā)展，向信息化、網(wǎng)絡(luò)化以及數(shù)字化的方向轉(zhuǎn)型，在給廣大受眾傳遞權(quán)威信息，提供娛樂(lè)消遣的同時(shí)，也要注意為廣播電視信號(hào)傳遞提供能源保障的機(jī)房供配電系統(tǒng)，其安全與穩(wěn)定是廣播電視系統(tǒng)穩(wěn)定工作的前提和基礎(chǔ)。

1 機(jī)房供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則

1.1 機(jī)房供電系統(tǒng)

在機(jī)房前期設(shè)計(jì)時(shí)，供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是最為關(guān)鍵的一步，但也是極易被忽略的一步，設(shè)計(jì)者往往很難考慮到供電系統(tǒng)的后期維修與維護(hù)，因此供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一定要全局考慮。通過(guò)翻閱廣播電視機(jī)房設(shè)計(jì)的基本準(zhǔn)則，機(jī)房供電系統(tǒng)要保持相對(duì)獨(dú)立，不能與其他用電系統(tǒng)共用同一個(gè)電源。此外，動(dòng)力用電系統(tǒng)和單向用電系統(tǒng)之間不能共用電纜，只有通過(guò)獨(dú)立使用的方法才能保障設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中不會(huì)相互干擾。機(jī)房設(shè)計(jì)過(guò)程中，照明系統(tǒng)應(yīng)盡量使用獨(dú)立的供電系統(tǒng)，在功率較小時(shí)可以使用自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)（Automatic Transfer Switching，ATS）切投系統(tǒng)，若系統(tǒng)電流負(fù)荷值較大，則可以通過(guò)開(kāi)關(guān)柜倒閘達(dá)到操作的目的[1]。設(shè)計(jì)時(shí)還要充分考慮到防雷性，避免雷擊造成電壓不穩(wěn)，影響系統(tǒng)運(yùn)行，對(duì)此機(jī)房配電柜中必須裝配二級(jí)避雷設(shè)備，防止因雷電波入侵影響波電壓和電網(wǎng)開(kāi)關(guān)切換。廣播電視機(jī)房供電系統(tǒng)如圖1所示。

圖1 廣播電視機(jī)房供電系統(tǒng)

機(jī)房供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要遵循經(jīng)濟(jì)性與安全性相結(jié)合的原則，在充分保障機(jī)房?jī)?nèi)各類產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)上，還要綜合考慮機(jī)房電力負(fù)荷和未來(lái)潛在增加的負(fù)荷量。負(fù)荷較大的用電機(jī)房在設(shè)計(jì)時(shí)要使用獨(dú)立的電源機(jī)房，所有設(shè)備在投入正式運(yùn)行之前，必須嚴(yán)格依規(guī)對(duì)其進(jìn)行檢驗(yàn)，達(dá)到為發(fā)現(xiàn)隱藏在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的問(wèn)題提供依據(jù)，盡力保障電路在發(fā)生短路后第一時(shí)間內(nèi)作出緊急處理，保證系統(tǒng)平穩(wěn)且安全的運(yùn)行。機(jī)房?jī)?nèi)各硬件設(shè)備間都具有關(guān)聯(lián)性，因此在設(shè)計(jì)時(shí)要明確各類輔助設(shè)備的開(kāi)關(guān)以及負(fù)荷的具體位置，合理布局配電柜內(nèi)各線路，方便后期進(jìn)行維修維護(hù)操作。

為防止突發(fā)情況，應(yīng)設(shè)置備用電源。備用電源以柴油發(fā)電機(jī)組為主，在考慮柴油發(fā)電機(jī)的總?cè)萘繒r(shí)，要將部分和全部重要負(fù)荷都充分考慮進(jìn)去。機(jī)組電源和正常供電電源之間要采取行之有效的聯(lián)鎖方式，避免2種電源同時(shí)并網(wǎng)工作[2]。

配件系統(tǒng)的接地部分要合理設(shè)計(jì)，保證絕對(duì)安全，達(dá)到供電系統(tǒng)內(nèi)部平衡[3]。常見(jiàn)的接地方式是TNC-S系統(tǒng)，即將PE線與N線分離安裝，將電氣設(shè)備的金屬外殼與保護(hù)線PE線相連接。在確定中性線時(shí)，要綜合考慮實(shí)際運(yùn)行中負(fù)荷的分配情況，其截面與相線保持一致[4]。

1.2 UPS供電系統(tǒng)

不間斷電源（Uninterruptible Power System，UPS）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是整個(gè)機(jī)房設(shè)計(jì)過(guò)程中的最后一步。廣播電視機(jī)房的供電系統(tǒng)有集中重建和分區(qū)共建兩種形式，應(yīng)通過(guò)機(jī)房?jī)?nèi)部具體布局和設(shè)計(jì)系統(tǒng)實(shí)際的需求確定更具實(shí)用性的供電方式[5]。在設(shè)計(jì)時(shí)，大多將低壓斷路器設(shè)置為UPS系統(tǒng)的輸入控制器，避免系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)重大故障，同時(shí)還要確保接地電阻的規(guī)格符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

UPS系統(tǒng)的電源選擇要綜合考慮機(jī)房?jī)?nèi)部實(shí)際空間結(jié)構(gòu)、機(jī)房實(shí)際運(yùn)行時(shí)間以及經(jīng)濟(jì)性等多方面因素，確保電池的穩(wěn)定性，嚴(yán)防因電池質(zhì)量問(wèn)題導(dǎo)致設(shè)備不能正常運(yùn)行[6]。

1.3 變電站設(shè)計(jì)

變電站的基本設(shè)計(jì)要求是安全可靠、運(yùn)行靈活且便于后期對(duì)系統(tǒng)維修維護(hù)。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，首先要采取雙回路對(duì)電源進(jìn)行供電，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，對(duì)于特別重要的負(fù)荷要配置獨(dú)立電源，以確保在突發(fā)事故時(shí)能夠自動(dòng)切換電源。其次在設(shè)計(jì)過(guò)程中要確定電源主接線方式設(shè)計(jì)、回路設(shè)計(jì)等，同時(shí)還要對(duì)開(kāi)關(guān)做隔離設(shè)計(jì)，以達(dá)到保障供電系統(tǒng)正常工作的目的。同時(shí)不能忽略電壓偏差現(xiàn)象，盡量保障三相負(fù)荷平衡，產(chǎn)生的無(wú)功功率補(bǔ)償問(wèn)題也要重點(diǎn)考慮。若系統(tǒng)采用并聯(lián)電容器進(jìn)行補(bǔ)償，那么常見(jiàn)的幾種補(bǔ)償方式包括單獨(dú)補(bǔ)償、就地補(bǔ)償以及集中補(bǔ)償，在實(shí)操中應(yīng)具體分析上述補(bǔ)償方式的利弊以及經(jīng)濟(jì)性[7]。一般情況下，廣播電視機(jī)房?jī)?nèi)的傳輸電子設(shè)備只有少部分是電阻性負(fù)荷，絕大多數(shù)是感性和容性負(fù)荷，功率因數(shù)相對(duì)較低，因此均需裝配無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償?shù)南嚓P(guān)裝置。

2 廣播電視機(jī)房供配電系統(tǒng)存在的問(wèn)題

2.1 供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要存在兩方面問(wèn)題。（1）缺乏相關(guān)的行業(yè)內(nèi)規(guī)范，過(guò)去很長(zhǎng)一段時(shí)間，設(shè)計(jì)部門(mén)依賴于傳統(tǒng)工礦企業(yè)供電設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)范，并沒(méi)有綜合考量廣播電視的供電需求與運(yùn)行現(xiàn)狀，導(dǎo)致實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中的系統(tǒng)配置不合理，很難避免發(fā)生設(shè)備突然斷電的現(xiàn)象。（2）在建設(shè)過(guò)程中，建設(shè)方作為乙方與甲方業(yè)主缺乏有效的溝通對(duì)接，而且建設(shè)方由于并不專業(yè)，不清楚設(shè)備建設(shè)的具體要求，這直接導(dǎo)致了設(shè)備的建設(shè)遠(yuǎn)不能達(dá)到廣電行業(yè)的內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)，在一定程度上阻礙了廣電行業(yè)的發(fā)展。

2.2 供配電系統(tǒng)配置上存在的問(wèn)題

供配電設(shè)備的配置極易出現(xiàn)問(wèn)題，其中設(shè)施不完備是最常見(jiàn)的問(wèn)題。供電系統(tǒng)設(shè)備存在老化現(xiàn)象，如機(jī)房?jī)?nèi)空調(diào)老化、UPS供電電源老化等，導(dǎo)致出現(xiàn)設(shè)備落后于時(shí)代、不能緊跟科技步伐的情況，很難滿足廣電日常工作的需求，而且使用老化的電氣設(shè)備存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。與此同時(shí)，地方的廣電機(jī)構(gòu)很難對(duì)照國(guó)家廣電總局下發(fā)的新要求第一時(shí)間落實(shí)整改，導(dǎo)致供配電系統(tǒng)存在滯后性[8]。

2.3 存在停電的潛在風(fēng)險(xiǎn)

一旦廣播電視機(jī)房突然停電將會(huì)引起停播等重大播出事故。很長(zhǎng)一段時(shí)間以來(lái)，都以兩路市電電源為主來(lái)解決問(wèn)題，主、備兩路電源分別取自機(jī)房所在供電片區(qū)以及臨近的其他供電片區(qū)，而2個(gè)片區(qū)同時(shí)停電的概率很小。主、備兩路電源的切換方式有2種，即手動(dòng)切換和自動(dòng)切換。相較于手動(dòng)切換，自動(dòng)切換反應(yīng)時(shí)間更短，僅需0.3～0.5 s，對(duì)節(jié)目的播出影響很小，而且隨著科技自動(dòng)化的程度不斷加深，自動(dòng)切換的應(yīng)用更為廣泛[9]。但事實(shí)上，無(wú)論使用上述哪種切換方式，都不能實(shí)現(xiàn)突然斷電后的設(shè)備供電連續(xù)性，尤其是當(dāng)主電源中斷后即刻又恢復(fù)的情況下，自動(dòng)切換裝置很可能從主電源切換至備用電源而又迅速切回主電源，從而造成2次斷電。

3 廣播電視機(jī)房配供電系統(tǒng)技術(shù)安全管理措施

3.1 完善設(shè)計(jì)方案

合理的方案設(shè)計(jì)能夠?yàn)楹笃诰S持供配電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)提供保障，必須嚴(yán)格遵循國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與要求進(jìn)行制定和設(shè)計(jì)，進(jìn)而達(dá)到在滿足供電需求、凸顯經(jīng)濟(jì)性的基礎(chǔ)上保障電氣人員的作業(yè)安全。同時(shí)，要注意成本控制，不斷完善設(shè)計(jì)方案，使方案更合理、更節(jié)約。設(shè)計(jì)要從全局角度出發(fā)，綜合考慮多方面因素，并學(xué)習(xí)其他廣播電視機(jī)房的先進(jìn)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，盡可能采取新辦法、新手段降低能耗，提高效率。

3.2 完善高低壓供配電系統(tǒng)設(shè)置

加強(qiáng)對(duì)廣播電視機(jī)房供配電系統(tǒng)的維護(hù)和監(jiān)督，定期對(duì)供配電系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行巡檢維護(hù)，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，應(yīng)第一時(shí)間上報(bào)并指派專人進(jìn)行修復(fù)，壓實(shí)壓緊監(jiān)督、維護(hù)職責(zé)與作用，確定系統(tǒng)用電質(zhì)量不受各類外界因素的影響，確保廣播電視機(jī)房配供電系統(tǒng)設(shè)備能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)工作。

3.3 完善應(yīng)急發(fā)電設(shè)備

應(yīng)急發(fā)電設(shè)備的意義重大，承擔(dān)著臨時(shí)斷電時(shí)維護(hù)供配電系統(tǒng)正常工作運(yùn)轉(zhuǎn)的任務(wù)。首先，要對(duì)應(yīng)急配置發(fā)電機(jī)進(jìn)行定期性能測(cè)驗(yàn)與檢修，保障發(fā)電機(jī)供油暢通，同時(shí)要與供油單位達(dá)成協(xié)議。其次，要對(duì)重點(diǎn)部分制定至少2份以上系統(tǒng)化、全面化的應(yīng)急保障預(yù)案，防止因方案丟失對(duì)重要設(shè)備、系統(tǒng)保障產(chǎn)生影響，能夠保障供配電系統(tǒng)正常工作。最后，要認(rèn)真核準(zhǔn)發(fā)電機(jī)容量、USB容量，留出適當(dāng)余量。部分單位會(huì)采用發(fā)電車作為應(yīng)急供電設(shè)備，需要設(shè)置專用的低壓應(yīng)急保障配電母線、介入開(kāi)關(guān)機(jī)接入節(jié)點(diǎn)，確保發(fā)電車一直處于待命狀態(tài)[10]。其中，對(duì)相序環(huán)節(jié)的檢查要更細(xì)致，確保正確的同時(shí)與外電源電路互鎖，同時(shí)注明需要保障的負(fù)荷，經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)批準(zhǔn)后即可備案。廣播電視機(jī)房應(yīng)急供電設(shè)備如圖2所示。

圖2 廣播電視機(jī)房應(yīng)急供電設(shè)備

4 結(jié) 論

廣電行業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)機(jī)房供配電系統(tǒng)的支持與支撐，因此做好廣播電視機(jī)房供配電系統(tǒng)技術(shù)安全工作至關(guān)重要。存在于廣播電視機(jī)房實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中的問(wèn)題需要引起廣電工作者的重視，積極落實(shí)相關(guān)政策要求，切實(shí)發(fā)揮管理作用，降低機(jī)房供配電故障發(fā)生頻次，促進(jìn)廣電事業(yè)長(zhǎng)足發(fā)展。