有任何连带关系的孤立故障。因此建议只要将这台故障电源的输出切断就可恢复供电。结果机器很快就投入到了正常运行状态,比原方案节约了几天的时间。
(3)可以预防故障的再次发生
在上述例2中所表述的可控硅烧毁事例中,有些人之所以只能做出雷击和干扰的模糊概念的原因,就是任凭经验肯定没错,笼统地一说也对,但不能深入给出干扰的机制是什么。这样的结果只能暂时找到故障和排除故障,但由于没找到真正的原因有可能同样的故障会再次出现。为了说明这个问题有些基本概念需要了解一下。图12(a)给出了可控硅在实际电路中的电路结构.从该图中可以看出,在可控硅的控制极G和阴极C并入了一个电阻电容串联支路。这个串联支路就是为防止外来干扰而使可控硅误导通的。所以那种所谓雷击和干扰的说法不过是一种经验式的猜测。那么究竟是什么原因导致可控硅烧毁的呢?其误区就在于一般人只知道给可控硅控制极上加触发信号才可使可控硅开启,其它还有两种开启方式就连一般搞电路的人们也并不知道。这就是和控制极无关的温度和AC间的电压上升率。该数据中心所在地当天下雨,当然温度不高,但也没有雷电发生,只在十公里外有雷雨,雷电浪涌电压沿架空传输电侵入本地。由于雷电脉冲的宽度很窄,所以并联在用户市电输入端的电容补偿设备根本无法阻挡,因雷电脉冲因沿路衰减和而一二级防雷器的作用在幅度上已降低很多,不足以破坏电路器件,但它的上升率并未得到减缓,当其加到可控硅,AC电压上升率Δu/Δt>20V/μs时,可控硅就被位移电流打开。
图12(a)表示的是可控硅整流器正常开启时的电流路径,这时整流器工作正常;图12(b)表示的是可控硅整流器非正常开启时的电流路径,这时电流只经过被全部打开的可控硅直接将380V输入电压短路形成灾难性的短路电流。由于IGBT内寄生有一支可控硅,在遇到同样电压上升率时也会出现同样的故障,这在高频机UPS中也已发生了同样的事故。
既然找出了故障形成的机制是电压上升率,那么解决的方法就是减缓雷电脉冲的电压上升率,最简单的方法就是加LC网络。如图13为LC缓冲网络远离电路及缓冲原理特性。根据图13(b)特性就可以计算出LC的具体数值。
由于雷电压脉冲前沿非常陡峭,可以近似地认为是垂直上升的,在这个前提下利用LC网络垂直上升的脉冲电压按指数率爬升,其爬升的规律如式