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UPS電源的雷電防護措施


UPS電源的主要工作過程是濾波整流逆變,另外還包括許多輔助的單元,如:充電器及蓄電池、微處理器、通信接口等。由于UPS電源是安裝在設備與市電之間的,可以濾除電網中的電磁幹擾,因此,給人造成一種假象,UPS電源可以阻擋包括雷電在内的所有的電磁脈沖的侵入,事實上并非如此。

   1、雷電對于UPS電源的危害

   關于雷電對于微電子設備的危害早已為工程技術人員所熟悉。對于微電子設備來講,危害最大的是雷電電磁脈沖,它無孔不入,隐含殺機。根據我們對有關事故的統計表明,70%以上的雷擊事故是從電源線侵入的,而UPS電源不能阻擋雷電流的侵入。

       (1)從2中的讨論可知,UPS電源的市電輸入端口是濾波單元,一般包括MEI濾波器與RFI濾波器,而根據雷電流的頻譜特點,其90%以上的能量集中于1MHz以下,直流成分占60%以上。當雷電來臨,UPS位于電源線路的最前端,首當其中受到攻擊。
   (2)現在不少UPS增加了避雷功能,其原理是在UPS的輸入端增加一個MOV避雷模塊,有些部分進口名牌UPS及幾家國内着名UPS生産廠家在其UPS内部,根據國際IEC801-5的标準加裝了避雷模塊,抑制吸收電源供電線路輸入端的雷電電壓及電流的強浪湧,其沖擊電流為20KA,沖擊電壓為6kV,波形為8/20。然而統計資料表明,直擊雷電在一般低壓架空線路産生的過壓幅值高達100kV,電信線路高達40~60kV。感應雷電過壓幅值在無屏蔽架空線上最高标準達20kV,無屏蔽地下電纜可達10kV,如果沒有按照規範設計的完整的防雷體系,即是這樣的UPS也無法保護用電設備不受雷電侵害的。
   (3)UPS電源,特别是智能化的UPS電源,本身含有大量的集成電路。而且越來越多的UPS帶有智能管理系統,信号線也成為雷電電磁脈沖侵入的通道。正因為此,關于UPS電源遭受雷電侵害的案例屢見不鮮,特别是在雷暴日比較多的雷擊區。

   如一台安裝在海南某單位的UPS電源,自安裝後運行半年均很正常,但是在遇到一次雷擊以後,UPS就頻繁出現在開機運行一段時間後,莫名奇妙地出現從逆變器供電自動轉換到交流旁路電源供電的故障。

   從雷電災害損失事例類型來看,90%以上涉及電腦網絡及通訊系統,而且基本上都有UPS電源。所以一定要對UPS電源及其監控系統的雷電防護引起足夠的重視。