基于信息通信ups电源的防雷系统研究

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1、基于信息通信UPS电源的防雷系统研宄刘贤权（煤炭工业济南设计研究院有限公司山东济南250031）摘要：UPS（不间断电源）主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备如电磁阀、压力变送器等提供稳定、不间断的电力供应。就目前而言，其还不能够完全抗击雷电电击，特别是感应雷击。因此，UPS电源的防雷研究，对提高其系统的可靠性具有重要意义。关键词：UPS；多级防护；避雷器；自然接地；防雷在我国，一些信息通信网络系统的应用单位的UPS电源设备还没有完全建立较为有效的雷电防护措施。计算机设备、网络设备和通信设备普遍存

2、在着绝缘强度低、过电压耐受能力差等致命弱点，一旦遭遇雷击浪涌过电压的冲击，轻则造成这些电子系统的运行中断，重则击毁计算机设备、网络设备及其他各种通信设备，造成整体计算机网络系统和通信系统的瘫痪。一、雷电对于UPS电源的危害对于微电子设备来讲，危害最大的是雷电电磁脉冲：1>UPS电源的市电输入端口是滤波单元，一般括MEI滤波器与RFI滤波器，而根据雷电流的频谱特点，其90%以上的能量集中于1MHz以下，直流成分占60%以上。当雷电来临，UPS位于电源线路的最前端,首当其中受到攻击。2）现在不少UPS增加了避雷功能，但

3、即使是这样，如果没有按照规范设计的完整的防雷体系，其也无法保护用电设备不受雷电侵害的。3）UPS电源，特別是智能化的UPS电源，木身含有大量的集成电路。而且越来越多的UPS带有智能管理系统，信号线也成为雷电电磁脉冲侵入的通道。从雷电灾害损失事例类型来看,90%以上涉及电脑网络及通讯系统，而且基木上都有UPS电源。二、UPS电源防雷的多级防护目前，UPS内部有的安装有防雷器件，有的则没有。其只能对一些信息通信设备过电压和很小的杂散电流起着电源净化的保护作用，或者虽然具有良好的防雷电措施，侶还不能完善地保护UPS电源木

4、身，一旦遇到强烈的雷电电击，还不完全能够通过保护自身进而达到保护其它设备电源。对UPS电源系统的雷电防护，应根据国家规定的有关规范以及应用环境的具体情况，因地制宜制定出切实可行的解决方案,建立有效的、科学的、经济的防雷系统。多级防护是按照电磁兼容的原理，分层次地对雷电流进行削弱，在动力线进户配电枳、楼层配电柜以及机房进户配电盒，安装适当规格的避雷器。对于冇信号或通信接U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U处加装相应的信号避雷器。此外，要完善外部防雷设施，做好机房接地，根据《电子计算机房设

5、计规范》，交流、直流工作地、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。如必须分设接地，则必须于两地之间加装等电位共地联结器。需要注意的是，不管采用怎样的接地系统，等电位连接都是非常重要的。对于多级雷电防护措施，在《建筑物防雷设计规范》、IEC61312-1都奋明确的防雷分区概念，将需要雷电防护的区域分为：1）LPZOA（0A区）：该区内的各物体都可能遭受直接雷击，同时在该区内雷电产生的电磁场能自由传播，没冇衰减。2）LPZOB（0B区）：该区内的各物体在接闪器的保护范围内，不会遭受直接雷击

6、，但该区内的雷电电磁场因没奋屏蔽装置，雷电产生的电磁场也能自由传播，没有衰减。3）LPZ1（1区）：该区内的各个物体因在建筑内，不会遭受直接雷击，流经各导体的电流比LPZOB区更小，本区内的雷电电磁场根据屏蔽措施的不同而有不同衰减。4）LPZ2（2区）：当需要进一步减小雷电和电磁场吋，应引入后续防雷区，并按照需要保护系统所要求的环境选择后续防雷区的要求条件。三、UPS电源防雷的避雷器选择避雷器产品市场0前比较丰富，应尽量选择有信誉、质量可靠的避雷器，比如:三相电源V25-B+C/3+NPE避雷器、单相电源避雷器V2

7、0-C/3+NPE等。选择避雷器，要满足以下三条基本条件：1）安装避雷器后，在无电涌发生时，避雷器不应对电气（电子）系统的正常运行产生影响。2）安装避雷器后，在有电涌发生的情况下，避雷器能承受预期通过的雷电流而不损坏，并能钳制电涌电压和分走电涌电流。3）在电涌电流通过后，避雷器应迅速恢复高阻状态，切断工频续流。一般情况下，我们将避雷器安装在被保护设备以及UPS前端，避雷器所有连接导线应尽可能的短，特别是接地线，其长度不宜大于0.5m。所有连线应规整，平直，线径符合相关要求（如表一所示）。在接线方式上最好采用凯文接线

8、方式，最大限度地减少引线上的感应电压。重要的机房还需要在UPS输出端安装V10-C/1+NPE避雷器或PTX-20机柜专用避雷箱。UPS电源专用避雷箱和UPS电源必须进行接地，接地电阻一般应不人于4欧姆，避雷器和UPS电源要进行等电位连接，UPS输出线路要有地线。接地系统最好采用高质量的接地模块，这些可以保证接地电阻的可靠性和抗腐蚀性。四、UPS电源防雷的自