電氣設(shè)備機(jī)房的電涌防護(hù)分析

摘要：隨著電子技術(shù)快速發(fā)展，集成電路對電壓和電流脈沖之敏感程度越來越高，外部電涌過電壓和內(nèi)部電涌已成為電子設(shè)備損壞和工作中斷之主要因素之一[陽光電子學(xué)校維修專家友情提示]。保證精密電子設(shè)備系統(tǒng)能正常工作之基本要求是電涌防護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)正確并很好之協(xié)調(diào)配合，以免外部電涌過壓及內(nèi)部電涌所導(dǎo)致之設(shè)備損壞[陽光電子學(xué)校維修專家友情提示]。另外，必須選用合格并且品質(zhì)優(yōu)秀之產(chǎn)品關(guān)鍵字：設(shè)備機(jī)房電涌防護(hù)原理措施分析隨著電子技術(shù)快速發(fā)展，集成電路對電壓和電流脈沖之敏感程度越來越高，外部電涌過電壓和內(nèi)部電涌已成為電子設(shè)備損壞和工作中斷之主要因素之一[陽光電子學(xué)校維修專家友情提示]。保證精密電子設(shè)備系統(tǒng)能正常工作之基本要求是電涌防護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)正確并很好之協(xié)調(diào)配合，以免外部電涌過壓及內(nèi)部電涌所導(dǎo)致之設(shè)備損壞[陽光電子學(xué)校維修專家友情提示]。另外，必須選用合格并且品質(zhì)優(yōu)秀之產(chǎn)品[陽光電子學(xué)校維修專家友情提示]。

　　新建及改擴(kuò)建工程之重要電氣設(shè)備機(jī)房應(yīng)采用高品質(zhì)電源電涌防護(hù)器，對整個(gè)電氣系統(tǒng)提供完善之電涌防護(hù)措施，同時(shí)語音、數(shù)據(jù)及圖象等金屬導(dǎo)體有線傳輸之弱電網(wǎng)絡(luò)也應(yīng)做好電涌防護(hù)，這是確保該類設(shè)備正常工作之重要技術(shù)環(huán)節(jié)[陽光電子學(xué)校維修專家友情提示]。

　　1、電涌之產(chǎn)生電涌是微秒量級(jí)之異常大電流脈沖，其波頭時(shí)間一般在0.25~20μs，其單位能量一般在2.5~10MJ／Ω

　　它可使電子設(shè)備受到瞬態(tài)過電壓之破壞[陽光電子學(xué)校維修專家友情提示]。每年半導(dǎo)體器件之集成化都在提高，元件之間距在減小，半導(dǎo)體之厚度也在變薄[陽光電子學(xué)校維修專家友情提示]。這使得電子設(shè)備受到瞬態(tài)過電壓破壞之湖南陽光電子學(xué)校維修專家認(rèn)為：也許性越來越大[陽光電子學(xué)校維修專家友情提示]。如果一個(gè)電涌導(dǎo)致之瞬態(tài)過電壓超過一個(gè)電器設(shè)備之承受能力，那么這個(gè)電器元件或設(shè)備或者被完全破壞，或者使用壽命大大縮短[陽光電子學(xué)校維修專家友情提示]。

　　雷電是導(dǎo)致電涌 明顯之原因，雷電擊中輸電線路導(dǎo)致巨大之經(jīng)濟(jì)損失[陽光電子學(xué)校維修專家友情提示]。每一次電力公司切換負(fù)載而引起之電涌都縮短各種計(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備、儀器儀表和PLC之使用壽命[陽光電子學(xué)校維修專家友情提示]。另外，大型電機(jī)設(shè)備、電梯、發(fā)電機(jī)、空調(diào)、制冷設(shè)備等也會(huì)引發(fā)電涌[陽光電子學(xué)校維修專家友情提示]。UPS也湖南陽光電子學(xué)校維修專家認(rèn)為：也許被電涌摧毀[陽光電子學(xué)校維修專家友情提示]。

　　建筑物頂部之接閃器在防直擊雷時(shí)可將大部分之放電分流入地，避免建筑物之嚴(yán)重?fù)p壞[陽光電子學(xué)校維修專家友情提示]。UPS不間斷電源處理電壓之嚴(yán)重下降[陽光電子學(xué)校維修專家友情提示]。二者非常有用，但都不能保護(hù)計(jì)算機(jī)免受電涌之破壞，而且UPS本身集中使用了很多微處理器，也有湖南陽光電子學(xué)校維修專家認(rèn)為：也許被電涌摧毀[陽光電子學(xué)校維修專家友情提示]。

　　27年前，IBM發(fā)現(xiàn)電涌更為常見之來源是電力公司之電網(wǎng)開關(guān)和大型電力設(shè)備（如空調(diào)和電梯）[陽光電子學(xué)校維修專家友情提示]。每天都有這樣之電涌通過配電盤進(jìn)入工作室破壞電子設(shè)備或縮短其使用壽命[陽光電子學(xué)校維修專家友情提示]。因此，在美國幾乎所有之有計(jì)算機(jī)或其它敏感電氣設(shè)備之建筑都安裝了電涌保護(hù)器[陽光電子學(xué)校維修專家友情提示]。

　　1999年11月15日北京五星級(jí)酒店式管理之高調(diào)大廈寫字樓里之計(jì)算機(jī)被電涌襲擊，一部分計(jì)算機(jī)主板被破壞，一部分計(jì)算機(jī)被反復(fù)啟動(dòng)，有之計(jì)算機(jī)主板被電涌襲擊后使用壽命縮短一半[陽光電子學(xué)校維修專家友情提示]。

　　2、電涌防護(hù)原理電涌防護(hù)采用電涌防護(hù)器，一般電涌防護(hù)器采用MOV技術(shù)，它和火花間隙技術(shù)是不同之

　　電涌不能被阻止，因?yàn)樗芰刻珡?qiáng)[陽光電子學(xué)校維修專家友情提示]。正是由于這種原因，保護(hù)敏感電氣設(shè)備免受電涌損壞之策略是把電涌從設(shè)備分流[陽光電子學(xué)校維修專家友情提示]。理想之電涌防護(hù)器在電力線上應(yīng)是覺察不到之，而當(dāng)電壓達(dá)到一定之限值時(shí)，應(yīng)立即動(dòng)作，分流多余之能量入地[陽光電子學(xué)校維修專家友情提示]。

　　MOV工作原理正是如此，直到電涌出現(xiàn)，它才動(dòng)作，否則就靜止地掛在電源線上，充當(dāng)電源正常運(yùn)行時(shí)之“守護(hù)神”[陽光電子學(xué)校維修專家友情提示]。當(dāng)電壓升高達(dá)到頂先設(shè)定之水平時(shí)，MOV立即動(dòng)作，響應(yīng)時(shí)間為1~3毫微秒[陽光電子學(xué)校維修專家友情提示]。MOV中之“V”是變阻器，在響應(yīng)之一瞬間，MOV之電阻從完全值降到近乎零歐姆[陽光電子學(xué)校維修專家友情提示]。MOV使瞬態(tài)高電壓找到了入地之通路[陽光電子學(xué)校維修專家友情提示]。吸引過電流遠(yuǎn)離敏感之電氣設(shè)備[陽光電子學(xué)校維修專家友情提示]。MOV把過電壓漏泄掉[陽光電子學(xué)校維修專家友情提示]。電氣設(shè)備繼續(xù)在正常之工作電壓下運(yùn)行[陽光電子學(xué)校維修專家友情提示]。

　　火花間隙技術(shù)之意圖是同樣之，該技術(shù)之核心是兩個(gè)電極，形狀象牛角，由絕緣材料分開，彼此間有很短之距離[陽光電子學(xué)校維修專家友情提示]�；鸹ㄩg隙之工作原理和雷電之工作原理一樣，當(dāng)兩個(gè)角型之電極間電位差達(dá)到一定程度時(shí)，電荷穿過兩個(gè)角型之空間打火放電，并給放電提供了人地之通路[陽光電子學(xué)校維修專家友情提示]。

　　使用火花間隙技術(shù)對付電涌猶如用火來對付火[陽光電子學(xué)校維修專家友情提示]。來自世界著名之采用火花間隙技術(shù)之生產(chǎn)廠家之安裝指南中提醒使用者“每當(dāng)使用火花間隙技術(shù)之電涌防護(hù)器動(dòng)作時(shí)，熱量和壓力從防護(hù)器之尾部釋放出來”[陽光電子學(xué)校維修專家友情提示]。并提醒用戶：由此產(chǎn)生之熱量和壓力湖南陽光電子學(xué)校維修專家認(rèn)為：也許產(chǎn)生短路或火災(zāi)[陽光電子學(xué)校維修專家友情提示]。由于該原因和其它原因，IEC61643—1安全規(guī)范要求采用火花間隙技術(shù)之電涌防護(hù)器配有一個(gè)限制保險(xiǎn)（F2），在系統(tǒng)保險(xiǎn)（F1）工作前，F(xiàn)2將熔斷[陽光電子學(xué)校維修專家友情提示]。這種增加之保險(xiǎn)極大地降低了火花間隙技術(shù)之電涌防護(hù)器湖南陽光電子學(xué)校維修專家認(rèn)為：也許處理過電流之能力[陽光電子學(xué)校維修專家友情提示]。實(shí)際上，增加該保險(xiǎn)之容量決定了火花間隙技術(shù)電涌防護(hù)器之電流處理能力[陽光電子學(xué)校維修專家友情提示]。

　　3、電氣設(shè)備機(jī)房電涌防護(hù)措施分析

　　3.1、安裝了直擊雷防雷設(shè)備之電涌防護(hù)不可忽視直擊雷防雷設(shè)備之作用是接閃，即防止雷電直接擊中機(jī)房所在建筑物以及接閃器保護(hù)范圍內(nèi)之各種金屬管線和用電設(shè)備[陽光電子學(xué)校維修專家友情提示]。對于在接閃器保護(hù)范圍外之各種金屬導(dǎo)線以及由直擊雷所產(chǎn)生之感應(yīng)雷電和建筑物內(nèi)所產(chǎn)生之內(nèi)部電涌是不能保護(hù)之[陽光電子學(xué)校維修專家友情提示]。對于由電力故障所產(chǎn)生之部分外部電涌也是不能保護(hù)之[陽光電子學(xué)校維修專家友情提示]。這括：高壓／低壓動(dòng)力電源線、部分網(wǎng)絡(luò)和專用數(shù)據(jù)通信線被雷電直接擊中，建筑物內(nèi)之感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、備用發(fā)電機(jī)、中央空調(diào)、電梯等產(chǎn)生之內(nèi)部電涌，電力故障所產(chǎn)生之各種外部電涌，因?yàn)殪o電感應(yīng)、電磁感應(yīng)、電位反擊等所造成之各種感應(yīng)雷電等等[陽光電子學(xué)校維修專家友情提示]。因此必須要加裝電涌保護(hù)器以保護(hù)電源線和數(shù)據(jù)線[陽光電子學(xué)校維修專家友情提示]。

　　3.2、機(jī)房接地不可等同于設(shè)備之電涌防護(hù)機(jī)房接地是計(jì)算機(jī)設(shè)備和精密電子設(shè)備正常工作之需要[陽光電子學(xué)校維修專家友情提示]。機(jī)房接地主要是可以防止靜電（如靜電荷出現(xiàn)積累，可以從地線泄放掉），這樣可以保護(hù)機(jī)器和人員之安全；另外有些設(shè)備接地后才可以正常之工作（不接地會(huì)受到電磁干擾、以及無基準(zhǔn)點(diǎn)）[陽光電子學(xué)校維修專家友情提示]。所以機(jī)房接地并不是用來防止雷電，也是防止不了雷電之，必須要加裝電涌保護(hù)器才可以防止雷電和內(nèi)部、外部電涌[陽光電子學(xué)校維修專家友情提示]。

　　3.3、采用UPS供電之設(shè)備仍需要做電涌防護(hù)UPS之作用是對供電系統(tǒng)突然停電或電壓不足提供支持，在突然斷電時(shí)，UPS保護(hù)電氣和電子系統(tǒng)、處理控制器和數(shù)據(jù)免受部分或全部之損壞[陽光電子學(xué)校維修專家友情提示]。有些UPS帶有低能之電涌抑制器[陽光電子學(xué)校維修專家友情提示]。這種內(nèi)置之低能抑制器只能用來保護(hù)和UPS相連之負(fù)載免受能量有限之弱電涌之襲擊，因此，不能作為專門之解決電涌問題之方案[陽光電子學(xué)校維修專家友情提示]。更重要之是：有研究表明UPS設(shè)備中之敏感電氣控制線路極易受到電涌之破壞[陽光電子學(xué)校維修專家友情提示]。而這些線路經(jīng)常是監(jiān)視UPS之工作狀態(tài)以及UPS之交流電源之輸入、輸出狀態(tài)之[陽光電子學(xué)校維修專家友情提示]。1884年成立之電氣與電子工程師協(xié)會(huì)（1EEE），是世界 大之技術(shù)專業(yè)團(tuán)體，曾十分關(guān)注UPS湖南陽光電子學(xué)校維修專家認(rèn)為：也許受到之破壞，并在IEEE標(biāo)準(zhǔn)1100一1992中專門編寫了一章9.11.3：UPS電涌防護(hù)[陽光電子學(xué)校維修專家友情提示]。其中指出：雷電和其它產(chǎn)生瞬態(tài)電壓之現(xiàn)象，對大部分UPS設(shè)備和敏感之電氣負(fù)載設(shè)備是有害之[陽光電子學(xué)校維修專家友情提示]。因此，建議UPS之整流器輸入系統(tǒng)和輔助之UPS旁路系統(tǒng)（括人工保養(yǎng)之旁路系統(tǒng)）都應(yīng)加裝IEEE.41—1991標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定之有效電涌防護(hù)裝置[陽光電子學(xué)校維修專家友情提示]。

　　4、電涌保護(hù)分級(jí)我國在機(jī)房建設(shè)之電涌防護(hù)方面有明確之要求，要求所有機(jī)房必須要做直擊雷電防護(hù)和接地網(wǎng)之建設(shè)；要求有條件之機(jī)房和比較重要之機(jī)房必

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