电力供给的正常与否对电视台的工作有着举足轻重的影响,正常的电力供给是电视台各项工作正常运行的基础。从技术层面上看,电视台内部的强弱电设备构成一个有机结合的物理体系,该体系由市电供电线路、户内变配电设施、电源配电箱、UPS电源、输电线路、专业系统设备、专业系统辅助设备和信号传输线路等部分组成,连成一个复杂的网络体系。如大家所知,目前的电视专业设备,多数为微电子设备,在非正常情况下使用,十分容易损坏。除此之外,还有设备间的配套问题、干扰问题,由于它们通过电路乃至电磁场联系在一起,所以一着不慎,可能顷刻化为灰烬,危及整个系统的安全。以下我们来解剖一例故障实例,从故障中学习和获得教益。
图1是运行于电视台内某一关键部位、发生故障酿成事故的电源配电箱电路原理图(由用户提供)。故障现象是:节点7和节点6烧焦,节点7较节点6烧焦的程度严重,结果迫使在一段时间内供电中断。
为什么烧节点7、节点6,而不烧其它节点?为什么节点7较节点6烧焦的程度严重?导致故障发生的原因是什么?这个看似偶然的故障的背后,存在不存在与发生这个故障必然的因果关系?
物理学原理告诉我们,烧焦乃热量积累所致,而这里热量的来源是电流的焦耳热,根据焦耳定律,产生的热量:Q=I2Rt(式中t为电流通过导体的时间,R为导体的电阻,I为通过导体的电流强度。)由图1可见, i1、i2至i7为分电流,显然,通过节点1到节点7的电流是不等的,是顺次增大的,流入节点7的是总电流I =i7+i6+i5+i4+i3+i2+i1≥i7。依焦耳定律可得,节点1至节点7产生的热量之比是按流过节点的电流之比的平方速率增大的,这就是要烧必然先烧节点7、节点6……,且节点7比节点6烧得更严重的内在原因。
除了上述这种串式级联安装方式不妥之外,联接点的松动,也是这次事故的主要原因:松动造成接触点电阻增大,根据焦耳定律可知,接触点产生的焦耳热跟电阻成正比,严重松动时,则产生打火,打火反过来又加速接触点的氧化,进一步增大接触电阻,直至烧坏,由此看出,这是一个积累过程,如果定期经常检查和加以紧固,这个过程的形成条件就被破坏了,这种故障也是有可能避免的。
从用户提供的“电路图”可见,负载为主备电源双路供电,另加在线式UPS,配置条件应该说较优越。启用主备电源双路供电、外加UPS的目的在于:这三者之中,只要有一路是好的,就可以保障负载正常供电。但故障的实际情况是,以上三路电源均完好,负载设备却一时半会送不上电,这又是什么原因呢?
关键在于电路设计,没能发挥三路电源互为备份的作用。请看,由于这种串式级联方式的弊端,在节点7烧坏后,使所有分支电路均失电。由此可见,电路的设计上也存在着技术缺陷,没能实现主备电源、UPS三者之中,只要有一路是好的,就可以保障负载正常供电的目标。
另外,用户提供的电路图,开关所处的位置,很不清楚。据用户陈述,使用中,总开关始终是闭合的。据此,我们只能进行合理推断:如果是由“主路电源”供电,则继电器1闭合,通常情况下,再经在线式UPS供电,则UPS下方的输出开关应闭合。这里有一个问题,需要当心,在这种情形下,如果继电器2出现意外误操作、误动作、误触发而导致闭合,主、备两路电源就会发生直接短路!有危急性极大的炸电路潜在危险性!而如果是继电器3出现意外误操作、误动作、误触发导致闭合,UPS也有潜在被烧坏的危险!
对用户提供的电路图分析可知,当 “主路电源”和UPS有问题时,用“备路电源” 无法给 1至7路设备供电。另电路的开关位置设置混乱,也可看出原电路设计思想的混乱。那么,在供电资源和基本电器设备不变的情况下,是否可以实现主备电源和UPS电源三者当中,只要有一路是完好的,就可保障正常供电?图2提供了一种可资参考、便于实施的电路,该电路器件简单易得,造价低廉,原理简明,操作简便,可靠耐用,无误操作导致电路或设备损坏之虑(如增加器材,可改手动为自动),并可以方便地实现主备电源和UPS电源三者当中,只要有一路是完好的,就可保障正常供电的目标。从图2我们可以看出,在实际当中,设计的技术方案是多么重要,方案不好,花再多的钱都无济于事,高投入并不等于高度安全。
联系电视台的业务实际,加之上面的分析,做好电力供给与故障的防范,可从以下几个方面入手:(1)重视电力供给与保障。过去我们存在着重弱电,轻强电的偏见,对电力供给重视不够,因此,应当纠偏,切实从思想上高度重视电力供给与保障。坚持预防为主。(2)理顺管理机制。电视台特别是一些经验不足的电视台,弱电有技术人员管,强电缺乏技术人员管。造成这种现象有的是体制的原因,比如,弱电归技术口;强电归物业,认为强电无技术或技术含量低,有两个工人当班就行了,这样潜在的危险性和危害性都很大。(3)新建或改造供电电路,追加负载,特别是演播室追加灯具等大功率负荷,方案必须预先经过可行性论证、技审,工程施工后,必须进行测试和验收。(4)技术人员要有故障观念,常备不懈,平时对电器和电路要加强定期的检查,既要善于使用测试仪器寻找故障,也要善于利用自身的感官:触觉、听觉、视觉、嗅觉等,去发现诸如:振动、温度、声音、颜色、形状、位置、烟雾、气味等异常,这样很多隐患能够及时被发现,故障能够及时得到排除。