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干擾帶來的影響，真正實現了對負載的無干擾、穩壓、穩頻供電，韓國主機 韓國游戲代理，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