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电气设备机房的电涌防护  

2008-12-25 18:21:42|  分类: 防雷与接地系统 |  标签: |举报 |字号 订阅

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随着电子技术快速发展,集成电路对电压和电流脉冲的敏感程度越来越高,外部电涌过电压和内部电涌已成为电子设备损坏和工作中断的主要因素之一。保证精密电子设备系统能正常工作的基本要求是电涌防护设计应正确并很好的协调配合,以免外部电涌过压及内部电涌所导致的设备损坏。另外,必须选用合格并且品质优秀的产品。

新建及改扩建工程的重要电气设备机房应采用高品质电源电涌防护器,对整个电气系统提供完善的电涌防护措施,同时语音、数据及图象等金属导体有线传输的弱电网络也应做好电涌防护,这是确保该类设备正常工作的重要技术环节。

1 电涌的产生

电涌是微秒量级的异常大电流脉冲,其波头时间一般在0.25~20μs,其单位能量一般在2.5~10MJ/Ω。它可使电子设备受到瞬态过电压的破坏。每年半导体器件的集成化都在提高,元件的间距在减小,半导体的厚度也在变薄。这使得电子设备受到瞬态过电压破坏的可能性越来越大。如果一个电涌导致的瞬态过电压超过一个电器设备的承受能力,那么这个电器元件或设备或者被完全破坏,或者使用寿命大大缩短。

雷电是导致电涌最明显的原因,雷电击中输电线路导致巨大的经济损失。每一次电力公司切换负载而引起的电涌都缩短各种计算机、通讯设备、仪器仪表和PLC的使用寿命。另外,大型电机设备、电梯、发电机、空调、制冷设备等也会引发电涌。UPS也可能被电涌摧毁。

建筑物顶部的接闪器在防直击雷时可将大部分的放电分流入地,避免建筑物的严重损坏。UPS不间断电源处理电压的严重下降。二者非常有用,但都不能保护计算机免受电涌的破坏,而且UPS本身集中使用了很多微处理器,也有可能被电涌摧毁。

27年前,IBM发现电涌更为常见的来源是电力公司的电网开关和大型电力设备(如空调和电梯)。每天都有这样的电涌通过配电盘进入工作室破坏电子设备或缩短其使用寿命。因此,在美国几乎所有的有计算机或其它敏感电气设备的建筑都安装了电涌保护器。

1999年11月15日北京五星级酒店式管理的高调大厦写字楼里的计算机被电涌袭击,一部分计算机主板被破坏,一部分计算机被反复启动,有的计算机主板被电涌袭击后使用寿命缩短一半。

2 电涌防护原理

电涌防护采用电涌防护器,一般电涌防护器采用MOV技术,它和火花间隙技术是不同的。

电涌不能被阻止,因为它包含的能量太强。正是由于这种原因,保护敏感电气设备免受电涌损坏的策略是把电涌从设备分流。理想的电涌防护器在电力线上应是觉察不到的,而当电压达到一定的限值时,应立即动作,分流多余的能量入地。

MOV工作原理正是如此,直到电涌出现,它才动作,否则就静止地挂在电源线上,充当电源正常运行时的“守护神”。当电压升高达到顶先设定的水平时,MOV立即动作,响应时间为1~3毫微秒。MOV中的“V”是变阻器,在响应的一瞬间,MOV的电阻从完全值降到近乎零欧姆。MOV使瞬态高

来源:http://www.obo-obo.com.cn/cn/showjsfw.asp?id=79

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