UPS應用中的過電壓防護需求及解決方案

過電壓防護器件的故障同樣也是UPS的故障，同樣會給UPS的使用和維護帶來極大的不便，在較低成本的條件下，選擇設計適當?shù)?a class="contentlabel" href="http://m.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/過電壓">過電壓防護措施，已經(jīng)成為現(xiàn)代UPS應用的重要環(huán)節(jié)。本文在介紹過電壓防護概念的變化及UPS應用中的“防雷”誤區(qū)的基礎上，結合實際，針對UPS應用當中的過電壓防護需求及小容量UPS的電源過電壓防護特征，提出適當?shù)腢PS電源過電壓防護方案。

1.過電壓防護概念的變化

當遠處發(fā)生雷擊時，雷電浪涌通過電網(wǎng)或通訊線路傳輸?shù)皆O備端，雖然不一定立即損毀設備，也會對設備內部造成累計性損害。另外，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，設備遭受來自線路上的其它浪涌干擾(例如各種動力設備啟動運行時對電網(wǎng)所帶來的操作過電壓現(xiàn)象)的可能性也很高，其對設備的影響可能更大。

因此，再簡單直觀地認定“沒有雷電就不需要過電壓防護”，顯然是不正確的。可以說，目前的過電壓防護工作已經(jīng)由傳統(tǒng)的防雷轉向直擊雷、雷電電磁脈沖、地電位反擊和操作過電壓的綜合防護。

2.UPS應用中的“防雷”誤區(qū)

2.1誤區(qū)之一：“防雷器”只是防雷

在UPS實際應用中，經(jīng)常會遇到這種情況：明明是晴空萬里，感覺不到任何雷電的現(xiàn)象，UPS內置的“防雷器”卻損壞了。用戶說是UPS機器質量有問題，可UPS本身卻仍然可以繼續(xù)正常工作。

如果附近沒有重型的動力設備，要想用“操作過電壓”來說服用戶，恐怕也不太容易。事實上，國外對此類普通低壓配電線路上的各種電壓浪涌情況，也有不少統(tǒng)計和報道。例如美國的一則統(tǒng)計表明：在10000小時內，在線間發(fā)生的各種電壓值浪涌的次數(shù)，超出原工作電壓一倍以上的浪涌電壓次數(shù)達到800余次，其中超過1000V的就有300余次。

可想而知，根本不需要雷電作用，要讓“防雷器”動作或損壞，是完全可能的。

2.2 誤區(qū)之二：廉價“防雷器”也防雷

不少用戶出于對相關規(guī)定的考慮，要求UPS在較低價格的條件下，也要配置“防雷器”，個別廠家為了“滿足”用戶要求，隨便裝個小壓敏電阻也稱作“有防雷”。

事實上，一般小通流容量的壓敏電阻只能具備一定的過電壓防護作用，如果確實需要防雷，就必須考慮足夠的通流容量器件及相關的成本。

3.UPS的過電壓防護需求

UPS作為供電系統(tǒng)，必然存在來自多個方面的線路連接，包括市電交流輸入、UPS交流輸出、通信接口等。嚴格來說，這三個端口都應設置過電壓防護。本文主要討論交流端口的操作過電壓防護問題。UPS的過電壓防護包含兩重的意義：一方面，來自外部的各種浪涌或電壓尖峰對UPS構成一定影響，需要進行防護;另一方面，這些浪涌或電壓尖峰有可能透過UPS影響到負載，必要時也需要進行防護。

4.小容量UPS的電源過電壓防護特征

配置大型UPS的數(shù)據(jù)中心或控制中心，其所在的建筑物或機房一般都具備比較完善的整體防雷系統(tǒng)，到達UPS端的過電壓殘值不高;而小UPS的使用環(huán)境則比較差，除了防雷，還要考慮對周邊電網(wǎng)上的操作過電壓的浪涌沖擊防護。