技術(shù)分享:不間斷電源系統(tǒng)如何防雷擊?
發(fā)布時(shí)間:2014-07-22 責(zé)任編輯:sherryyu
【導(dǎo)讀】隨著UPS電源智能化程度的提高,UPS電源往往已經(jīng)不僅僅是一臺(tái)電網(wǎng)停電后可以繼續(xù)為負(fù)載供電的整機(jī)產(chǎn)品,而是一個(gè)局部的高度可靠,性能齊全、高智能化的供電中心,對(duì)于保證信息網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)安全與暢通有著重要作用。分析UPS電源雷電防護(hù)的重要性與必要性,是本文的目的所在,希望引起大家對(duì)此問(wèn)題的重視。
UPS是不間斷電源(uninterruptible power system)的英文簡(jiǎn)稱,是能夠提供持續(xù)、穩(wěn)定、不間斷的電源供應(yīng)的重要外部設(shè)備。 UPS按工作原理分成后備式、在線式與在線互動(dòng)式三大類。 UPS顧名思義,它就是一臺(tái)這樣的機(jī)器,它在市電停止供應(yīng)的時(shí)候,能保持一段供電時(shí)間,使人們有時(shí)間存盤,再?gòu)娜莸仃P(guān)閉機(jī)器。
1、雷電對(duì)于UPS電源的危害
現(xiàn)如今市面上的UPS主要可分為兩大類:未安裝防雷器件的UPS與內(nèi)部安裝有防雷器件的UPS. 未安裝防雷器件的UPS,這類UPS包括早期生產(chǎn)和目前部份小功率的UPS,其防雷功能可以說(shuō)“無(wú)”,只能對(duì)市電網(wǎng)過(guò)電壓或很小的雜散電流起著電源凈化的保護(hù)作用。當(dāng)雷擊來(lái)臨時(shí),它本身首當(dāng)其沖被擊壞。內(nèi)部安裝有防雷器件的UPS,這里分二種類型:裝有不合標(biāo)準(zhǔn)的防雷器件的UPS,這類UPS生產(chǎn)廠家為了節(jié)省成本,只是象征性裝一組小功率的金屬氧化鋅壓敏電阻MOV,只能對(duì)很小的感應(yīng)雷電有一定的防護(hù)作用。部分進(jìn)口名牌UPS及幾家國(guó)內(nèi)著名UPS生產(chǎn)廠家在其UPS內(nèi)部安裝有標(biāo)準(zhǔn)的防雷器件,這一類UPS是否可以完善地保護(hù)UPS自身,并通過(guò)保護(hù)自身而達(dá)到保護(hù)其它設(shè)備電源的免遭雷電的侵害的目的呢?答案是否定的。
關(guān)于雷電對(duì)于微電子設(shè)備的危害早已為工程技術(shù)人員所熟悉。對(duì)于微電子設(shè)備來(lái)講,危害最大的是雷電電磁脈沖,它無(wú)孔不入,隱含殺機(jī)。根據(jù)我們對(duì)有關(guān)事故的統(tǒng)計(jì)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中的討論可知,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(jù)雷電流的頻譜特點(diǎn),其90%以上的能量集中于1MHz以下,直流成分占60%以上。當(dāng)雷電來(lái)臨,UPS位于電源線路的最前端,首當(dāng)其中受到攻擊。
(2)現(xiàn)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(gè)MOV避雷模塊,有些部分進(jìn)口名牌UPS及幾家國(guó)內(nèi)著名UPS生產(chǎn)廠家在其UPS內(nèi)部,根據(jù)國(guó)際IEC801-5的標(biāo)準(zhǔn)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(qiáng)浪涌,其沖擊電流為20KA,沖擊電壓為6kV,波形為8/20無(wú)屏蔽地下電纜可達(dá)10kV,如果沒(méi)有按照規(guī)范設(shè)計(jì)的完整的防雷體系,即是這樣的UPS也無(wú)法保護(hù)用電設(shè)備不受雷電侵害的。
(3)UPS電源,特別是智能化的UPS電源,本身含有大量的集成電路。而且越來(lái)越多的UPS帶有智能管理系統(tǒng),信號(hào)線也成為雷電電磁脈沖侵入的通道。正因?yàn)榇耍P(guān)于UPS電源遭受雷電侵害的案例屢見(jiàn)不鮮,特別是在雷暴日比較多的雷擊區(qū)。
如一臺(tái)安裝在海南某單位的UPS電源,自安裝后運(yùn)行半年均很正常,但是在遇到一次雷擊以后,UPS就頻繁出現(xiàn)在開(kāi)機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間后,莫名奇妙地出現(xiàn)從逆變器供電自動(dòng)轉(zhuǎn)換到交流旁路電源供電的故障。
從雷電災(zāi)害損失事例類型來(lái)看,而且基本上都有UPS電源。所以一定要對(duì)UPS電源及其監(jiān)控系統(tǒng)的雷電防護(hù)引起足夠的重視。
[page]
2、UPS電源的雷電防護(hù)
對(duì)UPS電源系統(tǒng)及通信端口的雷電防護(hù),應(yīng)根據(jù)國(guó)家規(guī)定的有關(guān)規(guī)范,并根據(jù)應(yīng)用環(huán)境的具體情況,因地制宜制定出切實(shí)可行的解決方案,建立有效的、科學(xué)的、經(jīng)濟(jì)的防雷系統(tǒng)。針對(duì)UPS系統(tǒng)的特點(diǎn),其雷電防護(hù)應(yīng)重點(diǎn)把握以下幾點(diǎn):
要完善外部防雷設(shè)施,做好機(jī)房接地,根據(jù)《電子計(jì)算機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》,交流、直流工作地、保護(hù)地、防雷接地宜共用一組接地裝置,其接地電阻按其中最小值要求確定,如必須分設(shè)接地,則必須于兩地之間加裝等電位共地聯(lián)結(jié)器。UPS保護(hù)的往往都是大型的數(shù)據(jù)系統(tǒng),對(duì)雷電反擊更為敏感,即使很小的電位反擊,也往往造成不必要的損失。
要采取多級(jí)雷電防護(hù)措施。IEC61312-1都有明確的防雷分區(qū)的概念,將需要雷電防護(hù)的區(qū)域分為:
LPZOA(OA區(qū)),該區(qū)內(nèi)的各物體都可能遭受直接雷擊,同時(shí)在該區(qū)內(nèi)雷電產(chǎn)生的電磁場(chǎng)能自由傳播,沒(méi)有衰減。
LPZOB(OB區(qū)),該區(qū)內(nèi)的各物體在接閃器的保護(hù)范圍內(nèi),不會(huì)遭受直接雷擊,但該區(qū)內(nèi)的雷電電磁場(chǎng)因沒(méi)有屏蔽裝置,雷電產(chǎn)生的電磁場(chǎng)也能自由傳播,沒(méi)有衰減。
LPZ1(1區(qū)),該區(qū)內(nèi)的各個(gè)物體因在建筑內(nèi),不會(huì)遭受直接雷擊,流經(jīng)各導(dǎo)體的電流比LPZOB區(qū)更小,本區(qū)內(nèi)的雷電電磁場(chǎng)根據(jù)屏蔽措施的不同而有不同衰減。
LPZ2(2區(qū)),當(dāng)需要進(jìn)一步減小雷電和電磁場(chǎng)時(shí),應(yīng)引入后續(xù)防雷區(qū),并按照需要保護(hù)系統(tǒng)所要求的環(huán)境選擇后續(xù)防雷區(qū)的要求條件。
雷電防護(hù)的中心內(nèi)容是泄放和均衡,泄放將雷電流盡可能多的、盡可能遠(yuǎn)的是泄放于地,而拒之于通信系統(tǒng)之外。對(duì)于有信號(hào)或通信接口的UPS,為防止雷電波從信號(hào)或通信線引入,必須在信號(hào)或通信線接口處加裝相應(yīng)的信號(hào)避雷器。
避雷器的選擇與安裝
避雷器產(chǎn)品市場(chǎng)目前比較豐富,應(yīng)盡量選擇有信譽(yù)、質(zhì)量可靠的避雷器,避雷器的接地線應(yīng)不少于6mm2,以最直最短的引線連接,在接線方式上最好采用凱文接線方式,最大限度地減少引線上的感應(yīng)電壓。
UPS電源專用防雷箱和UPS電源必須進(jìn)行接地,防雷器和UPS電源要進(jìn)行等電位連接,UPS輸出線路要有地線。接地系統(tǒng)最好采用高質(zhì)量的接地模塊,這些可以保證接地電阻的可靠性和抗腐蝕性,也避免了每間隔1-2年改造地網(wǎng),為使用單位節(jié)省了費(fèi)用。
結(jié)束語(yǔ)
隨著UPS電源智能化程度的提高,UPS電源往往已經(jīng)不僅僅是一臺(tái)電網(wǎng)停電后可以繼續(xù)為負(fù)載供電的整機(jī)產(chǎn)品,而是一個(gè)局部的高度可靠,性能齊全、高智能化的供電中心,對(duì)于保證信息網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)安全與暢通有著重要作用。分析UPS電源雷電防護(hù)的重要性與必要性,是本文的目的所在,希望引起大家對(duì)此問(wèn)題的重視。對(duì)UPS電源系統(tǒng)的雷電防護(hù),是一專業(yè)性很強(qiáng)的工作,最好在專業(yè)人員的指導(dǎo)下進(jìn)行。要注意系統(tǒng)化的考慮問(wèn)題。UPS電源現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于:工業(yè)、通訊、國(guó)防、醫(yī)院、廣播電視、計(jì)算機(jī)業(yè)務(wù)終端、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備等領(lǐng)域。
特別推薦
- 授權(quán)代理商貿(mào)澤電子供應(yīng)Same Sky多樣化電子元器件
- 使用合適的窗口電壓監(jiān)控器優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)
- ADI電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制解決方案 驅(qū)動(dòng)智能運(yùn)動(dòng)新時(shí)代
- 倍福推出采用 TwinSAFE SC 技術(shù)的 EtherCAT 端子模塊 EL3453-0090
- TDK推出新的X系列環(huán)保型SMD壓敏電阻
- Vishay 推出新款采用0102、0204和 0207封裝的精密薄膜MELF電阻
- Microchip推出新款交鑰匙電容式觸摸控制器產(chǎn)品 MTCH2120
技術(shù)文章更多>>
- 貿(mào)澤電子持續(xù)擴(kuò)充工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品陣容
- 更高精度、更低噪音 GMCC美芝電子膨脹閥以創(chuàng)新?lián)屨夹袠I(yè)“制高點(diǎn)”
- 本立租完成近億元估值Pre-A輪融資,打造AI賦能的租賃服務(wù)平臺(tái)
- 中微公司成功從美國(guó)國(guó)防部中國(guó)軍事企業(yè)清單中移除
- 華邦電子白皮書:滿足歐盟無(wú)線電設(shè)備指令(RED)信息安全標(biāo)準(zhǔn)
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
晶體諧振器
晶體振蕩器
晶閘管
精密電阻
精密工具
景佑能源
聚合物電容
君耀電子
開(kāi)發(fā)工具
開(kāi)關(guān)
開(kāi)關(guān)電源
開(kāi)關(guān)電源電路
開(kāi)關(guān)二極管
開(kāi)關(guān)三極管
科通
可變電容
可調(diào)電感
可控硅
空心線圈
控制變壓器
控制模塊
藍(lán)牙
藍(lán)牙4.0
藍(lán)牙模塊
浪涌保護(hù)器
雷度電子
鋰電池
利爾達(dá)
連接器
流量單位