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武汉长光电源公司降低机房零地电压

长光蓄电池,CGB蓄电池,武汉长光电源有限公司文中介绍了UPS零地电压的概念、零地电压对负载的影响、零地电压的来源以及降低零地电压的办法,并解析了“非完全隔离工频UPS能有效解决零地电压问题”是一种误解。


长光蓄电池,CGB蓄电池,武汉长光电源有限公司1 UPS零地电压的概念
  
  零地电压对负载的影响,主要表现在三个方面:引起硬件故障,烧毁设备;引发控制信号的误动作;影响通信质量。
  
  零地电压过高可以引起硬件损坏。一般情况下,零地电压值不能超过2V。零地电压过高,除了引起电子设备硬件直接损坏外,还可能*控制信号,造成设备的误启动和误关机;还可能造成误码率上升,丢包率增加,造成通信缓慢,传输速率下降;另外还会影响通信质量,延误或者阻止通信的正常进行。对于计算机设备而言零地电压过高则会导致服务器速度下降、网络交换速度降低、服务器无故关机,甚至造成硬件损坏。有时,服务器在零地电压高于某一值(例如2V)时就无法启动。因此用户安装的某些负载(例如HP小型机、IBM服务器等),厂家的硬件安装工程师在现场就会对安装环境的零地电压进行测量,一般情况下要求小于2V,大于此数值则不予通电开机。要避免硬件故障发生,服务器管理人员就必须注意服务器的使用环境完全正常。比较重要的服务器必须在恒温恒湿的环境之下工作。除此之外,电源环境也要符合标准,必须配备良好的接地系统,以保障零地电压低于2伏。
  
长光蓄电池,CGB蓄电池,武汉长光电源有限公司  随着计算机技术日新月异的发展,计算机内部芯片的工作电压越来越低,能耗越来越小。为了服务器正常工作需要,IBM、HP等厂家的新型服务器对机房零地电压提出越来越高的要求。
  
  UPS承诺的零地电压小于多少,是指不额外增加的零地电压。即指在机房的输入配电柜上零地电压为0V时,在输出端的零地电压。假如用户本身的配电系统达不到要求,零线电流或者线间高次谐波耦合,造成零线相对地线有一定的电压差,这样,在UPS的输入处,零地电压就会升高而达不到设备要求,这不是UPS本身能彻底解决的问题。
  
  例如某机房的UPS在旁路工作时,配电柜零地电压为1.8V,当UPS在逆变供电时,机房配电柜零地电压为2V,则其UPS增加的零地电压为0.2V。UPS宣称所指零地电压低于1V就是指这个增加的零地电压。因为UPS在双变化模式运行时,UPS内部的开关器件以及EMC的一些原理,会造成零地感应电压或者高频传导压降。
  
  2 零地电压的来源
  
  长光蓄电池,CGB蓄电池,武汉长光电源有限公司(1)零线电流和零线阻抗造成的零线压降
  
  零线电压Un=In×Zn
  
  式中,In为零线电流。  为零线电抗,ρ为导线电导率,L为线长,S为导线截面积。
  
  如果In=60A、Zn=0.1欧姆,则U为6V。
  
  (2)线间耦合
  
  长光蓄电池,CGB蓄电池,武汉长光电源有限公司高次谐波在零线和地线之间形成的电流,导致零地电压的提升。在高频谐波下,导线之间不再是一个纯电阻性元件,而是一个集电感、电容、电阻为一体的混合体,如图1所示。
  
  其中,感抗为XL=2πfL,容抗为因为线间存在耦合电感和电容,高次谐波将在零线、地线产生一定的高频电流。也可能抬升零地电压。
  长光蓄电池,CGB蓄电池,武汉长光电源有限公司  3 降低零地电压办法
  
  (1)缩短零线长度,增大零线截面积可减小零线电抗,从而降低零地电压。此种方法的优点是效果明显,从零线阻抗计算公式  看出,当线长L减小,导线截面积S增大,Zn随之减小,零地电压也同时降低。但受到现场实际情况限制,不太容易实现。需在机房初期设计阶段充分考虑,否则很难更改。零线和地线的截面积应保证在火线的1.5倍以上。
  长光蓄电池,CGB蓄电池,武汉长光电源有限公司  (2)对于非隔离双变换式UPS,当逆变器工作时,UPS输入端零线电流理论上应该为零。但UPS的输出中线电流,是由负载类型和负载三相是否均衡来决定的,所以尽可能将负载均分到三相上,也能减小零地电压。
  
  (3)采用科学的接地系统
  
  常见的接地装置有以下几种:
  长光蓄电池,CGB蓄电池,武汉长光电源有限公司  ①交流接地。一般市电采用三相电源供电,为了避免因三相负载不平衡造成各相电压相差过大,三相电源的中性点(如三相变压器和三相交流发电机的中性点)直接接地。这种接地称为“交流工作接地”。接地线一般称为零线。接地装置与大地之间的电阻称为接地电阻。当变压器的容量在100kVA以下时,接地电阻应不小于10Ω,当变压器的容量在100kVA以上时,接地电阻应不小于4Ω。
  
  ②直流接地。电子设备为了确保稳定的参考电位,将设备中的适当金属件作为“逻辑地”,一般采用金属底板作逻辑地。逻辑地根据需要可接地或者悬空,一般将逻辑地又称为“直流地”。有些部门如电信局,采用直流供电系统,为了防止杂音的窜入和保证通信设备正常运行,蓄电池组的正极直接接地,所以48V直流电压有时候也称-48V。的蓄电池组假如采用正负两组长光蓄电池,CGB蓄电池,武汉长光电源有限公司电池时,通常在UPS内部将电池中性点同市电零线短接。
  
  ③保护接地。为了避免用电设备的金属外壳因绝缘破坏而带电,与带电部分绝缘的金属外壳必须直接接地。这种接地称为“保护接地”。保护接地的接地电阻应不小于10Ω。
  
  ④防雷接地。为了防止因雷电等瞬间过电压损坏用电设备,一般避雷器防雷接地装置的接地电阻在10~20Ω之间。此外还有防静电接地,屏蔽接地等。
  长光蓄电池,CGB蓄电池,武汉长光电源有限公司  ⑤联合接地。各类用电设备的交流接地、直接接地、保护接地以及防雷接地等共用一组接地体的接地方式,称为“联合接地方式”。这种接地方式具有良好的防雷和抗*作用。现场机房也大多属于此类联合接地方式。联合接地的接地电阻一般要求不超过1Ω。数据处理设备具有数据接收、传输、累积、处理、储存等功能。为了防止外部来的*电平导致数据处理和传输出现不合格的失效率,数据处理设备一般采用联合接地方式,而且设备的金属外壳接到总接线端子。这种设备为了抑制*电的*,常设置滤波器,因此导致较大的汇漏电流,如果保护地线断裂,可能导致危险的接触电压,因此保护接地回路需要高度牢固长光蓄电池,CGB蓄电池,武汉长光电源有限公司。
  
  在UPS的应用中,经常会碰到接地的问题,正确的接地方式、合理的零地电压是保证用户设备正常工作的前提。UPS通过合理接地可以使得UPS的输出零地电压符合负载的要求,改善UPS的电磁兼容特性,减少UPS和设备受到雷击的影响,保证用户的人身安全。长光蓄电池,CGB蓄电池,武汉长光电源有限公司

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