Shimastu蓄电池NP7.5-12 NP产品系列说明

网络数据中心机房，安全监控系统机房等都配备了UPS电源。当雷电来临时，UPS电源能否在正常运行的同时又可确保其所处系统的防雷安全。本文基于UPS电源的基本工作原理及其特点，对雷电对UPS电源的侵害进行分析，并提出UPS电源系统的雷电防护措施。

　　

　Shimastu蓄电池NP7.5-12 NP产品系列说明
Shimastu蓄电池NP7.5-12 NP产品系列说明
一、UPS电源概述

　　

　　1、UPS电源的基本工作原理

　　

　　UPS电源的主要工作过程是滤波—整流—逆变，另外还包括像充电器及蓄电池、锁相同步网络、交流旁路供电通道、微处理器、通信接口等一些辅助工作的单元。

　　

　　2、UPS的类型及其特点

　　

　　从主电路结构和不间断供电的运行机制来看，目前技术成熟并已形成产品的各种UPS主要有3大类：（1）后备式UPS；后备式UPS的特点是转换效率高，当市电供电正常时，逆变器处于停止工作状态，负载上得到的是经过简易稳压处理的市电，只有在市电供电不正常时，逆变器启动，向负载供电。其噪声低、价格比较低廉。（2）在线互动式UPS；在线互动式产品属UPS的中间型产品，具有稳压精密、运行稳定、智能化和安全保护等特点。因此它既具有后备式转换率高、可靠性高的优点，又具有在线式供电质量高、转换时间短的优点，且价格适中。（3）在线式UPS（又可分为：双变换在线式UPS和双向变换串并联补偿在线式UPS两种）；在线式UPS的特点是在正常情况下无论有无市电，它总是由UPS的逆变器对负载供电，这样就避免了所有由市电电网电压波动及*带来的影响，真正实现了对负载的无*、稳压、稳频供电，且在由市电供电转换到蓄电池供电时，无转换时间。因此，其供电输出的电源品质高，保护性能最好，但是结构复杂，成本相对较高。

　　

　　当今的UPS已在大量引进微处理器监控技术的基础上发展成为一种智能化UPS.同时，为更好地适应网络环境的要求，UPS的智能网络功能正向以简单网路管理协议为标准的广域管理结构发展。这样，微电子设备在UPS上的应用愈来愈广泛。

　　

　　UPS是强电与弱电相结合的精密电子设备，其构成中除大功率的电力元件外，还包括CPU板、逻辑控制板、整流器控制板、逆变器控制板等微电子控制部件。UPS微电子控制部件的主要元器件是各种集成电路（IC），而IC对电磁环境的要求较高，当IC处于幅度为0.3GS（高斯）的电磁脉冲环境下，会使机器发生误动作，电磁脉冲幅度为0.75GS时，IC元件会出现假性损坏，幅度为2.4GS时，IC元件将出现不可逆永久性损坏。对于微电子设备来讲，危害最大的是雷电电磁脉冲，它无孔不入，隐含杀机。

　　

　　二、UPS电源不能阻挡雷电流的侵害的原因

　　

　　1、UPS安装在重要设备的前端，所以当雷电直击到低压电源线或在电缆上产生感应雷电时，电源导线上的过电流过电压经过配电系统，首先冲击UPS，而UPS稳压范围一般单相在160~260V，三相在320V~460V之间。要防止瞬间10~20kV的雷电冲击波的过电压幅值是不可能的，因此当雷击来临时，它最先受到雷电流的冲击。

　　

　　2、内部安装有防雷器件的UPS分为两种类型：1）装有不合标准的防雷器件的UPS.这类是生产厂家为了节省成本，只是象征性地装一组小功率的金属氧化锌压敏电阻MOV，只能对很小的感应雷电有一定的防护作用。2）部分进口UPS及国内著名UPS厂生产的UPS，是根据国际IEC801-5的标准（抑制吸收电源供电线路输入端的雷电电压及电流的强浪涌，其冲击电流为20kA，冲击电压为6kV，波形为8/20μs），安装有标准的防雷器件。而这一类UPS是否能完好的保护UPS本身，并达到保护其它后续电源及设备免遭雷电侵害的目的，经长期的监测的统计资料表明，直击雷在一般低压架空线路产生的过电压幅值高达100kV，电信线路高达40~60kV.感应雷电过电压幅值在无屏蔽架空线上最高幅值达到20kV，无屏蔽地下电缆可达10kV，由此可知，即使装有标准防雷器件的UPS，在其电源线路前端（配电室、房、柜及箱）没有加装有效的高能量防雷器件，这类UPS同样会遭到雷击损坏。

　　

　　3、智能化的UPS中，信号接口或远程控制用通信线接口，有的没有装浪涌电路，有的仅装有小功率的浪涌抑制电路，均无法防止感应雷击，因此其信号或通信线接口也成为雷电波侵入的主要渠道。