华为UPS电源三相接线关于零地电压的影响

 长期以来，许多UPS厂商与用户都习惯于将数据系统中出现的各种问题归于零地电压引起的。国内业界传言的零地电压过高对IT设备的影响可概括为下列几种： 
　　 
　　（1）可能导致IT设备中的微处理器CPU芯片出现“莫名其妙”的致命损坏； 华为UPS电源,华为UPS官网,华为UPS代理
　　 
　　（2）可能导致IT设备出现死机事故的概率增大； 
　　 
　　（3）可能导致网络传输误码率的增大，网速减慢； 
　　 
　　（4）可能导致存储设备存储设备损坏、数据出错等； 
　　 
　　（5）某些知名IT厂商规定零地电压大于1V不给开机等。 
　　 
　　令人奇怪的是，既然零地电压有如此“致命”的危害，而且这一危害又是容易模拟和可测试的，但迄今为止，却没有一个国际和国内机构发表过零地电压对IT负载影响的实际测试结果（文后提到的中国电信和华为的测试是开创性的第一次）。 
　　 
　　此外，就零地电压对IT负载的安全门槛值而言，也是众说纷纭。“有人说某些IT厂商规定零地电压小于1V”；“某GB级的机房设计规范要求UPS供电系统的零地电压的有效值控制在小于2V的范围内”；“某行业标准要求UPS零地电压的增益必须小于1V”等等，谓五花八门。但综观国际电源标准，却根本没有“零地电压”这一名词。遍寻IEEE的文章也没有检索到任何“零地电压对IT负载影响”的相关文献。因此，本文希望通过系统地分析机房供电系统“零地电压”的产生机理及其对IT负载的影响，让机房用户科学的了解零地电压对IT负载是否真有影响及影响大小？以及零地电压对IT负载无影响的安全门槛值是多少？从而帮助用户正确配置高可靠的机房UPS电源系统。 
　　 
　　二零地电压的产生机理 
　　 
　　在380V交流供电系统里，由于线路保护的需要，通常将三相四线制的中心点通过接地装置直接接地。图1所示为当前机房配电系统的典型构架图，系统中通常配置一台或数台10KV/380V△/Yo变压器，Yo侧的中心点通过接地网直接接地，如图1中的G点。从变压器到各IT负载之间，为了安全运行和维护管理考虑，通常将这一距离中的线路分成三级配电母线，即UPS输入配电母线或称市电输入母线L1（含柴油发电机切换后输入），UPS输出配电母线L2，楼层配电母线L3，楼层配电再分路到列头柜（也有将楼层配电与列头柜合而为一的），然后单相接入机架PDU对IT负载进行供电。 
　　 
　　这样，从变压器的二次侧接地点G到IT负载的零线输入点N之间，有很长的输电距离，当负载投入运行后，由于电网三相电压、相位的不对称性、各级配电母线各相负载的不对称性以及各单相负载的非线性特性等因数的存在，就会有有大量的三相不平衡电流及3N次谐波电流通过零线流回到变压器的接地点G，由于线路阻抗的存在，流过零线的电流就在零线的各点产生了相对于参考 华为UPS电源,华为UPS官网,华为UPS代理
　　 
　　点G的电压差，这就是所谓的“零地电压”。零地电压从本质上来说，它与其它电压没有任何特别的地方，只是零线上的电压降低。由于各级配电母线到变压器接地点G的线路阻抗不同，每一级零线上流过的零线电流也不一样，这就形成了不同的零地电压点，如图1所示。不过机房用户通常关心下列几个零地电压点：UPS输入零地电压－UN1-G；UPS输出零地电压－UN2-G；楼层配电柜输出零地电压－UN3-G。但是，对于IT负载最为“致命”的IT负载机柜端的零地电压－UN-G往往被忽视。华为UPS电源,华为UPS官网,华为UPS代理