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艾默生UPS设备的“零地电压”

来源:维谛UPS电源时间:2018-12-03 14:48:16
       

在数据中心和计算机房建设的过程中,“零地电压”问题得到越来越多的关注。在UPS行业,某些生产厂家出于市场竞争的目的,甚至于把UPS中是否具有输出变压器归结为“零地电压”是否会上升的主要原因,认为在逆变电路中含有输出变压器的UPS就不会造成“零地电压的上升”,这是一种误导。

  《电子信息系统机房设计规范GB 50174-2008》标准第8.1.6节指出“电子信息系统机房内的低压配电系统不应采用TN-C系统”,其主要出发点是从电磁兼容性和人身安全角度考虑的。这是因为在TN-C接地系统中,保护地线PE与中性线N合为同一导体(PEN),在外露导体(设备外壳)上会有高频电磁场辐射产生的骚扰电流流动,即电磁兼容性较差。而TN-S接地系统则正好相反,它不仅具有对人身较好的防止间接触电的作用,而且具有较好的泄放漏电流的能力,电磁兼容性较好,因此大多数情况下,对IT负载的供电都要求采用TN-S的接地方式,即从主低压变压器引出后,经过一级或两级的配电,进入UPS,再从UPS的输出端经过一级或数级配电,到达IT负载输入端,都是采用TN-S的接地形式。

  从电源系统的单线图来看,UPS在整个供电系统的链路上是唯一一个具有“自动调节功能”的有源环节,而其它的电气设备,例如变压器、断路器、电缆等都不具备自动调节功能,因此人们自然就会联想到负载是由UPS供电的,那UPS就是造成“零地电压上升”的主要原因。但事实并非如此。

 

零地电压上升的主要原因

  零地电压上升的主要原因不能归咎于UPS,也不能归咎于高频机。那么,什么才是零地电压上升的主要原因呢?从理论上讲,零地电压的上升主要是由电源阻抗和线路阻抗引起的。

  众所周知,电流流过导体时会产生电压降,这是由于电源和导体都具有电阻和电抗,中性线N和保护地线PE之间也存在着阻抗,并且会随着电缆线的延伸,电缆的阻抗在不断地累积增大。
 

艾默生UPS设备对零地电压的影响

  UPS难道对零地电压没有任何影响吗?答案显然是否定的。

  这是因为,即使是最先进的IGBT-PFC整流器也不是100%线性的,它既然是有源的频率较高的开关部件,就存在着谐波和电磁兼容性的问题,特别是UPS在低负载率时,表现出输入电流失真度THDI增大的倾向。例如高频机在100%负载率时的THDI为4%~5%;而在50%负载率时THDI为7%~8%。