UPS應用中的過(guò)電壓防護需求及解決方案

過(guò)電壓防護器件的故障同樣也是UPS的故障，同樣會(huì )給UPS的使用和維護帶來(lái)極大的不便，在較低成本的條件下，選擇設計適當的過(guò)電壓防護措施，已經(jīng)成為現代UPS應用的重要環(huán)節。本文在介紹過(guò)電壓防護概念的變化及UPS應用中的“防雷”誤區的基礎上，結合實(shí)際，針對UPS應用當中的過(guò)電壓防護需求及小容量UPS的電源過(guò)電壓防護特征，提出適當的UPS電源過(guò)電壓防護方案。

1.過(guò)電壓防護概念的變化

當遠處發(fā)生雷擊時(shí)，雷電浪涌通過(guò)電網(wǎng)或通訊線(xiàn)路傳輸到設備端，雖然不一定立即損毀設備，也會(huì )對設備內部造成累計性損害。另外，隨著(zhù)經(jīng)濟的快速發(fā)展，設備遭受來(lái)自線(xiàn)路上的其它浪涌干擾(例如各種動(dòng)力設備啟動(dòng)運行時(shí)對電網(wǎng)所帶來(lái)的操作過(guò)電壓現象)的可能性也很高，其對設備的影響可能更大。

因此，再簡(jiǎn)單直觀(guān)地認定“沒(méi)有雷電就不需要過(guò)電壓防護”，顯然是不正確的?？梢哉f(shuō)，目前的過(guò)電壓防護工作已經(jīng)由傳統的防雷轉向直擊雷、雷電電磁脈沖、地電位反擊和操作過(guò)電壓的綜合防護。

2.UPS應用中的“防雷”誤區

2.1誤區之一：“防雷器”只是防雷

在UPS實(shí)際應用中，經(jīng)常會(huì )遇到這種情況：明明是晴空萬(wàn)里，感覺(jué)不到任何雷電的現象，UPS內置的“防雷器”卻損壞了。用戶(hù)說(shuō)是UPS機器質(zhì)量有問(wèn)題，可UPS本身卻仍然可以繼續正常工作。

如果附近沒(méi)有重型的動(dòng)力設備，要想用“操作過(guò)電壓”來(lái)說(shuō)服用戶(hù)，恐怕也不太容易。事實(shí)上，國外對此類(lèi)普通低壓配電線(xiàn)路上的各種電壓浪涌情況，也有不少統計和報道。例如美國的一則統計表明：在10000小時(shí)內，在線(xiàn)間發(fā)生的各種電壓值浪涌的次數，超出原工作電壓一倍以上的浪涌電壓次數達到800余次，其中超過(guò)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(dòng)作或損壞，是完全可能的。

2.2 誤區之二：廉價(jià)“防雷器”也防雷

不少用戶(hù)出于對相關(guān)規定的考慮，要求UPS在較低價(jià)格的條件下，也要配置“防雷器”，個(gè)別廠(chǎng)家為了“滿(mǎn)足”用戶(hù)要求，隨便裝個(gè)小壓敏電阻也稱(chēng)作“有防雷”。

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

3.UPS的過(guò)電壓防護需求

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

4.小容量UPS的電源過(guò)電壓防護特征

配置大型UPS的數據中心或控制中心，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，到達UPS端的過(guò)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(guò)電壓的浪涌沖擊防護。