摘要：电视发射机易受某些电力干扰影响，集成飞轮不间断电源系统作为前沿产品，能够为这样的广播设备提供适当保护，本白皮书将对上述内容进行阐述。

电视发射机的严重阶跃负载现象
　　
电视发射机对电压变化相当敏感。例如，进电电力干扰可以轻而易举地中断广播设备的发射工作，使观众限于困境，而且还会损失大量的广告收入。电力中断会使一些发射机突然关机，因为冷却装置的突然损失或其它控制故障等原因，突然关机会损坏发射机部件。

　　幸运的是，UPS系统可以提供电力调节功能及稳压功能，确保能够给发射机供给具有恒定质量的电源，在长期电力中断情况下能够为备用发电机提供必要的过渡电源。ActivePower公司的CleanSource®UPS是集成式飞轮UPS系统。经证明，有了CleanSource®UPS系统的保护，广播公司可以免受因发射机停机导致的昂贵损失，并能确保发射机免受市电故障所带来的损害。CleanSource®UPS是为有效管理“消弧事件”而设计的系统，“消弧事件”是一个有保护的关机程序，置于大多数发射机内部。飞轮系统所能承受的过载及阶跃负载能力优于传统双转换蓄电池UPS系统。

　飞轮技术
　　
飞轮技术是化学蓄电池技术的替代品。ActivePower公司生产基于飞轮技术的集成UPS系统及直流电源系统。小巧的转子在摩擦力很小的环境中旋转，飞轮储能系统通过这种方法储存动能。当因市电波动而需短时间的备用电源时或市电中断时，转子的动能将转换成电能。

　　图中英文注释：

Replaceable Bearings-可更换轴承FieldWindings-磁场绕组
Steel Flywheel,Motor-generatorRotor-钢制飞轮，电动发电机转子
Armature Windings-电枢绕组OperatesinVacuum-真空中运行

CleanSource系统将电机、飞轮转子和发电机集成于一体。电机使用来自于市电电网的电能以恒定的速度旋转，为飞轮的旋转提供能量以保持动能的储存。发电机将飞轮的动能转化成所需的电能。

ActivePower公司的磁轴承技术卸载了机械轴承座（机械轴承座可现场更换）中飞轮的大部分重量，是飞轮转子能够实现快速旋转的技术支持。真空泵排空了轴承室内的空气，减少了飞轮旋转过程中的拖拉力。飞轮的速度会随电源被转切到负载而下降。电流经调整后供给给励磁线圈，保证了整个放电过程中能够输出恒定的电压。飞轮系统可为大部分电力干扰（例如电压骤降及浪涌）提供调节电源，并且可提供从市电中断到发电机成功为负载供电这短时间的桥接电源。

　什么是“消弧事件”?
　　
作为安全电路，“消弧事件”可在感应输出管内发生电弧放电现象时，保护发射机放大器电子管或感应输出管，它是用在大功率发射机中的一种自动关机方法。消弧的作用就是尽可能快地消除放大电子管上的高压，这通常会在几毫秒内完成。一般来说，这个功能需闸流管的协助。闸流管是充气的管子，在结构上类似于真空管，闸流管直接跨接在高压直流电源两端。相比可控硅整流器而言，它是快速的高压开关，但是其额定电压更高、速度更快。只要检测到放大器中存在问题，消弧作用便会立刻执行，否则感应输出管将受损，其代价惨重。

消弧作用会在高压电源的交流输入端及在给发射机供电的UPS输出端产生数千安培的电流。“消弧事件”等同于将UPS系统输出端直接短路，这样会使额定电流升高20倍。假设发射机的输入电源能够提供所需的大电流，那么消弧作用就不会损害发射设备，几秒钟之后，高压电源将恢复到正常状态。

一旦消弧事件引起过载情况，飞轮UPS系统会转切至旁路，这样会有助于从最低阻抗源提供所需电流，且不会干扰同一电路上其他发射机的运行。

　消弧测试中的飞轮UPS系统

　　数套飞轮UPS系统正服务于美国东南部的不同电视网络发射点，这些发射点拥有超过1.5亿的潜在受众。美国佛罗里达州坦帕市附近有一个发射点，就在这个发射点中的一个飞轮UPS系统的输出端进行了消弧测试。这个UPS系统输出的电源要供给给60kW的模拟发射机（带有30kW的备用发射机）和一台新的65kW的消弧电路数字发射机。

为了测试UPS系统的反应，做了数次数字发射机的“消弧事件”测试。消弧测试中，UPS系统供给的电流峰值从3000安培达到4000安培不等，因为当消弧发生时，这个峰值会因电压正弦波的位置不同而变化。在其中的一个消弧测试中，UPS系统仅仅放电一小会儿，所以不必进入旁路状态。在六次测试中，UPS系统有五次通过静态旁路开关进入到旁路状态，且会因严重的阶跃负载而显示报警信息。然后在几秒钟内，UPS系统回到正常联机运行状态。这样配置UPS系统的目的是，如果同样的报警信息在一个小时内多次出现，UPS系统将保持处于旁路模式，并需要操作者进行重置操作。如果预计一个小时内会发生多次“消弧事件”，也可利用延时继电器的外部接触信号自动控制UPS回到联机运行状态。

站内其他发射机也同这套UPS系统输出端连接，但在整个消弧测试中这些发射机始终保持广播发射状态，并没有发生任何故障。这是因为在不影响下游设备的情况下，UPS静态旁路开关能够转切到旁路电源，否则关键负载将受到电力干扰。

　总结
　　
这个发射点的消弧测试表明，飞轮UPS系统在极端的条件下性能卓越，即使在恶劣的瞬变工矿情况中也可为敏感的负载提供稳定、不间断电源。

责任编辑：Randy