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数据机房UPS电源的“零地电压”产生机理

文字:[大][中][小] 2019-9-19    浏览次数:57    

  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。为当前数据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。

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  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。


  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,。不过数据机房用户通常关心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
  但是,对于IT负载最为“致命”的IT负载机柜端的零地电压-U N-G往往被忽视。
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