EPS电源系统雷电防护措施

当前发展得很快的是绿色数据中心，采用的是信息和通信技术(ICT)，含有大量的服务器、联网和通信设备，以微电子、计算机技术为核心，普遍采用低压直流电源，即由交流电源经整流器来供电。而优化的能补偿感性负载时电感电流分量的电容电流相当大，该电容的电流在纯阻负载时不但用不到它来提高功率因数，反而还成了累赘，也就是电容电流占用了逆变器电流容量中相当大的份额，降低了功率因数，可供给阻性负载的电流就小多了

1,EPS电源的基本工作原理

　　如下图所示，为一典型的小型在线式EPS电源的原理框图，EPS电源的主要工作过程是滤波整流逆变，另外还包括许多辅助的单元，如：充电器及蓄电池、微处理器、通信接口等。由于EPS电源是安装在设备与市电之间的，可以滤除电网中的电磁*，因此，给人造成一种假象，EPS电源可以阻挡包括雷电在内的所有的电磁脉冲的侵入，事实上并非如此。

2,雷电对于EPS电源的危害

　　关于雷电对于微电子设备的危害早已为工程技术人员所熟悉。对于微电子设备来讲，危害最大的是雷电电磁脉冲，它无孔不入，隐含杀机。根据我们对有关事故的统计表明，70%以上的雷击事故是从电源线侵入的，而EPS电源不能阻挡雷电流的侵入。原因有3。

　　(1)EPS电源，特别是智能化的EPS电源，本身含有大量的集成电路。而且越来越多的EPS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。正因为此，关于EPS电源遭受雷电侵害的案例屡见不鲜，特别是在雷暴日比较多的雷击区。

　　(2)现在不少EPS增加了避雷功能，其原理是在EPS的输入端增加一个MOV避雷模块，有些部分进口名牌EPS及几家国内著名EPS生产厂家在其EPS内部，根据国际IEC-5的标准加装了避雷模块，抑制吸收电源供电线路输入端的雷电电压及电流的强浪涌，其冲击电流为20KA，冲击电压为6kV，波形为8/20。然而统计资料表明，直击雷电在一般低压架空线路产生的过压幅值高达kV，电信线路高达40~60kV。感应雷电过压幅值在无屏蔽架空线上最高标准达20kV，无屏蔽地下电缆可达10kV，如果没有按照规范设计的完整的防雷体系，即是这样的EPS也无法保护用电设备不受雷电侵害的。

　(3)从2中的讨论可知，EPS电源的市电输入端口是滤波单元，一般包括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，EPS位于电源线路的最前端，首当其中受到攻击。

　　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，而且基本上都有EPS电源。所以一定要对EPS电源及其监控系统的雷电防护引起足够的重视。

如一台安装在海南某单位的EPS电源，自安装后运行半年均很正常，但是在遇到一次雷击以后，EPS就频繁出现在开机运行一段时间后，莫名奇妙地出现从逆变器供电自动转换到交流旁路电源供电的故障。

3,EPS电源的分类

　　目前，市场上的EPS电源按其工作方式主要可以分为3大类：在线式，(2)在线互动式，(3)后备式。其中在线式EPS的特点是具有独立的整流、逆变、充电、旁路和维修旁路系统，在工作过程中用户一直处于逆变器工作状态，所有的供电都是“再生的”，可获得高质量的纯净的正弦波电源，价格相对昂贵。后备式的特点是转换效率高，当市电供电正常时，逆变器不工作，负载上得到的是经过简易稳压处理的市电，只有在市电供应不正常时，逆变器启动，向负载供电，价格比较低廉，在重要应用场合一般不予选用。在线互动式产品属EPS的中间型产品，既具有后备式转换率高、可靠性高的优点，又具有在线式供电质量高、切换时间短的优点，且价格适中。近年来，EPS电源的智能化程度提高很快，大部分EPS电源具有微处理器，故障自检功能以及标准通信端口。

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