UPS電源被廣泛用于為計算機系統(tǒng)及其它信息系統(tǒng)提供可靠安全的供電電源。而UPS是強電與弱電相結(jié)合的精密電子設備，其構(gòu)成中除大功率的電力元件外，還包括CPU板、邏輯控制板、整流器控制板、逆變器控制板等微電子控制部件。UPS微電子控制部件的主要元器件是各種集成電路(IC)，而IC對電磁環(huán)境的要求較高，當IC處于幅度為0.3GS(高斯)的電磁脈沖環(huán)境下，會使機器發(fā)生誤動作，電磁脈沖幅度為0.75GS時，IC元件會出現(xiàn)假性損壞，幅度為2.4GS時，IC元件將出現(xiàn)不可逆永久性損壞。對于微電子設備來講，危害最大的是雷電電磁脈沖，它無孔不入，隱含殺機。本文討論了雷電對于UPS電源的危害，強調(diào)了UPS電源系統(tǒng)雷電防護的重要性并提出了防護措施。

一、UPS電源不能阻擋雷電流的侵害，原因有以下三個方面：

1、UPS安裝在重要設備的前端，所以當雷電直擊到低壓電源線或在電纜上產(chǎn)生感應雷電時，電源導線上的過電流過電壓經(jīng)過配電系統(tǒng)，最先沖擊UPS，而UPS穩(wěn)壓范圍一般單相在160~260V，三相在320V~460V之間。要防止瞬間10~20kV的雷電沖擊波的過電壓幅值是不可能的，因此當雷擊來臨時，它最先受到雷電流的沖擊。

2、內(nèi)部安裝有防雷器件的UPS分為兩種類型：

1)裝有不合標準的防雷器件的UPS。這類是生產(chǎn)廠家為了節(jié)省成本，只是象征性地裝一組小功率的金屬氧化鋅壓敏電阻MOV，只能對很小的感應雷電有一定的防護作用。

2)部分進口UPS及國內(nèi)部分UPS，是根據(jù)國際IEC801-5的標準(抑制吸收電源供電線路輸入端的雷電電壓及電流的強浪涌，其沖擊電流為20kA，沖擊電壓為6kV，波形為8/20μs)，安裝有標準的防雷器件。而這一類的UPS能否完好的保護UPS自身的安全，并達到保護其它后續(xù)電源及設備免遭雷電侵害的目的，經(jīng)長期的監(jiān)測的統(tǒng)計資料表明，直擊雷在一般低壓架空線路產(chǎn)生的過電壓幅值高達100kV，電信線路高達40~60kV。感應雷電過電壓幅值在無屏蔽架空線上最高幅值達到20kV，無屏蔽地下電纜可達10kV，由此可見，即使裝有標準防雷器件的UPS，在其電源線路前端(配電室、房、柜及箱)沒有加裝有效的高能量防雷器件，這類UPS同樣會遭到雷擊損壞。

3、智能化的UPS本身含有大量的集成電路。而且越來越多的UPS帶有智能管理系統(tǒng)，信號線也成為雷電電磁脈沖侵入的通道。信號接口或遠程控制用通信線接口，有的沒有裝浪涌電路，有的僅裝有小功率的浪涌抑制電路，均無法防止感應雷擊，因此其信號或通信線接口也成為雷電波侵入的主要渠道。關于UPS電源遭受雷電侵害的案例屢見不鮮，特別是在雷暴日比較多的雷擊區(qū)。

綜上分析，未安裝防雷器件的UPS是不具備防雷功能，只能對市電網(wǎng)過電壓或很小的雜散電流起到電源凈化和保護的作用。當雷擊來臨時，它本身首先被擊壞;內(nèi)裝防雷器件的UPS，也不可能完善地保護其自身，并達到保護其它設備的電源免遭雷電侵害;從架空電源線和信號線上侵入的直擊雷過電壓和感應雷過電壓，是造成智能型UPS損害的主要原因。因此，加強對UPS電源的雷電防護措施是十分必要的，同時也具有重要的現(xiàn)實意義。

二、UPS電源的雷電防護

直擊雷、感應雷和雷電電磁脈沖等都有可能對UPS電源造成損害，因此要做好UPS的防雷就必須嚴格遵守《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術規(guī)范》綜合防雷系統(tǒng)的要求，做好以下幾點：

1、要將外部防雷措施和內(nèi)部防雷措施統(tǒng)籌兼顧，全面規(guī)劃，切實做好接地和等電位連接。完善設備所在建筑物外部防雷系統(tǒng)，按照國標《建筑物防雷設計規(guī)范》(GB50057-94(2000年版))，安裝接閃器，引下線以及防雷接地網(wǎng)等設施。做好機房接地，根據(jù)國標《電子計算機房設計規(guī)范》(GB50174-1993)，交流工作地、直流工作地、安全保護地、防雷接地宜共用一組接地裝置，其接地電阻按其中最小值要求確定;如果必須分設接地，則必須于兩地之間加裝等電位共地聯(lián)結(jié)器。

2、要采取多級防護措施。所謂多級防護就是按照電磁兼容的原理，分層次地對雷電流進行削弱，在動力線進戶配電柜、樓層配電柜以及機房進戶配電盒，安裝適配的避雷器。對于有信號或通信接口的UPS，為防止雷電波從信號或通信線引入，必須在信號或通信線接口處加裝相應的信號避雷器。雷電防護的中心內(nèi)容是泄放和均衡，泄放將雷電流盡可能多的、盡可能遠的是泄放于地，而拒之于通信系統(tǒng)之外。均衡是減小雷電流在諸導電物體上產(chǎn)生的電位差，防止雷電流的反擊。

3、UPS電源的安裝位置要講究。依據(jù)國際電工委員會ICE1312一1((雷電電磁脈沖的防護》的建筑物分區(qū)方法，UPS電源機房屬LPZ1區(qū)，在本區(qū)內(nèi)的物體不可能遭受直接雷擊，在本區(qū)內(nèi)的電磁場有可能衰減。就是UPS電源應安裝在LPZ1區(qū)內(nèi)，同時，為防范雷電流產(chǎn)生的強電磁場*，UPS電源放置離墻應有一定的距離，與外墻立柱鋼筋引下線的距離≥0.83m，即設備處在雷電流磁場的安全區(qū)內(nèi)。并把機器外殼屏蔽接地，機柜門用導線與地加強連接，機柜內(nèi)成為LPZ2區(qū)。

4、避雷器(SPD)的選型與安裝

避雷器應選用質(zhì)量可靠，性能優(yōu)良，并經(jīng)相關部門備案的產(chǎn)品。

1、選擇SPD，要滿足以下三條基本要求：1)安裝SPD之后，在無電涌發(fā)生時，SPD不應對電氣(電子)系統(tǒng)正常運行產(chǎn)生影響。2)安裝SPD之后，在有電涌發(fā)生的情況下，SPD能承受預期通過的雷電流而不損壞，并能箝制電涌電壓和分走電涌電流。3)在電涌電流通過后，SPD應迅速恢復高阻狀態(tài)，切斷工頻續(xù)流。

2、一般，將SPD安裝在被保護設備以及UPS電源前端，SPD所有連接導線應盡可能短，特別是接地線，其長度不宜大于0.5m。所有連線應規(guī)整，平直，線徑應符合表4-1的要求：

隨著UPS電源智能化程度的不斷提高，UPS電源已不再單純是一臺電網(wǎng)斷電后可以繼續(xù)為負載供電的整機產(chǎn)品，而是一個局部的高度可靠，性能齊全、高智能化的供電中心，在對保證信息網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)安全和暢通發(fā)揮著非常重要的作用，因此做好UPS電源的雷電防護工作則具有重要的現(xiàn)實意義。

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