小功率UPS電源過電壓防護需求和方案

來源：存能電氣  日期：2019-07-11 09:44  瀏覽量：次

　　小功率UPS電源過電壓防護需求和方案。在UPS不間斷電源的使用中，過電壓的成本與其器件等都與UPS不間斷電源的使用壽命、過電壓防護方案的選擇有著重要的作用，一般來講，小容量UPS主要還不是考慮防雷，而是對電源操作過電壓的防護。

　　過電壓防護器件的故障同樣也是小功率UPS電源的故障，同樣會給UPS的使用和維護帶來極大的不便，在較低成本的條件下，選擇設(shè)計適當?shù)倪^電壓防護措施，已經(jīng)成為現(xiàn)代UPS電源應(yīng)用的重要環(huán)節(jié)。

　　小功率UPS電源過電壓防護需求

　　UPS作為供電系統(tǒng)，必然存在來自多個方面的線路連接，包括市電交流輸入、UPS交流輸出、通信接口等。嚴格來說，這三個端口都應(yīng)設(shè)置過電壓防護。本文主要討論交流端口的操作過電壓防護問題

　　小功率UPS電源的過電壓防護包含兩重的意義：一方面，來自外部的各種浪涌或電壓尖峰對UPS構(gòu)成一定影響，需要進行防護;另一方面，這些浪涌或電壓尖峰有可能透過UPS影響到負載，必要時也需要進行防護。

　　配置大型UPS的數(shù)據(jù)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(tǒng)，到達UPS端的過電壓殘值不高;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)上的操作過電壓的浪涌沖擊防護。

　　另一方面，大型UPS成本空間較多，防護方案容易實現(xiàn);而小UPS則成本捉襟見肘，所能采用的防護手段和器件有限。

　　小功率UPS的電源過電壓防護方案

　　過電壓防護措施的效果和成本與其器件和方案的選擇有著重要的關(guān)系。選擇較低動作電壓和較大通流容量的SPD器件可以降低其殘壓，但動作電壓太低會由于電源的不穩(wěn)造成SPD器件頻繁動作而提前失效，通流容量較大則造成防護成本過高。通常情況下，小容量UPS電源主要還不是考慮防雷，而是對電源操作過電壓的防護。

　　一種方案是增加MOV的通流容量，例如選用20D471、25D471甚至32D471的MOV器件，使通流容量提高到10kA至25KA(8/20μs，一次)左右。這樣，既能夠承受較長時間或周期性的過電壓能量瀉放，也能夠令線上的殘壓保持在較低水平。不過，這會使防護成本大大增加(數(shù)十倍的增加)。

　　另一種方案是增加MOV的動作電壓，例如選用14D561或14D621等MOV器件，使動作電壓從470V提高到560V或620V。這樣，在不改變通流容量的情況下，大大減少了MOV的動作機率和瀉能時間，而又不增加成本。不過，這會使線上的殘壓有所提高。

　　最后提醒大家，合理的UPS不間斷電源過電壓防護方案既能夠承受較長時間或周期性的過電壓能量瀉放，也能夠令線上的殘壓保持在較低水平。所以我們一定要為自己選擇好的過電壓防護方案。

　　UPS電源過電壓防護的誤區(qū)

　　“防雷器”只是防雷

　　用戶在UPS實際應(yīng)用中，經(jīng)常會遇到這種情況：明明是晴空萬里，感覺不到任何雷電的現(xiàn)象，UPS內(nèi)置的“防雷器”卻損壞了。用戶說是UPS機器在無任何雷電征兆的情況下，用戶正在運行的UPS電源內(nèi)置防雷器卻壞了，但是UPS卻仍在正常工作著。其實，當遠處發(fā)生雷擊時，雷電浪涌通過電網(wǎng)或通訊線路傳輸?shù)皆O(shè)備端，雖然不一定立即損毀設(shè)備，也會對設(shè)備內(nèi)部造成累計性損害。

　　廉價“防雷器”也防雷

　　不少用戶出于對相關(guān)規(guī)定的考慮，要求UPS在較低價格的條件下，也要配置“防雷器”，個別廠家為了“滿足”用戶要求，隨便裝個小壓敏電阻也稱作“有防雷”。事實上，一般小通流容量的壓敏電阻只能具備一定的過電壓防護作用，如果確實需要防雷，就必須考慮足夠的通流容量器件及相關(guān)的成本。

　　為了UPS電源可靠工作，還應(yīng)具有較完善的保護電路。一般的UPS中都有電池電壓過低自動保護電路、市電電壓過高自動和UPS延遲啟動自動保護電路等。為了隨時掌握和了解工作狀態(tài)及其運行情況，UPS中還設(shè)有監(jiān)測電路、顯示電路及報警電路。