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UPS不間斷電源系統(tǒng)如何防雷擊？

發(fā)布時間： 2016-07-29 10:50:52 關(guān)注量：1530

隨著UPS不間斷電源智能化程度的提高，UPS電源往往已經(jīng)不僅僅是一臺電網(wǎng)停電后可以繼續(xù)為負(fù)載供電的整機產(chǎn)品，而是一個局部的高度可靠，性能齊全、高智能化的供電中心，對于保證信息網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)安全與暢通有著重要作用。分析UPS電源雷電防護的重要性與必要性，是本文的目的所在，希望引起大家對此問題的重視。對UPS電源系統(tǒng)的雷電防護，是一專業(yè)性很強的工作，最好在專業(yè)人員的指導(dǎo)下進行。要注意系統(tǒng)化的考慮問題。UPS電源現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于：工業(yè)、通訊、國防、醫(yī)院、廣播電視、計算機業(yè)務(wù)終端、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、數(shù)據(jù)存儲設(shè)備等領(lǐng)域。
UPS是不間斷電源(uninterruptible power system)的英文簡稱，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、在線式與在線互動式三大類。 UPS顧名思義，它就是一臺這樣的機器，它在市電停止供應(yīng)的時候，能保持一段供電時間，使人們有時間存盤，再從容地關(guān)閉機器。
1、雷電對于UPS電源的危害
現(xiàn)如今市面上的UPS不間斷電源主要可分為兩大類：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“無”，只能對市電網(wǎng)過電壓或很小的雜散電流起著電源凈化的保護作用。當(dāng)雷擊來臨時，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，只能對很小的感應(yīng)雷電有一定的防護作用。部分進口名牌UPS及幾家國內(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UPS自身，并通過保護自身而達到保護其它設(shè)備電源的免遭雷電的侵害的目的呢？答案是否定的。
關(guān)于雷電對于微電子設(shè)備的危害早已為工程技術(shù)人員所熟悉。對于微電子設(shè)備來講，危害最大的是雷電電磁脈沖，它無孔不入，隱含殺機。根據(jù)我們對有關(guān)事故的統(tǒng)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) 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，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MOV避雷模塊，有些部分進口名牌UPS及幾家國內(nèi)著名UPS生產(chǎn)廠家在其UPS內(nèi)部，根據(jù)國際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浪涌，其沖擊電流為20KA，沖擊電壓為6kV，波形為8/20無屏蔽地下電纜可達10kV，如果沒有按照規(guī)范設(shè)計的完整的防雷體系，即是這樣的UPS也無法保護用電設(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。而且越來越多的UPS帶有智能管理系統(tǒng)，信號線也成為雷電電磁脈沖侵入的通道。正因為此，關(guān)于UPS電源遭受雷電侵害的案例屢見不鮮，特別是在雷暴日比較多的雷擊區(qū)。
如一臺安裝在海南某單位的UPS電源，自安裝后運行半年均很正常，但是在遇到一次雷擊以后，UPS就頻繁出現(xiàn)在開機運行一段時間后，莫名奇妙地出現(xiàn)從逆變器供電自動轉(zhuǎn)換到交流旁路電源供電的故障。
從雷電災(zāi)害損失事例類型來看，而且基本上都有UPS電源。所以一定要對UPS電源及其監(jiān)控系統(tǒng)的雷電防護引起足夠的重視。
2、 UPS電源的雷電防護
對UPS電源系統(tǒng)及通信端口的雷電防護，應(yīng)根據(jù)國家規(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可行的解決方案，建立有效的、科學(xué)的、經(jīng)濟的防雷系統(tǒng)。針對UPS系統(tǒng)的特點，其雷電防護應(yīng)重點把握以下幾點：
要完善外部防雷設(shè)施，做好機房接地，根據(jù)《電子計算機房設(shè)計規(guī)范》，交流、直流工作地、保護地、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保護的往往都是大型的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，對雷電反擊更為敏感，即使很小的電位反擊，也往往造成不必要的損失。
要采取多級雷電防護措施。IEC61312-1都有明確的防雷分區(qū)的概念，將需要雷電防護的區(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，同時在該區(qū)內(nèi)雷電產(chǎn)生的電磁場能自由傳播，沒有衰減。
LPZOB(OB區(qū))，該區(qū)內(nèi)的各物體在接閃器的保護范圍內(nèi)，不會遭受直接雷擊，但該區(qū)內(nèi)的雷電電磁場因沒有屏蔽裝置，雷電產(chǎn)生的電磁場也能自由傳播，沒有衰減。
LPZ1(1區(qū))，該區(qū)內(nèi)的各個物體因在建筑內(nèi)，不會遭受直接雷擊，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)需要進一步減小雷電和電磁場時，應(yīng)引入后續(xù)防雷區(qū)，并按照需要保護系統(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。對于有信號或通信接口的UPS，為防止雷電波從信號或通信線引入，必須在信號或通信線接口處加裝相應(yīng)的信號避雷器。
避雷器的選擇與安裝
避雷器產(chǎn)品市場目前比較豐富，應(yīng)盡量選擇有信譽、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電源必須進行接地，防雷器和UPS電源要進行等電位連接，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)省了費用。

武漢艾德杰工業(yè)電源定制，全程跟蹤服務(wù)，解除生產(chǎn)憂患，從產(chǎn)品設(shè)計方案到批量生產(chǎn)產(chǎn)品升級，全程跟蹤服務(wù)，協(xié)助解決生產(chǎn)中遇到的各種問題。如果您對以上有什么問題或者疑問的話，歡迎撥打我們的服務(wù)熱線：400-027-9391。網(wǎng)址：http://www.rotarywinterwonderland.com/

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北京合康億盛變頻科技股份有限公司

經(jīng)人介紹認(rèn)識了艾德杰，試著從他們那里買了一套產(chǎn)品，性能穩(wěn)定，故障幾乎沒有，即便有點小問題，他們也會過來處理，后來就一直和他們進行友好合作。
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武漢中元華電科技股份有限公司

在我們決定與艾德杰電源合作后，他們派出技術(shù)骨干和我們的技術(shù)部門溝通，充分了解了我司的使用需求后立即準(zhǔn)備方案，待我們確認(rèn)方案后，艾德杰的工作人員馬上將此提上日程，在距預(yù)約交貨期還有5天的時候，就已將我司定制的電源送上門，安裝調(diào)試，產(chǎn)品使用至今，一切良好，非常感謝艾德杰的鼎力支持，不辭勞苦的幫我們設(shè)計開發(fā)新產(chǎn)品，技術(shù)可靠，服務(wù)周到。
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中國中船重工集團707所

我們公司的工程師只擅長一部分工作，另一部分與電源有關(guān)的工作不是很擅長，公司有個新項目需要他人來合伙開發(fā)，生產(chǎn)，一時半會兒找不到合作伙伴。網(wǎng)上找到了艾德杰，經(jīng)過實地考察，我們決定和艾德杰試著合作一次，整個合作過程，我們多次溝通，商量，他們的工程師技術(shù)好，經(jīng)驗豐富，我們和他們一起探討，彼此的知識面都擴大了，合作過程中設(shè)計到多次修改，他們的工程師半句怨言都沒有，合作的過程非常滿意，產(chǎn)品準(zhǔn)時交給我們使用，...
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北京鐵道機車研究所

一次偶然的機會艾德杰的銷售人員聯(lián)系到我們，我們抱著試試看的心情從他那里訂購了一臺電源，性能很好，從那之后我們就建立了長期的合作關(guān)系，偶爾有一點點的小故障，他們的工作人員都會很快的過來幫忙處理。服務(wù)熱情周到，他們才是我們的好兄弟，好幫手。
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李明仕

湖北武漢人 1970年7月出生碩士學(xué)歷。從事電源設(shè)計研發(fā)工作30年，先后擔(dān)任多家電源公司的技術(shù)總監(jiān) 技術(shù)成果 1． 1996年獲武漢市科學(xué)技術(shù)研究成果證書武科成證字(96)第014號登記號WK9601003 成果名稱:DTK系列開關(guān)型直流穩(wěn)壓電源 2． 1996年武漢高創(chuàng)電子有限公司的電源項目獲得電源行業(yè)的第一個國家火炬計劃 3． 2000年武漢玉星電子有限責(zé)任公司<<電壓過零檢控軟開關(guān)電源>>項目獲科技部中小型企業(yè)創(chuàng)新基金無償資助,項目代號20004214054563 4.　電源方面各項專利近20項，其中發(fā)明專利2項。 5. 國內(nèi)電源期刊上發(fā)表多篇論文。

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沈錦飛

1955年出生，現(xiàn)任江南大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)學(xué)院教授、碩士生導(dǎo)師。主要從事電力電子電路、裝置與電能質(zhì)量控制的研究和教學(xué)工作，發(fā)表學(xué)術(shù)論文30多篇，其中EI檢索5篇，獲得教育部科技進步獎、江蘇省教學(xué)成果獎、無錫市科技進步獎，多項發(fā)明專利，主編本科教材；被評為無錫市優(yōu)秀教師、市級先進個人。是中國自動化學(xué)會會員、江蘇省電工協(xié)會自動控制系統(tǒng)專委會委員、無錫市自動化學(xué)會理事、無錫市電機工程學(xué)會理事。

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顏文旭

1971 年出生，現(xiàn)任江南大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院教授，碩士生導(dǎo)師?，F(xiàn)主要從事電力電子技術(shù)及智能控制、機電一體化及過程控制等領(lǐng)域的研究和開發(fā)工作，發(fā)表學(xué)術(shù)論文30篇（其中EI收錄6篇），獲專利12項，參加編制十二五國家級規(guī)劃教材，國家自然科學(xué)基金項目，省青年科學(xué)基金項目，市級重點實驗室建設(shè)，主持方塊地毯自動包裝生產(chǎn)線開發(fā)、2.0MW風(fēng)力發(fā)電變流器、10kV高壓固態(tài)軟起動器、船舶壓載水物理強化處理核心技術(shù)...

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