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UPS不间断电源,过电压防护是为避免电力系统中过电压造成电器设备绝缘破坏而采取的防护措施。过电压防护器件的故障同样也是UPS的故障,同样会给UPS的使用和维护带来极大的不便。在比较低成本前提下,选择设计适当的过电压防护,已经成为现代UPS应用的重要环节。本文在介绍过电压防护概念的变化及UPS应用中的“防雷”误区的基础上,结合实际,针对UPS应用当中的过电压防护需求及小容量UPS的电源过电压防护特征,提出适当的UPS电源过电压防护方案。
1.过电压防护概念的变化
当远处发生雷击时,雷电浪涌通过电网或通讯线路传输到设备端,虽然不一定立即损毁设备,也会对设备内部造成累计性损害。另外,随着经济的快速发展,设备遭受来自线路上的其它浪涌干扰(例如各种动力设备启动运行时对电网所带来的操作过电压现象)的可能性也很高,其对设备的影响可能更大。
因此,再简单直观地认定“没有雷电就不需要过电压防护”,显然是不正确的。可以说,目前的过电压防护工作已经由传统的防雷转向直击雷、雷电电磁脉冲、地电位反击和操作过电压的综合防护。
UPS不间断电源的过电压防护需求
UPS作为供电系统,必然存在来自多个方面的线路连接,包括市电交流输入、UPS交流输出、通信接口等。严格来说,这三个端口都应设置过电压防护。本文主要讨论交流端口的操作过电压防护问题。UPS的过电压防护包含两重的意义:一方面,来自外部的各种浪涌或电压尖峰对UPS构成一定影响,需要进行防护;另一方面,这些浪涌或电压尖峰有可能透过UPS影响到负载,必要时也需要进行防护。
2.小容量UPS不间断电源的电源过电压防护特征
配置大型UPS的数据中心或控制中心,其所在的建筑物或机房一般都具备比较完善的整体防雷系统,到达UPS端的过电压残值不高;而小UPS的使用环境则比较差,除了防雷,还要考虑对周边电网上的操作过电压的浪涌冲击防护。另一方面,大型UPS成本空间较多,防护方案容易实现;而小UPS则成本捉襟见肘,所能采用的防护手段和器件有限。
3.小容量UPS不间断电源的电源过电压防护方案
过电压防护措施的效果和成本与其器件和方案的选择有着重要的关系。选择较低动作电压和较大通流容量的SPD器件可以降低其残压,但动作电压太低会由于电源的不稳造成SPD器件频繁动作而提前失效,通流容量较大则造成防护成本过高。
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