UPS是不間斷電源(uninterruptible power system)的英文簡稱，是能夠提供持續(xù)、穩(wěn)定、不間斷的電源供應的重要外部設(shè)備。 UPS按工作原理分成后備式、在線式與在線互動式三大類。 UPS顧名思義，它就是一臺這樣的機器，它在市電停止供應的時候，能保持一段供電時間，使人們有時間存盤，再從容地關(guān)閉機器。

 

 

現(xiàn)如今市面上的UPS主要可分為兩大類：未安裝防雷器件的UPS與內(nèi)部安裝有防雷器件的UPS. 未安裝防雷器件的UPS，這類UPS包括早期生產(chǎn)和目前部份小功率的UPS，其防雷功能可以說“無”，只能對市電網(wǎng)過電壓或很小的雜散電流起著電源凈化的保護作用。當雷擊來臨時，它本身首當其沖被擊壞。內(nèi)部安裝有防雷器件的UPS，這里分二種類型：裝有不合標準的防雷器件的UPS，這類UPS生產(chǎn)廠家為了節(jié)省成本，只是象征性裝一組小功率的金屬氧化鋅壓敏電阻MOV，只能對很小的感應雷電有一定的防護作用。部分進口名牌UPS及幾家國內(nèi)著名UPS生產(chǎn)廠家在其UPS內(nèi)部安裝有標準的防雷器件，這一類UPS是否可以完善地保護UPS自身，并通過保護自身而達到保護其它設(shè)備電源的免遭雷電的侵害的目的呢？答案是否定的。

 

關(guān)于雷電對于微電子設(shè)備的危害早已為工程技術(shù)人員所熟悉。對于微電子設(shè)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(jù)我們對有關(guān)事故的統(tǒng)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。

 

(1)從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(jù)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(xiàn)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(nèi)著名UPS生產(chǎn)廠家在其UPS內(nèi)部，根據(jù)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無屏蔽地下電纜可達10kV，如果沒有按照規(guī)范設(shè)計的完整的防雷體系，即是這樣的UPS也無法保護用電設(shè)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(tǒng)，信號線也成為雷電電磁脈沖侵入的通道。正因為此，關(guān)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(qū)。

 

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(xiàn)在開機運行一段時間后，莫名奇妙地出現(xiàn)從逆變器供電自動轉(zhuǎn)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，而且基本上都有UPS電源。所以一定要對UPS電源及其監(jiān)控系統(tǒng)的雷電防護引起足夠的重視。

 

對UPS電源系統(tǒng)及通信端口的雷電防護，應根據(jù)國家規(guī)定的有關(guān)規(guī)范，并根據(jù)應用環(huán)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(jīng)濟的防雷系統(tǒng)。針對UPS系統(tǒng)的特點，其雷電防護應重點把握以下幾點：

 

要完善外部防雷設(shè)施，做好機房接地，根據(jù)《電子計算機房設(shè)計規(guī)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(shè)接地，則必須于兩地之間加裝等電位共地聯(lián)結(jié)器。UPS保護的往往都是大型的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，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。

 

要采取多級雷電防護措施。IEC61312-1都有明確的防雷分區(qū)的概念，將需要雷電防護的區(qū)域分為：

 

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

 

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

 

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

 

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

 

雷電防護的中心內(nèi)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(tǒng)之外。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。

 

 

避雷器產(chǎn)品市場目前比較豐富，應盡量選擇有信譽、質(zhì)量可靠的避雷器，避雷器的接地線應不少于6mm2，以最直最短的引線連接，在接線方式上最好采用凱文接線方式，最大限度地減少引線上的感應電壓。

 

UPS電源專用防雷箱和UPS電源必須進行接地，防雷器和UPS電源要進行等電位連接，UPS輸出線路要有地線。接地系統(tǒng)最好采用高質(zhì)量的接地模塊，這些可以保證接地電阻的可靠性和抗腐蝕性，也避免了每間隔1-2年改造地網(wǎng)，為使用單位節(jié)省了費用。

 

 

隨著UPS電源智能化程度的提高，UPS電源往往已經(jīng)不僅僅是一臺電網(wǎng)停電后可以繼續(xù)為負載供電的整機產(chǎn)品，而是一個局部的高度可靠，性能齊全、高智能化的供電中心，對于保證信息網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)安全與暢通有著重要作用。分析UPS電源雷電防護的重要性與必要性，是本文的目的所在，希望引起大家對此問題的重視。對UPS電源系統(tǒng)的雷電防護，是一專業(yè)性很強的工作，最好在專業(yè)人員的指導下進行。要注意系統(tǒng)化的考慮問題。UPS電源現(xiàn)已廣泛應用于：工業(yè)、通訊、國防、醫(yī)院、廣播電視、計算機業(yè)務終端、網(wǎng)絡(luò)服務器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、數(shù)據(jù)存儲設(shè)備等領(lǐng)域。