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5.2 方案的改进
一种方案是增加MOV的通流容量,例如选用20D471、25D471甚至32D471的MOV器件,使通流容量提高到10kA至25KA(8/20μs,一次)左右。这样,既能够承受较长时间或周期性的过电压能量泻放,也能够令线上的残压保持在较低水平。不过,这会使防护成本大大增加(数十倍的增加)。
另一种方案是增加MOV的动作电压,例如选用14D561或14D621等MOV器件,使动作电压从470V提高到560V或620V。这样,在不改变通流容量的情况下,大大减少了MOV的动作机率和泻能时间,而又不增加成本。不过,这会使线上的残压有所提高。
气体放电管(GDT)是一种新型的适合采用的SPD器件,由于其价格也还比较便宜。与MOV相比较,GDT具有如下重要的特点:
A).GDT比之MOV具有较好的重复放电特性,不易损坏。
B).MOV是箝位型元件,而GDT则是短路型元件。一旦GDT动作之后,呈近似短路的低阻状态,其短路动作将可能持续半个周波(10ms)左右,直至过零点时才能中断。因此,气体放电管一般需要与短路保护器件(例如保险丝或断路器等)配合使用。
C).GDT的动作电压精度较MOV要低,通常MOV的动作电压精度为±10%,而GDT的动作电压精度为±20%。
对于户外型UPS,由于雷电浪涌及操作过电压频繁,考虑到短路保护器件的恢复并不方便,一般不宜直接采用气体放电管作过电压防护器件。
5.3 组合方案
由于MOV和GDT具有不同的性能特点,其应用也有较大差异。理想的过电压防护器件要求漏电流小、动作响应快、残压低、不易老化等,而现有单一器件并不能完全符合要求。
为了结合两种器件的特点,可以将两种器件进行组合使用,以发挥器件各自所长。
两种器件串联使用的方式,MOV的漏电流比GDT要大,而GDT则不存在该问题;但GDT则存在跟随电流的问题,与MOV串联使用后,MOV对其具有一定的限流作用,并可以及时地中断跟随电流。
在实际应用中,还可以改进,在放电管两端并接电容器。发生电涌时,电容器初始充电状态相当于短路,令MOV率先导通,同时电容器又作为GDT的蓄能元件;电容器充电完毕,GDT导通并形成电容器的放电回路。
为了降低负载端的残压幅度,还需要同时在UPS的输出端加一级SPD,这样就构成了两级SPD防护网络。SPD1作为级过电压防护器件,电涌入侵时有较高的残压,而SPD2则作为第二级过电压防护,其残压较低。
6.结束语
过电压防护器件的故障同样也是UPS的故障,同样会给UPS的使用和维护带来极大的不便,在较低成本的条件下,选择设计适当的过电压防护措施,已经成为现代UPS应用的重要环节。
在日常处理Smart-UPS报修申请的过程中,我们发现有许多UPS的故障现象是由于电池、市电、使用环境和使用方法等因素造成的,有相当一部分UPS本身并没有出现故障。如果能将这些因素找出来,判断出并非是由于UPS引起的故障现象,可以更快速的为客户解决问题。下面我们详细列出这些影响UPS运行的因素:
蓄电池
据资料分析,在返修的UPS中,由于蓄电池故障而引起UPS不能正常工作的比例大约占三分之一。所以,我们要特别注意蓄电池是否出现故障。
由于电池问题引起的故障现象大约有下面几种:
1.UPS不能启动。
因为Smart-UPS是由直流启动的,所以当没有接电池、电池低电或电池有问题等情况下UPS就不能启动。下面还有几种类似的情况:
种情况:新安装的UPS不能启动。
如果UPS是SUA1000ICH这种机型,请检查UPS后面板的电池连接插头是否连接。如果是SU3000RMI3U这种机架式的UPS,请打开前面板检查电池是否连接。
由于新的电池在存放的过程中会有自放电的现象,所以电池处在低电状态UPS不能启动。这时候需要将UPS与电池和市电连接好,按UPS前面板的Test按钮,虽然UPS面板显示灯不会亮,但这时UPS会给电池充电。充电一段时间后,再按Test键UPS就可以启动工作了。
第二种情况:UPS逆变工作了一段时间后,UPS不能启动。
同样是因为电池低电,需要给电池充电。
第三种情况:电池用了2年左右,UPS不能启动。
根据大多数客户的使用情况来讲,电池在使用了两年以后一般会出现或多过少的容量下降问题,如果电池不能起到延时的作用就需要更换新的电池。
第四种情况:单节电池的电压都很正常,但UPS不能启动。