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雷電對于UPS電源的危害

來源:德恩拓 發布時間:2013-12-17 10:06:27

  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,隱含殺機。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。原因有3。

  (1)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及幾家國內著名UPS生產廠家在其UPS內部,根據國際IEC801-5的標準加裝了避雷模塊,抑制吸收電源供電線路輸入端的雷電電壓及電流的強浪涌,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產生的過壓幅值高達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標準達20kV,無屏蔽地下電纜可達10kV,如果沒有按照規范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,信號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,特別是在雷暴日比較多的雷擊區。

  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就頻繁出現在開機運行一段時間后,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。

  4UPS電源的雷電防護

  對UPS電源系統及通信端口的雷電防護,應根據國家規定的有關規范,并根據應用環境的具體情況,因地制宜制定出切實可行的解決方案,建立有效的、科學的、經濟的防雷系統。針對UPS系統的特點,其雷電防護應重點把握以下幾點:

  4.1要完善外部防雷設施,做好機房接地,根據《電子計算機房設計規范》,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,如必須分設接地,則必須于兩地之間加裝等電位共地聯結器。不管采用怎樣的接地系統,等電位連接都是非常重要的。UPS保護的往往都是大型的數據系統,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。

  4.2要采取多級雷電防護措施?!督ㄖ锓览自O計規范》、IEC61312-1都有明確的防雷分區的概念,將需要雷電防護的區域分為:

  LPZOA(OA),該區內的各物體都可能遭受直接雷擊,同時在該區內雷電產生的電磁場能自由傳播,沒有衰減。

  LPZOB(OB),該區內的各物體在接閃器的保護范圍內,不會遭受直接雷擊,但該區內的雷電電磁場因沒有屏蔽裝置,雷電產生的電磁場也能自由傳播,沒有衰減。

  LPZ1(1),該區內的各個物體因在建筑內,不會遭受直接雷擊,流經各導體的電流比LPZOB區更小,本區內的雷電電磁場根據屏蔽措施的不同而有不同衰減。

  LPZ2(2),當需要進一步減小雷電和電磁場時,應引入后續防雷區,并按照需要保護系統所要求的環境選擇后續防雷區的要求條件。

  雷電防護的中心內容是泄放和均衡,泄放將雷電流盡可能多的、盡可能遠的是泄放于地,而拒之于通信系統之外。所謂多級防護就是按照電磁兼容的原理,分層次地對雷電流進行削弱,在動力線進戶配電柜、樓層配電柜以及機房進戶配電盒,安裝適當規格的避雷器。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的信號避雷器。

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本文來自:  http://www.damehaciendo.com

 

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