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弱电系统中UPS电源防雷重要性

时间:2021-03-29点击:44 次

  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。

  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干扰带来的影响,真正实现了对负载的无干扰、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,保护性能更好,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元件将出现不可逆性损坏。对于微电子设备来讲,危害更大的是雷电电磁脉冲,它无孔不入,隐含杀机。

  直击雷、感应雷和雷电电磁脉冲等都有可能对UPS电源造成损害,因此要做好UPS的防雷就必须严格遵守《建筑物电子信息系统防雷技术规范》综合防雷系统的要求,做好以下几点:

  要将外部防雷措施和内部防雷措施统筹兼顾,全面规划,切实做好接地和等电位连接。完善设备所在建筑物外部防雷系统,按照国标《建筑物防雷设计规范》(GB50057-94(2000年版)),安装接闪器,引下线以及防雷接地网等设施。做好机房接地,根据国标《电子计算机房设计规范》(GB50174-1993),交流工作地、直流工作地、安全保护地、防雷接地宜共用一组接地装置,其接地电阻按其中最小值要求确定;如果必须分设接地,则必须于两地之间加装等电位共地联结器。

  要采取多级防护措施。所谓多级防护就是按照电磁兼容的原理,分层次地对雷电流进行削弱,在动力线进户配电柜、楼层配电柜以及机房进户配电盒,安装适配的避雷器。对于有信号或通信接口的UPS,为防止雷电波从信号或通信线引入,必须在信号或通信线接口处加装相应的信号避雷器。雷电防护的中心内容是泄放和均衡,泄放将雷电流尽可能多的、尽可能远的是泄放于地,而拒之于通信系统之外。均衡是减小雷电流在诸导电物体上产生的电位差,防止雷电流的反击。

  UPS电源的安装位置要讲究。依据国际电工委员会ICE1312一1((雷电电磁脉冲的防护》的建筑物分区方法,UPS电源机房属LPZ1区,在本区内的物体不可能遭受直接雷击,在本区内的电磁场有可能衰减。就是UPS电源应安装在LPZ1区内,同时,为防范雷电流产生的强电磁场干扰,UPS电源放置离墙应有一定的距离,与外墙立柱钢筋引下线的距离≥0.83m,即设备处在雷电流磁场的安全区内。并把机器外壳屏蔽接地,机柜门用导线与地加强连接,机柜内成为LPZ2区。


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