供应汤浅（YUASA）蓄电池/正品包邮

长期以来，在国内机房数据中心电源的规划、缔造与使用过程中，“零地电压”被忽悠得神乎其神，乃至成为了机房供电电源质量的首要目标。近年来这种趋势愈演愈烈，令人难以置信的是这一反科学的的“零地电压”居然被写进了某些规范，如某GB级的机房规划规范要求“UPS供电体系的零地电压的有效值控制在小于2V的范围内”等，许多厂商与用户都习惯于将数据体系中呈现的各种问题归给于零地电压引起的。现在，国内业界忽悠的依据“统计数据”“零地电压”过高对IT设备，如主机、小型机、服务器、磁盘存储设备、网络路由器、通讯设备等的影响可归纳为下列几种：

1、   或许导致IT设备中的微处理器CPU芯片呈现“难以想象”地丧身损坏；

2、   或许导致IT设备呈现死机事端的概率增大；

3、   或许导致网络传输误码率的增大，网速减慢；

4、   或许导致存储设备损坏、数据出错等。

5、   某些闻名IT厂商规定零地电压大于1V不给开机等。

可是综观的IEC和UL电源规范，却根柢没有“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”。幽默的是笔者曾陪同欧美的电源专家访问一些数据机房用户，有些用户提出了零地电压的问题，可怜这些搞了几十年电源并参与美国UL电源规范起草的专家们根柢就听不懂，经过反复解说才根柢理解了所谓的“零地电压”的意义，但他很惊讶地反问：“在，有这一电压对IT负载影响的确凿证据吗？”。

尽管零地电压对IT负载的影响还没有任何确凿的科学依据（绝大部分是把地电位与零地电压相提并论），可是为了处理这一可怕而奥妙的“零地电压”问题，国内许多用户却不惜投入许多的资金。如某通讯数据机房收购了数十台变压器柜安排在各个楼层机房的输入端来下降零地电压，这不只导致了许多的资源糟蹋，大幅度增加了机房的工作本钱，使本来就不太盈利的IDC事务更是乘人之危，而且也下降了机房供电体系的可靠性。

为此，笔者认为体系地谈论机房供电体系的“零地电压”发生机理，是对IT负载的影响问题，使机房数据中心电源的规划、缔造与使用者对 “零地电压”问题有一科学的知道是十分必要的。

二、零地电压的发生机理

在380V交流供电体系里，因为线路维护的需求，一般将三相四线制的中心点经过接地设备直接接地。图1所示为其时数据机房配电体系的典型构架图，体系中一般装备一台或数台10KV/380V △/Yo变压器，Yo侧的中心点经过接地网直接接地，如图1中的G点。

从变压器到各IT负载之间，为了工作和维护办理考虑，一般将这一距离中的线路分红三级配电母线，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址G到IT负载的零线输入点N之间，有很长的输电距离，当负载投入工作后，因为电网三相电压、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，就会有有许多的三相不平衡电流及3N次谐波电流转过零线流回到变压器的接地址G，因为线路阻抗的存在，流过零线的电流就在零线的各点发生了相关于参考点G的电压差，这便是所谓的“零地电压”。零地电压从本质上来说，它与其它电压没有任何的当地，仅仅零线上的电压降。

因为各级配电母线到变压器接地址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，这就构成了不同的零地电压点，如图1所示。不过数据机房用户一般关怀下列几个零地电压点：

1、   UPS输入零地电压－U N1-G

2、   UPS输出零地电压－U N2-G

3、   楼层配电柜输出零地电压－U N3-G

可是，关于IT负载为“丧身”的IT负载机柜端的零地电压－U N-G往往被忽视。

三、IT负载机柜输入点的零地电压才是“可怕”的零地电压

数据机房用户一般十分关怀UPS输出端的零地电压凹凸，也十分关怀楼层输出配电柜的零地电压凹凸，可是唯一从从不关怀机柜内部IT负载设备输入端的零地电压凹凸。假定零地电压真的对IT负载有影响的话，不论你在UPS的输出端、楼层输出配电柜上采用什么样的下降零地电压方法，只需IT负载设备输入端的零地电压UN-G2不小于1V的话，其“严峻的损害”就仍然存在。而IT负载机柜输入端的零地电压是悉数UPS输入零线压降、UPS输出零线压降及楼层配电零线压降的叠加，可谓是零地电压的前哨“重灾区”。

1、UPS输出零地电压－U N2-G

UPS输出零地电压等于UPS输入零地电压加UPS发生的零线电压增益，即U N2-G＝UNI-G＋UN-UPS

关于不同的UPS而言，无论是现代的高频机仍是行将选择的老式工频机UPS，在其内部零线与地线都是直通的；只需其输出滤波器得到正确的规划，UPS自生发生的零线电压增益UUPS N都能够得到很好的，反之假定规划得欠好，则这两种UPS都会发生较高的零地电压增益。如伊顿IGBT整流的9395 UPS，其零地电压增益乃至优于同容量的工频机。

2、UPS楼层输出配电柜上的零地电压－U N3-G

楼层配电输出的零地电压等于UPS输出零地电压加UPS输出到楼层配电柜之间的零线电压增益，即U N3-G＝UN2-G＋UN3-N2＝UNI-G＋UN-UPS＋UN3-N2

楼层配电柜输出的零地电压凹凸往往是数据机房用户关怀的结束零地电压，当UPS到楼层配电柜之间的输电距离很长的时分，尽管UPS输出端的零地电压现已做到了小于1V，可是楼层配电输出的零地电压却仍然高达3~5V以上。为了消除这一问题，许多迷信零地电压的用户采用在楼层配电柜里加一△/Yo阻隔变压器，并将变压器输出的中心点从头接地，即构成新的接地址G2和接近于0V新的零地电压。

3、IT负载输入端的零地电压

就现在的数据中心机房而言，楼层输出配电柜到负载机柜之间一般选用单相配电，这样在这一配电区间内的零线电流就等于机柜负载电流I4，此刻在楼层配电与IT负载之间发生的零线电压增益为UN-N3=I4*ZN-N3,因为I4较大，而配电的线路又较细，这一电压仍然或许大于1V。例如，关于一个负载为3500W的机柜，从假定楼层配电柜的分路配电到机柜的电缆为2.5 mm²，电缆长度为20m(假定为较远端的机柜)，此刻的零线电阻为0.15Ω，满载零线电流为16A，则发生的零线压降就达2.4V。

关于楼层配电柜里设置了阻隔变压器的体系，见图2，此刻的IT负载输入端的零地电压就等于IT设备输入端的N点对新的接地址G2的电压差，也等于零线上发生的零线压降2.4V。

可见，即使关于楼层装备了变压器，且楼层配电输出端的零地电压等于0V的配电体系，实践IT负载输入端的零地电压仍然达2.4V,远大于1V。

而关于在楼层配电柜里没有设置阻隔变压器的体系，那么IT负载输入端的零地电压等于IT设备输入端的N点对原接地址G的电位差，依据图1，其相应的零地电压核算如下：

UN-G= UNI-G＋UN-UPS＋UN3-N2＋UN-N3＝UNI-G＋UN-UPS＋UN3-N2＋2.4V

一、负载容量选型准则

因电动机的建议冲击，与其配用的会集应急电源容量按以下容量选配。

1、电动机变频建议时，应急电源容量可按电动机容量1.2倍选项配。

2、电动机软建议时，应急电源容量应不小于电动机容量的2.5倍。

3、电动机Y-△建议时，应急电源应不小于电动机容量的3倍。

4、电动机直接建议时,应急电源容量应不小于电动机容量的5倍。

5、混合负载中,电机的容量若小于总负载容量的1/7。

二、选型容量核算方法

1、YJ系列EPS消防照明应急电源或YJS系列消防混合动力EPS应急电源用于带应急灯具负载时：

（1）当负载为电子镇流器日光灯，EPS容量核算方法：EPS容量=电子镇流器日光灯功率和×1.1倍。

（2）当负载为电感镇流器日光灯，EPS容量核算方法：EPS容量=电感镇流器日光灯功率和×1.5倍。

（3）当负载为金属卤化物灯或金属钠灯，EPS容量核算方法：EPS容量=金属卤化物灯或金属钠灯功率和×1.6倍。

2、当YJS系列用于带混合负载EPS应急电源时，EPS容量的核算方法：

（1）当EPS带多台电动机且都一起建议时，则EPS的容量应遵循如下准则：

EPS容量=变频建议电动机功率之和+软建议电动机功率之和×2.5+星三角建议机功率之和×3+直接建议电动机之和×5倍

（2）当EPS带多台电动机且都分别单台建议时9不是一起建议），则EPS的容量应遵循如下准则：

EPS容量=各个电动机功率之和，但有必要满足以下条件：

上述电动机中直接建议的的单台电动机功率是EPS容量的1/7。

星三角建议的的单台电动机功率是EPS容量的1/4。

软建议的的单台电动机功率是EPS容量的1/3。

变频建议的的单台电动功率不大于EPS的容量。

假定不满足上述条件，则应按上述条件中的数调整EPS的容量，电动机建议时的次第为直接建议在先，其次是星三角的建议，有软建议的再建议，后是变频建议的再建议。

（3）当YJS系列EPS带混合负载时EPS应遵循如下准则：

EPS容量=悉数负载总功率之和，但有必要中以下六条件，若不满足，再依照其间的容量供认EPS容量。

负载中直接一起建议的电动机功率之和是EPS容量的1/7。

负载中星三角一起建议电动机功率之和是EPS容量的1/4。

负载中软建议一起建议的电动机功率之和是EPS容量的1/3。

负载中变频建议一起建议电动机功率之和不大于EPS的容量。

一起建议的电动机当量功率之和不大于EPS的容量。

电动机功率容量=直接建议的电动机总功率x5+星三角一起建议的电动机总功率x3+软建议一起建议的电动机总功率x2.5+变频建议且一起建议的电动机总功率

若电动机前后建议时间相差大于1分钟均不视为一起建议。

一起建议的悉数负载（含非电动机负载）的当量功率之和不大于EPS的容量。

一起建议的悉数负载的功率之和=一起建议的非电动机总功率×功率因数+电动机当量总功率。

 

 

级：桥式整流器，将220V交流电变为约200~300V的直流电；

第二级：高频逆变器，将直流电再转化成几十到几百KHZ稳压的高频交流电；

第三级：高频阻隔变压器，将高频交流电降压并阻隔；

第四级：高频整流器，将安稳的高频交流电转化成安稳的直流12V(或5V、3.3V)输出。

1、零地电压在IT电源内的传达途径

从上图可见，具有数伏零地电压的220V交流电，进入IT负载的电源后，从到第二级，或许咱们还能“寻找”到这一电压的存在踪迹，可是经过第三级后，因为变压器的阻隔效果，这总共模电压在变压器的二次侧被消除，后边的电路现已没有了零线，只要直流的正、负极，所以也就不再存在所谓的零地电压及发生的烦扰。此外，无论是ATX仍是SSI电源，都在其输入端设有共轭电抗器与Y电容，这一部件根柢就可将共模的零地电压阻隔在IT电源的级以外。

可见，零地电压进入IT负载内部后，从传达途径看，经共轭电抗器后，结束于内部变压器的前端，根柢达不到实在的IT内部CPU、RAM、EPROM、硬盘等的供电端，所以无论是多高的零地电压都根柢不或许对数据体系构成任何影响。

有必要指出的是IT负载电源输出的12V直流电压，便是经第三级高频逆变器的高频转化得到的，其转化频率一般高达50KHZ~150KHZ，远高于高频机UPS的转化频率，所以高频转化是IT电源自身的根柢，IT负载不惧怕“高频”。