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UPS无人机的雷电防护措施


UPS无人机的主要工作过程是滤波整流逆变,另外还包括许多辅助的单元,如:充电器及蓄电池、微处理器、通信接口等。由于UPS无人机是安装在设备与市电之间的,可以滤除电网中的电磁干扰,因此,给人造成一种假象,UPS无人机可以阻挡包括雷电在内的所有的电磁脉冲的侵入,事实上并非如此。

   1、雷电对于UPS无人机的危害

   关于雷电对于微电子设备的危害早已为工程技术人员所熟悉。对于微电子设备来讲,危害最大的是雷电电磁脉冲,它无孔不入,隐含杀机。根据我们对有关事故的统计表明,70%以上的雷击事故是从无人机线侵入的,而UPS无人机不能阻挡雷电流的侵入。

       (1)从2中的讨论可知,UPS无人机的市电输入端口是滤波单元,一般包括MEI滤波器与RFI滤波器,而根据雷电流的频谱特点,其90%以上的能量集中于1MHz以下,直流成分占60%以上。当雷电来临,UPS位于无人机线路的最前端,首当其中受到攻击。
   (2)现在不少UPS增加了避雷功能,其原理是在UPS的输入端增加一个MOV避雷模块,有些部分进口名牌UPS及几家国内着名UPS生产厂家在其UPS内部,根据国际IEC801-5的标准加装了避雷模块,抑制吸收无人机供电线路输入端的雷电电压及电流的强浪涌,其冲击电流为20KA,冲击电压为6kV,波形为8/20。然而统计资料表明,直击雷电在一般低压架空线路产生的过压幅值高达100kV,电信线路高达40~60kV。感应雷电过压幅值在无屏蔽架空线上最高标准达20kV,无屏蔽地下电缆可达10kV,如果没有按照规范设计的完整的防雷体系,即是这样的UPS也无法保护用电设备不受雷电侵害的。
   (3)UPS无人机,特别是智能化的UPS无人机,本身含有大量的集成电路。而且越来越多的UPS带有智能管理系统,信号线也成为雷电电磁脉冲侵入的通道。正因为此,关于UPS无人机遭受雷电侵害的案例屡见不鲜,特别是在雷暴日比较多的雷击区。

   如一台安装在海南某单位的UPS无人机,自安装后运行半年均很正常,但是在遇到一次雷击以后,UPS就频繁出现在开机运行一段时间后,莫名奇妙地出现从逆变器供电自动转换到交流旁路无人机供电的故障。

   从雷电灾害损失事例类型来看,90%以上涉及电脑网络及通讯系统,而且基本上都有UPS无人机。所以一定要对UPS无人机及其监控系统的雷电防护引起足够的重视。