UPS防浪涌介绍-艾

1UPS的雷电浪涌防护介绍1．概述A．雷电过电压的形成雷电是一种常见的自然现象。雷电对电子/电气设备产生危害的根源是雷电电磁脉冲（LEMP）。雷电电磁脉冲包括两个方面，雷电流和雷电电磁场。雷电流是产生直击雷过电压的根源，而雷电电磁场则是产生感应雷过电压的根源。对于室内电子/电气设备而言，雷电过电压的来源主要有以下几种：1）感应过电压：感应过电压是指雷击建筑物或其近区时，瞬态空间电磁场造成设备的损坏；感应过电压包括电磁感应和静电感血两个分量。静电感应过电压是由电容性耦合产生的，而电磁感应过电压则是由电感性耦合产生的。对于建筑物内的各种金属环路或电子设备而言，电磁感应分量大于静电感应分量。2）人雷电侵入波：雷电侵入波又称为线路来波。当雷云之间或雷云对地放电时，在附近的金属管线上产生的感应过电压，或雷直击金属管线而产生的直击雷过电压）该过电压以行波的方式窜人室内，造成电子设备的损坏。3）反击过电压：雷电反击是指雷击建筑物或其近区时，造成其附近设备的接地点处地电位的升高，使设备外壳与设备的导电部分间产生高过电压（称为反击过电压），而导致设备的损坏的现象。2．UPS简介及雷害侵人途径1）UPS简介不间断电源（UninterruptiblePowerSupply—UPS）是一种恒频、稳压；纯净、不间断的高品质电源、；随着信息技术的高速发展和计算机的广泛应用）它已成为许多重要场合不可缺少的辅助电源。UPS主要应用于邮电，金融，国防等对电网的可靠性要求很高的场合。摩图UPS电源采用国际上先进的双变换在线式技术，DSP全数字控制，可向用户提供高质量的工频正弦波电源，并可以一机解决所有电源问题：电源断电，电压下2降，电减幅振荡，电源干扰，电源波动，切换瞬变，谐波失真。全面满足信息设备对高质量电源的要求。其系统框图如图2所示：2）雷电侵入UPS的主要途径1、沿电源线（市电）侵入：（1）雷击配电变压器高压侧（10kV或6.6kV）输电线，雷电流经变压器→220/380V供电线→配电柜，最后窜人UPS。（2）220/380V供电线路遭直击雷或感应雷击，雷电流经过配电柜窜入UPS.对于上述两种情况，雷电流的强度较大，危害性也较大，因此应仔细考虑其防护。2、从负载侧侵入：如果负载设备有外引线（如信号线、监控线等）该外引线可能会将雷电流（感应或直击）引入，并经负载、输出配电柜后窜人UPS。对于这种情况，雷电流大小负载侧外引线情况而定，而且雷电流经过负载后会有较大程度的泄放；侵入UPS的雷过电压/电流的幅值一般不会太高。3、从信号线侵入：例如电话线将雷电流（除少数情况外，如：采用长距离外架空线，一般为感应雷电流，幅值较小）经过MODEM后窜人UPS；在少数情况下；网线上也可能感应一定幅值的雷电过电压/电流，通过SNMP卡引入UPS，但一般幅值不会很高。4、地电位反击：地电位反击是指雷击或系统发生短路时，设备的接地点可能具有较高的电位，从而使设备外壳与设备的导电部分之间产生的高电压。它也可能会导致设备损坏。一般而言，地电位反击产生的原因主要有：接地装置因散流而导致的电位升高；雷电流或短路电流在导线上产生的压降等。3．摩图UPS产品的防护措施A、基本原则由于UPS产品运行环境的多样性以及雷电放电自身的特性，对于UPS产品的防护，应遵循以下原则：1、系统防护原则3如上所述，由于UPS产品和其它电气/电子设备间存在一定的电气连接，雷电浪涌可能会通过这些设备侵入到UPS产品，因此，应将整个运行环境（如通信局站等）的雷电防护作为一个系统工程来考虑，UPS产品的雷电浪涌防护只是其中的一部分。2、概率防护原则UPS产品的雷电防护是一个概率防护，这是因为：首先，雷电放电本身具有一定的随机性，雷电参数具有一定的统计性质，这就决定了这些雷电参数之上的所有防护措施都不可能提供100％的保护。其次，防雷装置不能阻止雷闪的形成［1］；防雷器件也不能理想地消除所有干扰电压/电流[2]。最后，高水平的浪涌发生的概率很小，但其防护的费用则急剧上升。3、多级防护原则雷电浪涌的幅值较高，而持续时间又较短，企图在某一位置靠单一的防雷装置（或器件）来达到理想的雷电防护效果是目前的科技水平所无法实现的。因此，国际电工委员会（IEC）标准IEC60664-1提出过电压（安装）类别的概念，从而给出低压电气设备的绝缘配合原则；IEC61312-1也提出防雷区的概念，将需要保护的空间划分为不同的防雷区，以规定各部分空间不同的电磁环境（雷电电磁脉冲的严重程度），并根据不同的保护区来实施分级保护。B、防护措施1、交流电源口UPS交流电源输入侧采用两级（C级防雷箱＋D级防雷盒）保护，C级防雷箱和D级防雷盒的关键防雷元器件均采用进曰优质产品。该防护措施能满足最大通流40kA（8/20us）、额定通流20kA（8/20us）的设计要求，并具有自动监测和告警指示功能。2、信号曰电话线和网线的接口电路中均精心地考虑了对雷电浪涌的防护，其主要措施包括采用合理的浪涌防护电路和优质的防护器件，采用适当的电气隔离措施以及模块的高绝缘强度设计等。该方案能满足绝大部分运行环境的要求。对于少数极其恶劣的运行环境，还可以通过加装相应的浪涌保护器来提供更高等级的防护。3、等电位连接和接地4根据均衡电位原理，采用合理的等电位连接和有效的接地设计，保证在雷击瞬间UPS产品免受地电位反击的危害。4．摩图UPS防护的主要技术特点1、通流容量大、抗冲击能力强。交流电源输入侧的最大通流容量为40kA（8/20us）、额定通流容量为20kA(8/20us），超过原邮电部UPS产品的人网要求[3]。电话口和网口的冲击耐压为4kV（1.2/50us），超过IEC相关标准的最高试验等级[4]，在外加浪涌保护器时，其额定通流容量达5kA8/20us)，远高于国际国内相关标准的要求。2、适应范围广、可靠性高。防雷方案既能适应供电质量恶劣的农村电网（如电压偏差大、零线对地电位偏移严重等），又能适用于各种低压供电制式（包括TT、TN或IT系统）。所有防雷关键元器件均采用进口优质产品，保证了系统的长期可靠运行。3、具有自动监测和告警指示功能。防雷元器件劣化或失效后，有自动告警或指示功能，并能提供远端报譬功能。