零地電壓并不影響IT設(shè)備的運(yùn)行
admin
2013-12-16 00:00:00
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許多廠商與用戶都習(xí)慣于將數(shù)據(jù)系統(tǒng)中出現(xiàn)的某些問題歸咎于零地電壓，系統(tǒng)中存在零 地電壓就會(huì)影響IT設(shè)備正常運(yùn)行嗎？這是一個(gè)基本概念問題，如圖4. 23所示是IT設(shè)備開 關(guān)電源的電路框圖。
分析一下圖4. 23，可以看出單相輸人電壓的零地電壓是不可能對(duì)IT設(shè)備產(chǎn)生任何影 響的。
首先，IT設(shè)備機(jī)內(nèi)開關(guān)電源是通過DC/DC變換向IT設(shè)備供電的，在DC/DC變換電路 中配置有高頻隔離變壓器，此變壓器將交流輸入電路與為IT設(shè)備供電的低壓直流電路完全 隔離開來。從傳播途徑看，零地電壓根本不會(huì)影響到IT內(nèi)部的CPU、RAM、EPROM,硬盤 等元部件，所以無論是多高的零地電壓都不可能對(duì)數(shù)據(jù)系統(tǒng)造成任何影響。
其次，具有零地電壓的UPS輸出AC220V電壓進(jìn)人IT負(fù)載的電源后，在輸入電源的正 半周，經(jīng)整流后，相線L與高頻DC-DC變換器的正母線連通，零線N則與負(fù)母線連通；
機(jī)內(nèi)開關(guān)電源 高頻變壓器
而在輸人電源的負(fù)半周，則剛好相反，零線N與正母線連通，相線L則與負(fù)母線連通。由 此可見，相線與零線具有完全相同的功能與流通線路。這樣，如果零地電壓高將影響IT負(fù) 載的正常運(yùn)行，那無疑相地電壓（額定值是220V)高也會(huì)對(duì)IT負(fù)載產(chǎn)生影響。而零地電壓 可以通過技術(shù)手段讓它小于IV甚至等于0V，但是如果讓相地電壓也控制到小于IV以下的 話，那么IT負(fù)載的輸入就沒電壓了，數(shù)據(jù)機(jī)房也就直接癱瘓了。因此，從這一反例可以看 出，為了不影響IT設(shè)備工作而強(qiáng)調(diào)零地電壓小于IV是一個(gè)錯(cuò)誤的概念。
為什么IT負(fù)載廠商要對(duì)供電系統(tǒng)零地電壓提出要求
“零地電壓”問題之所以產(chǎn)生，是因?yàn)镮T設(shè)備廠商對(duì)供電系統(tǒng)零地電壓提出了嚴(yán)格的 要求，用戶包括機(jī)房設(shè)計(jì)的技術(shù)人員就誤以為零地電壓高時(shí)會(huì)影響IT設(shè)備正常運(yùn)行。要消 除對(duì)這一問題的誤解，就有必要搞清楚為什么IT負(fù)載廠商要對(duì)供電系統(tǒng)零地電壓提出要求。
其實(shí)，數(shù)據(jù)中心設(shè)備供應(yīng)商和機(jī)房供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)人員都清楚，在三相供電系統(tǒng)對(duì)單 相負(fù)載供電時(shí)，三相系統(tǒng)的零線是絕對(duì)不允許斷開的。當(dāng)零線漏接、虛接或四線轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn) 換的瞬間，出現(xiàn)火線接通而零線斷開的狀態(tài)時(shí)，都會(huì)瞬間影響甚至損壞IT設(shè)備。此過程如 圖4. 24所示。
，輸入為三相系統(tǒng)，兩組IT設(shè)備分別接在三相電源的A、B兩相上，每個(gè) IT設(shè)備的輸入都是220V，而兩相輸人之間的電壓差是380V。在交流輸入線電壓正常的情況 下，如果由于某種原因使零線瞬間斷開，則電路狀況如下：
假定^在正半周，％在負(fù)半周，電流的途徑是：
f/A—VD,—負(fù)載 1—VD2—VD3—負(fù)載 2—VD4—f/B
于是，t/AB 380V電壓加在負(fù)載1和負(fù)載2上，結(jié)果：
(1) 負(fù)載1和負(fù)載2電壓相等，分別加電壓380V/2= 190V。
(2) 負(fù)載1和負(fù)載2電壓不相等，380V按阻抗比分配電壓。
(3) 負(fù)載1和2電壓極端不平衡，380V幾乎加在一路負(fù)載上，開關(guān)電源直流母線電壓 由310V升高至540V，此路會(huì)嚴(yán)重過壓。
IT設(shè)備廠家都深知此種事故的嚴(yán)重后果，IT設(shè)備會(huì)因?yàn)檫^壓或欠壓而報(bào)警，設(shè)備故障 停機(jī)保護(hù)，甚至設(shè)備燒毀。
為避免此種事故的發(fā)生，IT設(shè)備廠家就在設(shè)備開機(jī)供電前先檢査三相系統(tǒng)零線是否接 好接牢，并在裝機(jī)程序上做出明確的規(guī)定。檢查零線是否接好的辦法是：用電表檢查電源的 零線與地線之間的電壓。例如IBM公司，當(dāng)零地電壓小于等于IV時(shí)就認(rèn)為零線接好了；否 則，當(dāng)發(fā)現(xiàn)零地電壓大于IV時(shí)，就拒絕IT設(shè)備上電開機(jī)。
