施耐德機房UPS電源授權總代理

會?廣州站”活動上，施耐德電氣與來自低壓配電、數據中心、電力設備、商業建筑、水務等多個行業的與會嘉賓分享其數字化轉型洞察與實踐，共議行業應用創新與發展。

激發物聯之力，創造行業價值

搭載于“2017創新峰會”這個與客戶面對面交流的平臺，施耐德電氣向與會嘉賓全面闡述基于物聯網的創新之道，并詳細剖析各大重點行業面臨的能效挑戰，展示其最新行業解決方案。通過新一代EcoStruxure架構與平臺，施耐德電氣為樓宇、數據中心、工業和基礎設施領域提供規模化的、端到端的解決方案，為客戶提供平臺、架構和路線，幫助其在企業內輕松、快速地部署物聯網，創建更智能、高效和安全的運營方式。

其中，開放式創新是EcoStruxure的重要標簽。施耐德電氣結合自身能力，并依托合作伙伴和開發者網絡打造全面的應用、分析與服務組合，從而提供開放的、可互操作的、具有前瞻性的解決方案，將安全性、可靠性、高效性、可持續性和互聯互通提升到新的水平。

活動中，施耐德電氣展示了其專門面向配電的開放且安全的EcoStruxure?電網（即EcoStruxure?Grid）架構。該架構基于信息技術（IT）和運營技術（OT）的融合，并新增了包括移動、傳感、云、分析在內的物聯網特性，通過設備間的互聯互通，實現更加智能化的運營，從而推動各個層面的創新。施耐德電氣認為，在更加電氣化的時代中，新的能效潛能蘊藏在數字化、低碳化和分散化三大趨勢中。面對這些變化與機遇，EcoStruxureTM電網架構通過收集和管理豐富數據，并實現更高等級的資產管理、電網運營和電網靈活性，幫助配電領域創造更高效運營，優化資產管理，加速數字化轉型，擁抱能源新世界。

此外，在數據中心及關鍵電源分會上，施耐德電氣也分享了其對數字化趨勢下的數據中心市場的最新洞察，并闡述了其基于物聯網的EcoStruxure?信息技術（EcoStruxure?IT）架構，通過提供全生命周期服務和全方位物理基礎設施，及整合更龐大的數據系統，在保證可用性與運行效率的前提下，助力快速滿足由物聯網、云計算和邊緣計算發展驅動的未來需求。施耐德電氣相信，只有充分把握由物聯網驅動的數字化變革趨勢，持續推進產品和技術的全面創新，才能在有效提升數據中心可用性和運營效率的同時，助力客戶實現更加快速、靈活、確定的IT部署，并降低整體成本。未來，施耐德電氣將繼續保持產品和技術的持續創新，同時以行業領先的專業技術和創新力引領行業生態圈不斷向前發展。

“很高興能在廣州與各位嘉賓分享施耐德電氣EcoStruxure架構與平臺的創新數字化技術與最新行業應用。我們關注各大行業面臨的能效挑戰，并希望通過整合施耐德電氣深厚的專業知識和豐富的應用經驗，為行業插上創新的翅膀，在運營效率與資產績效表現上實現跨越式提升。”施耐德電氣中國區副總裁、公司事務及可持續發展負責人王潔女士表示，“今年也是施耐德（廣州）母線有限公司成立20周年，這是我們與各位客戶和行業合作伙伴緊密攜手、共謀發展的一段輝煌歷程。未來，施耐德電氣希望通過打造更加高效的創新模式，推動行業發展，與客戶和合作伙伴一起實現更加綠色、可持續發展的未來。”

施耐德電氣中國區副總裁、公司事務及可持續發展負責人王潔發表演講

關于施耐德電氣

施耐德電氣是全球能效管理和自動化領域的專家，致力于為客戶提供安全、可靠、高效、經濟以及環保的能源和過程管理。集團2016財年銷售額為250億歐元，在全球100多個國家擁有14.4萬名員工。從最簡單的開關產品到復雜的運營系統，我們的技術、軟件和服務幫助客戶管理和優化運營，通過互聯互通的科技助力產業優化，改善城市生態，豐富人們的生活。

網絡數據中心機房，安全監控系統機房等都配備了UPS電源。當雷電來臨時，UPS電源能否在正常運行的同時又可確保其所處系統的防雷安全。本文基于UPS電源的基本工作原理及其特點，對雷電對UPS電源的侵害進行分析，并提出UPS電源系統的雷電防護措施。

一、UPS電源概述

1、UPS電源的基本工作原理

UPS電源的主要工作過程是濾波—整流—逆變，另外還包括像充電器及蓄電池、鎖相同步網絡、交流旁路供電通道、微處理器、通信接口等一些輔助工作的單元。

2、UPS的類型及其特點

從主電路結構和不間斷供電的運行機制來看，目前技術成熟并已形成產品的各種UPS主要有3大類：（1）后備式UPS；后備式UPS的特點是轉換效率高，當市電供電正常時，逆變器處于停止工作狀態，負載上得到的是經過簡易穩壓處理的市電，只有在市電供電不正常時，逆變器啟動，向負載供電。其噪聲低、價格比較低廉。（2）在線互動式UPS；在線互動式產品屬UPS的中間型產品，具有穩壓精密、運行穩定、智能化和安全保護等特點。因此它既具有后備式轉換率高、可靠性高的優點，又具有在線式供電質量高、轉換時間短的優點，且價格適中。（3）在線式UPS（又可分為：雙變換在線式UPS和雙向變換串并聯補償在線式UPS兩種）；在線式UPS的特點是在正常情況下無論有無市電，它總是由UPS的逆變器對負載供電，這樣就避免了所有由市電電網電壓波動及*帶來的影響，真正實現了對負載的無*、穩壓、穩頻供電，且在由市電供電轉換到蓄電池供電時，無轉換時間。因此，其供電輸出的電源品質高，保護性能最好，但是結構復雜，成本相對較高。

當今的UPS已在大量引進微處理器監控技術的基礎上發展成為一種智能化UPS.同時，為更好地適應網絡環境的要求，UPS的智能網絡功能正向以簡單網路管理協議為標準的廣域管理結構發展。這樣，微電子設備在UPS上的應用愈來愈廣泛。

UPS是強電與弱電相結合的精密電子設備，其構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對電磁環境的要求較高，當IC處于幅度為0.3GS（高斯）的電磁脈沖環境下，會使機器發生誤動作，電磁脈沖幅度為0.75GS時，IC元件會出現假性損壞，幅度為2.4GS時，IC元件將出現不可逆永久性損壞。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。

二、UPS電源不能阻擋雷電流的侵害的原因

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生感應雷電時，電源導線上的過電流過電壓經過配電系統，首先沖擊UPS，而UPS穩壓范圍一般單相在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.這類是生產廠家為了節省成本，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及國內著名UPS廠生產的UPS，是根據國際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UPS是否能完好的保護UPS本身，并達到保護其它后續電源及設備免遭雷電侵害的目的，經長期的監測的統計資料表明，直擊雷在一般低壓架空線路產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，由此可知，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中，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。

綜上分析，沒有安裝防雷器件的UPS，可以說是沒有防雷功能，只能對市電網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；內裝防雷器件的UPS，也不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實意義

三、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防雷技術規范》綜合防雷系統的要求，做好以下幾點：

1、要將外部防雷措施和內部防雷措施統籌兼顧，全面規劃，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，按照國標《建筑物防雷設計規范》（GB50057-94（2000年版）），安裝接閃器，引下線以及防雷接地網等設施。做好機房接地，根據國標《電子計算機房設計規范》（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結器。

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，而拒之于通信系統之外。均衡是減小雷電流在諸導電物體上產生的電位差，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》的建筑物分區方法，UPS電源機房屬LPZ1區，在本區內的物體不可能遭受直接雷擊，在本區內的電磁場有可能衰減。就是UPS電源應安裝在LPZ1區內，同時，為防范雷電流產生的強電磁場*，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內。并把機器外殼屏蔽接地，機柜門用導線與地加強連接，機柜內成為LPZ2區。

避雷器應選用質量可靠，性能優良，并經相關部門備案的產品。

1、選擇SPD，要滿足以下三條基本要求：1）安裝SPD之后，在無電涌發生時，SPD不應對電氣（電子）系統正常運行產生影響。2）安裝SPD之后，在有電涌發生的情況下，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，切斷工頻續流。

2、一般，將SPD安裝在被保護設備以及UPS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.所有連線應規整，平直，線徑應符合表4-1的要求