零地电压并不影响IT设备的运行
admin
2013-12-16 00:00:00
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许多厂商与用户都习惯于将数据系统中出现的某些问题归咎于零地电压，系统中存在零 地电压就会影响IT设备正常运行吗？这是一个基本概念问题，如图4. 23所示是IT设备开 关电源的电路框图。
分析一下图4. 23，可以看出单相输人电压的零地电压是不可能对IT设备产生任何影 响的。
首先，IT设备机内开关电源是通过DC/DC变换向IT设备供电的，在DC/DC变换电路 中配置有高频隔离变压器，此变压器将交流输入电路与为IT设备供电的低压直流电路完全 隔离开来。从传播途径看，零地电压根本不会影响到IT内部的CPU、RAM、EPROM,硬盘 等元部件，所以无论是多高的零地电压都不可能对数据系统造成任何影响。
其次，具有零地电压的UPS输出AC220V电压进人IT负载的电源后，在输入电源的正 半周，经整流后，相线L与高频DC-DC变换器的正母线连通，零线N则与负母线连通；
机内开关电源 高频变压器
而在输人电源的负半周，则刚好相反，零线N与正母线连通，相线L则与负母线连通。由 此可见，相线与零线具有完全相同的功能与流通线路。这样，如果零地电压高将影响IT负 载的正常运行，那无疑相地电压（额定值是220V)高也会对IT负载产生影响。而零地电压 可以通过技术手段让它小于IV甚至等于0V，但是如果让相地电压也控制到小于IV以下的 话，那么IT负载的输入就没电压了，数据机房也就直接瘫痪了。因此，从这一反例可以看 出，为了不影响IT设备工作而强调零地电压小于IV是一个错误的概念。
为什么IT负载厂商要对供电系统零地电压提出要求
“零地电压”问题之所以产生，是因为IT设备厂商对供电系统零地电压提出了严格的 要求，用户包括机房设计的技术人员就误以为零地电压高时会影响IT设备正常运行。要消 除对这一问题的误解，就有必要搞清楚为什么IT负载厂商要对供电系统零地电压提出要求。
其实，数据中心设备供应商和机房供电系统设计技术人员都清楚，在三相供电系统对单 相负载供电时，三相系统的零线是绝对不允许断开的。当零线漏接、虚接或四线转换开关转 换的瞬间，出现火线接通而零线断开的状态时，都会瞬间影响甚至损坏IT设备。此过程如 图4. 24所示。
，输入为三相系统，两组IT设备分别接在三相电源的A、B两相上，每个 IT设备的输入都是220V，而两相输人之间的电压差是380V。在交流输入线电压正常的情况 下，如果由于某种原因使零线瞬间断开，则电路状况如下：
假定^在正半周，％在负半周，电流的途径是：
f/A—VD,—负载 1—VD2—VD3—负载 2—VD4—f/B
于是，t/AB 380V电压加在负载1和负载2上，结果：
(1) 负载1和负载2电压相等，分别加电压380V/2= 190V。
(2) 负载1和负载2电压不相等，380V按阻抗比分配电压。
(3) 负载1和2电压极端不平衡，380V几乎加在一路负载上，开关电源直流母线电压 由310V升高至540V，此路会严重过压。
IT设备厂家都深知此种事故的严重后果，IT设备会因为过压或欠压而报警，设备故障 停机保护，甚至设备烧毁。
为避免此种事故的发生，IT设备厂家就在设备开机供电前先检査三相系统零线是否接 好接牢，并在装机程序上做出明确的规定。检查零线是否接好的办法是：用电表检查电源的 零线与地线之间的电压。例如IBM公司，当零地电压小于等于IV时就认为零线接好了；否 则，当发现零地电压大于IV时，就拒绝IT设备上电开机。
