广播电视机房供配电系统技术安全

    供配电作为在建设广播电视业务系统时，其安全性始终是系统设计主要考虑的问题。其中，中心机房是信号传输网络的核心枢纽，建设一个标准规范、安全稳定、环保节能、先进实用的网络中心机房，是一个充满探索性的系统工程，涉及网络中心机房的设计、供电、空调、消防、感应门禁、闭路监控、防雷防静电等多个专业技术于一体。供配电技术是研究电力的供应和分配的问题，供配电系统设计应贯彻国家和行业的标准，做到保障人身安全，供电可靠，技术先进和经济合理。在设计中必须从全局出发统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点以及地区供电特点，合理确定设计方案。还应注意近远结合，以近期为主，设计中尽量采用现行有关标准的效率高、能耗低、性能先进的电器产品。
    1变电站的设计
    供配电系统的设计，除一级负荷中特别重要的负荷采用10kV回路供电外，对于机房供电应考虑一级电源检修或故障的情况，采用双回路电源供电。重要负荷考虑设置自备电源，自备电源事故时应能自动切换。系统设计应力求简单可靠，操作安全，运行灵活，检修方便。
    根据负荷等级和供电要求，确定电源引入的回路数量及主接线方式。运行方式主要有单母线母联断路器分段，两电源互为备用；母线用隔离开关分段(正常运行时合上)，考虑高压设备检修时，通过隔离开关断开母线对两段母线进行不同时检修，整个供电系统不中断供电。
    设备的选型方面，室外箱式变电站的变压器一般采用油变压器，室内变电站的变压器一般采用干式变压器。机房在高层建筑的地下层是为防火的需要，不宜设置可燃油浸的电力变压器，变压器选型还要考虑现有负荷和后期冗余计算。传输电缆走线设计在楼层电气竖井内，一般情况下配电箱与电缆分装在竖井内的不同侧蕊。同时考虑垂挂高度和电缆型号选取，保证防水、防鼠等封堵出线端口措施。为避免油浸电缆垂挂导致油低聚问题，所以严禁采用油浸电缆，宜采用铠装电缆桥架敷设。断路器应采用便于维护的真空断路器。
    供配电系统变电站设计时还应考虑无功补偿，采取无功功率补偿措施，应使三相负荷平衡，减少电压偏差。采用并联电容器补偿时，应分析采用单独补偿、就地补偿和集中补偿的利弊问题和经济合理性要求。考虑自动补偿和人工投切补偿的便利和过、欠补偿等因素。机房传输电子设备一般有少部分是电阻性负荷，大部分是感性和容性负荷，功率因数较低，均应装无功自动补偿装置。
    2机房供电系统设计
    机房电源室的低压配电设计是保障机房供电安全的最核心部分，一套设计方案的规范合理不仅仅在于使用安全可靠和故障保护完美，最关键的是在供电系统出现故障时的应急检修和快速恢复供电的应急方案设计，这也是让设计者最容易忽视的关键问题。总体设计原则是机房用电必须和其他用电系统独立分离；动力用电和单相用电设备分缆独立传输；机房照明要采用EPS立供电系统；小型系统对于双回路供电一般采用ATS切系统，复杂系统和负荷电流大的系统最好采用开关柜倒闸操作比较可靠；在配电柜内必须安装二级避雷器，防止雷电侵入波电压和电网开关切换的影响。
    机房中心低压配电柜的选型设计，在考虑安全性和经济性的基础上，应该首选知名品牌的整体式手车柜或抽旌柜配电系统。要考虑现有负荷和未来负荷冗余，抽屉柜的备份互换功能。大负荷用电机房要有独立的电源机房。低压配电系统主要有双回路进线柜、开关柜、补偿柜、计量柜、低缝配电柜、三相动力柜、单相用电柜、UPS电源和直流柜等系统组成。设备选型计算、校验计算必须保证系统运行的可靠性要求，必须将所有设备(如高压、低压配电设备、变电、输电线缆等设备)全部计算选型校验，要考虑各种运行状态下的设备安全可靠运行，短路时可靠动作。
    机房低压配电柜设计的正确、合理，以及配电柜内部性能的好坏，对整个机房的正常用电起着重要作用，配电柜通常是由自动空气开关、隔离开关、熔断器、接触器、继电器、按钮、开关等元器件和柜体组成。在设计配电柜时，首先要考察机房用电设备、辅助用电设备、备用供电设备等各方面的相互关系；其次要了解各种用电设备的负荷，控制开关的安装位置，使用方便性，配电柜内布局整齐、统一；配电柜在编号时，除正常设配电柜号外，还应加上配电柜的用途。机房配电柜根据用途设计各供电要求准确、可靠。不同性质的供电对象不宜放在一个柜内控制，配电柜内要留有备用电路，作为机房设备扩充时用电。配电柜内选用的自动空气开关、接触器、熔断器、隔离开关等部件，要性能可靠，技术指标达到设计要求，能满足设备工作要求。配电柜应设置必要的电流表、电压表，供检查电源电压、电流以及三相问平衡关系。断路器两侧必须设计安装隔离检修开关；对于采用后备电源的油机供电系统最好设计成自启动系统，严格按照油机和UPS电源的功率比例配置并考虑油机冗余；交、直流分柜；用电电器和保护电器选型配置严格按照国标设计，严禁配置不合理造成事故越级跳闸；配电柜内应设置中线和接地线的连接装置。金属线槽、金属线管必须全部可靠连成一体并可靠接地，接地电阻不大于4Q。配电柜内各种开关、手柄、操作按钮，应标志清楚，防止使用中出现误操作。
    当用柴油发电机组作为备用电源时，柴油发电机的容量应考虑部分和全部重要负荷。机组电源与正常供电电源须有可靠的联锁措施，以免两种电源并网运行，联锁方式有电气联锁，机械联锁或同时采用两种联锁方式。低压供配电系统接地也是至关重要，不容忽视的问题。接地方式多采用TN-C-S接地保护系统，即PE线和N线分开装置，电气设备的外壳接于保护线PE线上。在选择三相五线的中性线时，考虑到实际应用中负荷分配不均衡问题，其截面与相线一样。单相用电设备接入三相系统使得三相保持平衡，单相用电线路大于30A时应采用三相系统，采用TN—C—S系统可以降低三相低电压配电系统的不对称性和保证电气安全。
    3UPS供电系统设计
    低压配电设计的最后部分就是UPS供电系统设计。UPS电源供电方式根据各机房布局选择集中供电和分区供电方式，各有利弊。用电设备不可能全部都是双电源输入设备，所以采用分区供电保障性更高，故障率低，造成事故停电范围小。UPS选型有高频机和工频机之分，整体式塔机和模块化电源，单相输入单相输出、三相输入单相输出和三相输入三相输出的区别。按照UPS工作原理，又有后备式、在线式和在线互动式之分。
    设计原则最值得考虑的是UPS输入开关应该采用低压断路器。安装值得注意的是在UPS电源市电输入前端严禁安装漏电保护器。UPS电源工作输入市电严禁脱零线，因为输入N线断路将酿成重大事故。良好接地不仅是保护人身安全的要求，还是UPS电源设备电位取值的重要依据。如果接地阻值不符合国标规定要求，操作人员有可能造成接触触电危害。还使UPS控制模块参考值不准确，造成UPS电源因控制管理模块误动作而使所带负载设备当机掉电事故。因此，针对中心机房设备供电只考虑在线式UPS电源。选型首要考虑高频机，高智能模块化三相输入三相输出UPS电源。因为单相输入、单相输出UPS电源受到输入电源三相分配均衡制约，功率设计最大不超出20kV?A限制，只能用于小型机房不问断供电。早期三相输入单相输出UPS电源设备没有设计输出均衡技术，不便于输出负荷分配调节。单相输入、三相输入可随意选择的单相输出UPS电源不宜采用，因为考虑此UPS电源输入分配平衡接为三相输入供电方式，
    看起来是解决了供电相均衡问题，但是当UPS过载、逆变器故障等情况跳旁路供电输出时。UPS输入方式会自动跳转为A相供电的单相输入方式。造成A相严重过负荷的三相不均衡问题。将会引起越级跳闸事故，造成全盘停电。同时由于UPS电源在市电旁路工作状态，造成输入三相严重偏流，势必引起A相电压下跌严重，B和C相电压上升。造成此UPS电源所带负载不能正常工作，同时严重影响同时用电的其他用电设备的正常工作。不仅造成低压配电系统的越级跳闸停电，还会造成后续用电设备低电压不能正常工作和过电压损毁用电设备的严重事故，影响同一三相用电的精密空调和新风机组工作。
    免维护铅酸蓄电池的选型是UPS电源设计选型不容忽视的一个问题，根据后备时间、机房空间、承重环境和经济条件为主要考虑因素选型。同时要求安全性能要好，正常使用无电解液漏出，无电池膨胀及破裂。放电性能要好，放电电压平衡，放电平台平缓。耐冲击性、耐振动性要好。电池质量将严重影响后备供电时间的长短。UPS输出至机房各个机柜供电应采用双路电缆输送电能方式。至于电缆走线采用上走线还是下走线看机房环境来选择，最好采用桥架上走线方式。不影响空调的送回风空间风道。对于具有双电源供电的设备应采用分路取电；机柜插座采用专业PDU和耦合器；电线电缆尽量采取沿天棚经线槽镀锌桥架敷设。机房照明空调维修的电线和电缆采用阻燃(zR)双层绝缘电线电缆。安装时采用防干扰措施；机房照明采用松业无眩光反射格栅荧光灯盘；主机房照度不小于300lx设计，监控维护室不小于200lx设计，事故照明不小于50lx.
    总之，广播电视机房供配电的安全与初始设计方案密切相关，但是后期设备的使用检修维护和日常巡检等方面的安全保障工作也显得非常重要。做好按时巡视日常维护，月检季修，年度保养检修和恶劣气候环境的加强巡视，将确保机房供配电系统的安全可靠，确保用电设备的不间断供电和安全运行，确保广播电视信号的零停播传输。