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UPS電源的過壓防護(hù)
作為供電系統(tǒng)，UPS電源必須從多方面進(jìn)行線路連接，包括市電的交流輸入、UPS的交流輸出、通信接口等。嚴(yán)格來說，這三個(gè)端口都應(yīng)該提供過壓保護(hù)。
2021-09-24 11:16:36
上海UPS不間斷電源作為供電系統(tǒng)，必須從多方面進(jìn)行線路連接，包括市電的交流輸入、UPS的交流輸出、通信接口等。嚴(yán)格來說，這三個(gè)端口都應(yīng)該提供過壓保護(hù)。
UPS電源的過電壓保護(hù)有兩層含義：一方面，來自外部的各種浪涌或電壓尖峰對(duì)UPS有一定的影響，需要保護(hù)；另一方面，這些浪涌或電壓尖峰可能會(huì)通過UPS影響負(fù)載，必要時(shí)需要保護(hù)。
在配備大型UPS電源的數(shù)據(jù)中心或控制中心，其所在的樓宇或機(jī)房一般有較為完整的整體防雷系統(tǒng)，到達(dá)UPS終端的過電壓剩余值不高；但小型UPS的使用環(huán)境相對(duì)較差，因此除了防雷外，還需考慮操作過電壓對(duì)周圍電網(wǎng)的浪涌沖擊保護(hù)。
過電壓保護(hù)措施的效果和成本與設(shè)備和方案的選擇密切相關(guān)。
選擇較低工作電壓和較大電流容量的SPD器件可以降低其剩余電壓，但過低的工作電壓會(huì)導(dǎo)致SPD器件頻繁工作和過早失效，而大電流容量則會(huì)導(dǎo)致保護(hù)成本過高。
一般情況下，防雷不是小容量UPS電源的主要考慮因素，而是電源運(yùn)行過電壓的保護(hù)。
在早期設(shè)計(jì)中，出于成本考慮，小型UPS與其他常見電源產(chǎn)品類似，一般采用14D471氧化鋅壓敏電阻(MOV)對(duì)200Vac輸入EMI進(jìn)行過壓保護(hù)。
一般14D471變阻器產(chǎn)品的電流容量在6ka以下(8/20 s，一次)，在電網(wǎng)穩(wěn)定的地區(qū)沒有問題。但在電網(wǎng)不穩(wěn)定的地區(qū)，14D471變阻器相對(duì)容易損壞，這是因?yàn)榕c雷電浪涌相比，操作過電壓浪涌的幅度較低，但持續(xù)時(shí)間較長，具有周期性，被電流容量較小的變阻器吸收。
一種方案是增加MOV的電流容量，比如選擇20D471、25D471甚至32D471的MOV器件，這樣電流容量可以增加到10kA到25 kA左右(8/20 s，一次)。這樣既能承受長期或周期性的過電壓能量放電，又能將線路上的剩余電壓保持在較低水平。但是，這將**增加保護(hù)成本(增加數(shù)十倍)。
另一種方案是提高M(jìn)OV的工作電壓，例如，使用MOV器件，如14D561或14D621，將工作電壓從470伏提高到560伏或620伏。這樣，在不改變當(dāng)前容量的情況下，在不增加成本的情況下，**降低了MOV的作用概率和能量耗散時(shí)間。然而，這將增加管線上的殘余壓力。氣體放電管(GDT)是一種新型的SPD器件，由于價(jià)格相對(duì)便宜。與MOV相比，GDT有以下重要特點(diǎn)：
(1)與MOV相比，gdt具有更好的重復(fù)放電特性，不易損壞。
(2)MOV是箝位器件，而GDT是短路器件。GDT一旦動(dòng)作，就處于類似短路的低阻狀態(tài)，其短路動(dòng)作可能持續(xù)半個(gè)周期(10ms)左右，直到過零才能中斷。因此，氣體放電管一般需要與短路保護(hù)裝置(如保險(xiǎn)絲或斷路器)配合使用。
(3)GDT的工作電壓精度低于MOV，通常為10%，而GDT為20%。
對(duì)于戶外UPS，由于雷電浪涌和過電壓操作頻繁，考慮到短路保護(hù)裝置恢復(fù)不方便，一般不宜直接使用氣體放電管作為過電壓保護(hù)裝置。
由于MOV和GDT的表演特點(diǎn)不同，所以應(yīng)該也有很大的不同。理想的過電壓保護(hù)裝置要求漏電流小、動(dòng)作響應(yīng)快、殘壓低、不易老化，但現(xiàn)有的單個(gè)裝置不能完全滿足要求。
浪涌沖擊下，MOV和GDT器件的剩余電壓不同。
UPS電源的過電壓保護(hù)有兩層含義：一方面，來自外部的各種浪涌或電壓尖峰對(duì)UPS有一定的影響，需要保護(hù)；另一方面，這些浪涌或電壓尖峰可能會(huì)通過UPS影響負(fù)載，必要時(shí)需要保護(hù)。
在配備大型UPS電源的數(shù)據(jù)中心或控制中心，其所在的樓宇或機(jī)房一般有較為完整的整體防雷系統(tǒng)，到達(dá)UPS終端的過電壓剩余值不高；但小型UPS的使用環(huán)境相對(duì)較差，因此除了防雷外，還需考慮操作過電壓對(duì)周圍電網(wǎng)的浪涌沖擊保護(hù)。
過電壓保護(hù)措施的效果和成本與設(shè)備和方案的選擇密切相關(guān)。
選擇較低工作電壓和較大電流容量的SPD器件可以降低其剩余電壓，但過低的工作電壓會(huì)導(dǎo)致SPD器件頻繁工作和過早失效，而大電流容量則會(huì)導(dǎo)致保護(hù)成本過高。
一般情況下，防雷不是小容量UPS電源的主要考慮因素，而是電源運(yùn)行過電壓的保護(hù)。
在早期設(shè)計(jì)中，出于成本考慮，小型UPS與其他常見電源產(chǎn)品類似，一般采用14D471氧化鋅壓敏電阻(MOV)對(duì)200Vac輸入EMI進(jìn)行過壓保護(hù)。
一般14D471變阻器產(chǎn)品的電流容量在6ka以下(8/20 s，一次)，在電網(wǎng)穩(wěn)定的地區(qū)沒有問題。但在電網(wǎng)不穩(wěn)定的地區(qū)，14D471變阻器相對(duì)容易損壞，這是因?yàn)榕c雷電浪涌相比，操作過電壓浪涌的幅度較低，但持續(xù)時(shí)間較長，具有周期性，被電流容量較小的變阻器吸收。
一種方案是增加MOV的電流容量，比如選擇20D471、25D471甚至32D471的MOV器件，這樣電流容量可以增加到10kA到25 kA左右(8/20 s，一次)。這樣既能承受長期或周期性的過電壓能量放電，又能將線路上的剩余電壓保持在較低水平。但是，這將**增加保護(hù)成本(增加數(shù)十倍)。
另一種方案是提高M(jìn)OV的工作電壓，例如，使用MOV器件，如14D561或14D621，將工作電壓從470伏提高到560伏或620伏。這樣，在不改變當(dāng)前容量的情況下，在不增加成本的情況下，**降低了MOV的作用概率和能量耗散時(shí)間。然而，這將增加管線上的殘余壓力。氣體放電管(GDT)是一種新型的SPD器件，由于價(jià)格相對(duì)便宜。與MOV相比，GDT有以下重要特點(diǎn)：
(1)與MOV相比，gdt具有更好的重復(fù)放電特性，不易損壞。
(2)MOV是箝位器件，而GDT是短路器件。GDT一旦動(dòng)作，就處于類似短路的低阻狀態(tài)，其短路動(dòng)作可能持續(xù)半個(gè)周期(10ms)左右，直到過零才能中斷。因此，氣體放電管一般需要與短路保護(hù)裝置(如保險(xiǎn)絲或斷路器)配合使用。
(3)GDT的工作電壓精度低于MOV，通常為10%，而GDT為20%。
對(duì)于戶外UPS，由于雷電浪涌和過電壓操作頻繁，考慮到短路保護(hù)裝置恢復(fù)不方便，一般不宜直接使用氣體放電管作為過電壓保護(hù)裝置。
由于MOV和GDT的表演特點(diǎn)不同，所以應(yīng)該也有很大的不同。理想的過電壓保護(hù)裝置要求漏電流小、動(dòng)作響應(yīng)快、殘壓低、不易老化，但現(xiàn)有的單個(gè)裝置不能完全滿足要求。
浪涌沖擊下，MOV和GDT器件的剩余電壓不同。
為了結(jié)合兩種設(shè)備的特點(diǎn)，UPS電源可以將兩種設(shè)備結(jié)合起來，充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)。
作為上海UPS不間斷電源的系統(tǒng)化服務(wù)商友情提醒：一定要找有經(jīng)驗(yàn)的，有誠信，有服務(wù)意識(shí)，有售后網(wǎng)絡(luò)的合作伙伴，不可貪圖便宜購買功能不齊全，用料不厚道的貨物，以免在使用的過程中有眾多的安全隱患和損失。
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