摘要:本文通過分析數(shù)據(jù)機房電源零地電壓的形成機理,論述了零地電壓產(chǎn)生的不可避免性和對IT負載可能的影響, 建議數(shù)據(jù)機房用戶應該正確地看待零地電壓問題,走出零地電壓的技術誤區(qū),避免不必要的資源浪費。

關鍵詞:數(shù)據(jù)機房 IDC(數(shù)據(jù)中心) 零地電壓 UPS不間斷電源 

一、 引言

長期以來,在國內(nèi)機房數(shù)據(jù)中心電源的設計、建設與應用過程中,“零地電壓”被忽悠得神乎其神,甚至成為了機房供電電源品質的首要指標。近年來這種趨勢愈演愈烈,令人難以置信的是這一反科學的的“零地電壓”居然被寫進了某些國家級標準,如某GB級的機房設計規(guī)范要求“UPS供電系統(tǒng)的零地電壓的有效值控制在小于2V的范圍內(nèi)”等,許多廠商與用戶都習慣于將數(shù)據(jù)系統(tǒng)中出現(xiàn)的各種問題歸給于零地電壓引起的。目前,國內(nèi)業(yè)界忽悠的根據(jù)“統(tǒng)計數(shù)據(jù)”“零地電壓”過高對IT設備,如主機、小型機、服務器、磁盤存儲設備、網(wǎng)絡路由器、通信設備等的影響可概括為下列幾種:
可能導致IT設備中的微處理器CPU芯片出現(xiàn)“莫名其妙”地致命損壞;
可能導致IT設備出現(xiàn)死機事故的概率增大;
可能導致網(wǎng)絡傳輸誤碼率的增大,網(wǎng)速減慢;
可能導致存儲設備存儲設備損壞、數(shù)據(jù)出錯等。
某些知名IT廠商規(guī)定零地電壓大于1V不給開機等。
但是綜觀國際的IEC和UL電源標準,卻根本沒有“零地電壓”這一名詞,遍尋IEEE的文章也沒有檢索到任何“零地電壓對IT負載影響的相關文獻”。有趣的是筆者曾陪同歐美的電源專家訪問一些中國數(shù)據(jù)機房用戶,有些用戶提出了零地電壓的問題,可憐這些搞了幾十年電源并參與美國UL電源標準起草的專家們根本就聽不懂,經(jīng)過反復解釋才基本明白了所謂的“零地電壓”的含義,但他很驚訝地反問:“在中國,有這一電壓對IT負載影響的確鑿證據(jù)嗎?”。
盡管零地電壓對IT負載的影響還沒有任何確鑿的科學依據(jù)(絕大部分是把地電位與零地電壓混為一談),但是為了解決這一可怕而神秘的“零地電壓”問題,國內(nèi)許多用戶卻不惜投入大量的資金。如某通信數(shù)據(jù)機房采購了數(shù)十臺變壓器柜安置在各個樓層機房的輸入端來降低零地電壓,這不僅導致了大量的資源浪費,降低了機房供電系統(tǒng)的可靠性,而且也大幅度增加了機房的運行成本,使本來就不太盈利的IDC業(yè)務更是雪上加霜。
為此,筆者認為系統(tǒng)地討論機房供電系統(tǒng)的“零地電壓”產(chǎn)生、傳遞機理,特別是對IT負載的影響問題,使機房數(shù)據(jù)中心電源的設計、建設與使用者對 “零地電壓”問題有一科學的認識是非常必要的。

二、輸配電線路零地電壓的產(chǎn)生機理

在380V交流供電系統(tǒng)里,由于線路保護的需要,通常將三相四線制的中心點通過接地裝置直接接地。當前數(shù)據(jù)機房配電系統(tǒng)的典型構架如圖1所示,系統(tǒng)中通常配置一臺或數(shù)臺10KV/380V △/Yo變壓器,Yo側的中心點通過接地網(wǎng)直接接地,如圖1中的G點。
從變壓器到各IT負載之間,為了安全運行和維護管理考慮,通常將這一距離中的線路分成三級配電母線,即UPS輸入配電母線或稱市電輸入母線L1(含柴油發(fā)電機切換后輸入),UPS輸出配電母線L2,樓層配電母線L3,樓層配電再分路到列頭柜(也有將樓層配電與列頭柜合而為一的),然后單相接入機架PDU對IT負載進行供電。
這樣,從變壓器的二次側接地點G到IT負載的零線輸入點N之間,有很長的輸電距離,當負載投入運行后,一定有大量的零線電流從N點流回到各級母線,在母線的零排處疊加,疊加后未被抵消的部分將流回到G點。由于零線阻抗的存在,在各級母線的零排之間就形成了電壓降。這樣以G為參考點,零線上的各個點就形成了對地的電壓降,這就是所謂的“零地電壓”。零地電壓從本質上來說,它與其它電壓沒有任何特別的地方,只是零線上的電壓降。

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圖1 數(shù)據(jù)機房配電系統(tǒng)的典型構架圖
下面,以UPS輸入母排點,即UPS輸入零地電壓為例來闡述零地電壓的形成機理:
UPS輸入零地電壓-U N1-G可以表示如下,
U N1-G=I1*ZN1-G
這里I1為零線上流過的電流,ZN1-G為N1零排到接地點的零線阻抗?梢姡憔壓降完全取決與零線電流I1和零線阻抗的ZN1-G大小,當I1或ZN1-G為零時,零線上的電壓降為零,即UPS的輸入零地電壓為零,但這通常不可能做到。
零線阻抗的大小取決于零線的線路長度與線徑,對于數(shù)據(jù)機房而言是個不變量;而零線電流的大小則取決于下列運行條件:
電網(wǎng)三相電壓、相位的對稱度;
三相負載電流大小的對稱度;
三相負載相位的對稱度;
三相負載中是否有3n次諧波的存在等。
其中,電網(wǎng)三相電壓、相位的不對稱對數(shù)據(jù)機房用戶來說,屬于不可控、不可管的“正常現(xiàn)象”,在此不作討論。
1. 三相負載電流大小不平衡時產(chǎn)生的零線電流I1-1
當L1母線三相配電系統(tǒng)中各相負載大小不相同時,就會出現(xiàn)三相不平衡電流,這一不平衡電流匯流到N1零排時,就合成為零線電流I1-1,如圖2(a)所示。
最極端的情況,當A、C兩相的負載全部跳開時,此時的零線電流I1-1就等于B相的電流IB,達到該條件下零線電流的最大值,如圖2(b)所示。

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圖2 零線電流的合成
2. 三相負載電流相位不對稱時產(chǎn)生的零線電流I1-2
當I段母線三相配電系統(tǒng)中各相負載的輸入功率因素不相同時,三相電流IA、IB、IC的相位不再符合相差120°的相位關系,此時也會導致不平衡電流的出現(xiàn),同樣在N1零排處,匯合成零線電流I1-2,如圖2(C)所示。
3. 三相負載中的3n次諧波電流的存在產(chǎn)生的零線電流I1-3
由于非線性負載的存在,導致了零線中不僅有基本電流流過,還可能有三次及三的倍數(shù)次諧波流過。其基波電流可表示為
iA=IAmsin100πt
iB=IBmsin(100πt-120°)
iC=ICmsin(100πt+120°)
相應的各相三次諧波電流為
iA3=IA3msin300πt
Ib3=IB3msin(300πt-360°)
iC3=IC3msin(300πt+360°)
可見盡管基波電流相差120°,但是其三次諧波電流剛好同相位,在N1零排處直接相加成為同相的零線電流。
由上述三種因素所產(chǎn)生的零線電流,流過N1零排到變壓器之間的零線,就形成了零線壓降,出現(xiàn)了我們通常所說的UPS輸入零地電壓,這一零地電壓可計算為
UNI-G=(I1-1+I1-2)*Zn1-G+I1-3* Zn1-G3
如果線路較長、負載的不平衡度很高或含有三次諧波的非線性負載較多,就可能使UPS的輸入零地電壓很高。
由此可見,可以總結如下:
零地電壓與通常的電壓完全相同,只是不平衡電流和三次諧波電流流過零線產(chǎn)生的壓降;
越是在供電鏈路的末端,其零地電壓越高。

三、UPS產(chǎn)生零線電壓增益的機理

前面我們分析了由配電線路產(chǎn)生的UPS輸入零地電壓的形成機理,但是UPS產(chǎn)生的零線電壓增益的機理與此有所不同。接下來我們就來分析一下老式的具有升壓變壓器UPS(所謂的工頻機)和新一代的無需升壓變壓器UPS(所謂的高頻機)的零線電壓增益的產(chǎn)生機理。
1.具有有升壓變壓器UPS(所謂的工頻機)零地電壓增益的產(chǎn)生
所謂的工頻機(如圖3所示)采用可控硅相控整流將交流變成432V直流電,再通過IGBT高頻逆變器將這一直流電還原成成交流,但這一雙轉換后的線電壓只有190V,為了滿足負載輸出380V/220V的需要,不得不在逆變器的輸出端(注意:不是在UPS輸出,不含旁路輸出端)加一1:2的升壓變壓器將190V的線電壓升高到380V;同時,通過這一變壓器的△/Y0接法生成零線,以實現(xiàn)UPS三相四線制的輸出要求。所以對于所謂的工頻機而言,輸出升壓變壓器是必加的標準件,否則就根本無法正常工作。
對于本文討論的主題零地電壓而言,我們從圖3不難看到,即使有了這一隔離變壓器,但是零線與地線在UPS內(nèi)部從輸入到輸出是直通的,UPS關機時,我們很容易量測到UPS輸入零地電壓絕對等于輸出零地電壓,所以這一隔離變壓器在UPS內(nèi)部沒有起到任何的隔離作用。在UPS正常開機工作時,由于旁路關斷,其零線上也不會有電流流過,所以由零線電流產(chǎn)生的零地增益在UPS內(nèi)部基本是不存在的。
但是如果UPS輸出的濾波器設計不好或電容故障,就會導致逆變器輸出的PWM高頻電壓成份會部分溢出感應在零線上,產(chǎn)生一定的零線電壓增益,其大小完全取決于濾波器參數(shù)的優(yōu)劣,通常可達3~5V,頻率上明顯含有高頻成份。如果設計得到好,這一電壓增益通常應為0.5~1V。

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圖3 工頻機的零地電壓
2.無需升壓變壓器UPS的(所謂的高頻機)產(chǎn)生的零線電壓增益
所謂的高頻機(如下圖4所示)則采用先進成熟的IGBT升壓整流技術將交流變成600V左右的直流電,再通過IGBT高頻逆變器將這一直流電直接還原成380V/220V三相四線制的交流電,所以無需所謂工頻機的升壓變壓器。這是21世紀以來現(xiàn)代電力電子技術最偉大的技術進步之一,它使UPS的變換效率大幅度提高,內(nèi)部損耗發(fā)熱大幅度減少,器件的可靠性得以明顯提高。
從圖4可以看到,就零、地線而言,高頻機UPS與工頻機UPS完全一樣,都是在UPS內(nèi)部從輸入到輸出是直通的,不會產(chǎn)生零線電流產(chǎn)生的零地增益。但是,對于早期的高頻機或某些高頻機技術起步較晚的廠商,出于降低成本的設計考慮,其濾波器設計容量偏小,導致了較高的PWM高頻電壓成份溢出感應在零線上,產(chǎn)生一定的零線電壓增益,其值達3~5V,并伴有明顯的高頻成份,F(xiàn)在許多廠商已經(jīng)認識到中國用戶對零地電壓的關心,所以改進了輸出濾波器設計,其零線電壓增益通常僅為0.5~1V,而且這一波形中不含高頻成份。實測某IDC伊頓9395高頻機UPS的零地電壓,顯示為電壓0.6V,頻率50HZ,不含任何的高頻電壓成份。

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圖4 高頻機的零地電壓
由此可見,可得到如下結論:
高頻機與工頻機具有同樣的零線電壓增益產(chǎn)生機理,零線與地線在兩種UPS內(nèi)部都是直通的;
只要濾波器設計得好,兩者都可以很好地解決零地電壓問題,并使零地電壓不含有高頻成份,反之,兩種UPS都會產(chǎn)生較高的零地電壓。

四、IT負載機柜輸入點的零地電壓才是“最可怕”的零地電壓

數(shù)據(jù)機房用戶通常非常關心UPS輸出端的零地電壓高低,也非常關心樓層輸出配電柜的零地電壓高低,但是唯獨從從不關心機柜內(nèi)部IT負載設備輸入端的零地電壓高低。如果零地電壓真的對IT負載有影響的話,不管你在UPS的輸出端、樓層輸出配電柜上采取什么樣的降低零地電壓措施,只要IT負載設備輸入端的零地電壓UN-G2不小于1V的話,其“嚴重的危害”就依然存在。而IT負載機柜輸入端的零地電壓是所有UPS輸入零線壓降、UPS輸出零線壓降及樓層配電零線壓降的疊加,可謂是零地電壓的最前哨“重災區(qū)”。
1、UPS輸出零地電壓-U N2-G
UPS輸出零地電壓等于UPS輸入零地電壓加UPS產(chǎn)生的零線電壓增益,即
U N2-G=UNI-G+UN-UPS
2、UPS樓層輸出配電柜上的零地電壓-U N3-G
樓層配電輸出的零地電壓等于UPS輸出零地電壓加UPS輸出到樓層配電柜之間的零線電壓增益,即
U N3-G=UN2-G+UN3-N2=UNI-G+UN-UPS+UN3-N2
這里,UPS輸出到樓層配電柜之間的零線電壓增益UN3-N2的形成機理與UPS輸入零地電壓完全相同,在此不再鰲述。
但往往樓層配電柜輸出的零地電壓高低通常也是數(shù)據(jù)機房用戶關心的核心問題,特別是當UPS到樓層配電柜之間的輸電距離很長的時候,盡管UPS輸出端的零地電壓已經(jīng)做到了小于1V,但是樓層配電輸出的零地電壓卻仍然高達3~5V以上。
為了消除這一問題,許多迷信零地電壓將影響或損壞IT負載的用戶就不得不在樓層配電柜里加一△/Yo隔離變壓器,并將變壓器輸出的中心點重新接地,即形成新的接地點G2,如圖5所示,這樣就在樓層配電柜的輸出零排上生成了新的零地電壓,而且此時的零、地線是“緊密”地連接在一起的,所以其新的零地電壓一定小于1V,符合了用戶所能接受的零地電壓要求。有些廠家為了迎合用戶的需求,專門將這一配電柜美其名為“精密配電柜”。

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圖5 樓層配電柜的零地電壓

3、IT負載輸入端的零地電壓
就目前的數(shù)據(jù)中心機房而言,樓層輸出配電柜到負載機柜之間通常采用單相配電,這樣在這一配電區(qū)間內(nèi)的零線電流就等于機柜負載電流I4,此時在樓層配電與IT負載之間產(chǎn)生的零線電壓增益為UN-N3=I4*ZN-N3,由于I4較大,而配電的線路又較細,這一電壓依然可能大于1V。例如,對于一個負載為3500W的機柜,從如果樓層配電柜的分路配電到機柜的電纜為2.5 mm²,電纜長度為20m(假設為較遠端的機柜),此時的零線電阻為0.15Ω.,滿載零線電流為16A,則產(chǎn)生的零線壓降就達2.4V。
(1)樓層配電柜中配置了隔離變壓器的IT機柜端的零地電壓
對于樓層配電柜里設置了隔離變壓器的系統(tǒng),見圖6,此時的IT負載輸入端的零地電壓就等于IT設備輸入端的N點對UPS后端的隔離變壓器輸出接地點G2的電壓差,就等于零線上產(chǎn)生的零線壓降:
UN-G2= UN-N3+UN3-G2=2.4V+0V=2.4V >1V
可見,即使對于樓層配置了變壓器,且樓層配電輸出端的零地電壓等于0V的配電系統(tǒng),實際IT負載輸入端的零地電壓依然達2.4V,遠大于1V。

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圖6 機柜端的零地電壓
(2)樓層配電柜中沒有配置變壓器的IT機柜端的零地電壓
如果在樓層配電柜里沒有設置隔離變壓器,那么IT負載輸入端的零地電壓等于IT設備輸入端的N點對UPS前端的高壓10KV/380V變壓器輸出接地點G的電壓差,如圖7所示,其相應的零地電壓計算等效電路如下圖所示。
UN-G= UNI-G+UN-UPS+UN3-N2+UN-N3=UNI-G+UN-UPS+UN3-N2+2.4V
此時的實際IT負載輸入端的零地電壓顯然會遠高于2.4V。

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圖7 沒有配置樓層變壓器的機柜端零地電壓
從上面的分析可見,可以得到如下兩點結論:
IT負載輸入端的零地電壓才是真正可能對IT負載產(chǎn)生“可怕影響”的關鍵零地電壓;
即使在UPS輸出,甚至樓層配電輸出的零地電壓做到小于1V,實際IT負載輸入端仍可能有大于1V的零地電壓。因此,要保證每個機柜IT負載的零地電壓小于1V是不可能的,除非在每一個機柜上再安裝一臺隔離變壓器。所以,僅保證UPS輸出端或在樓層配電端加隔離變壓器來實現(xiàn)零地電壓小于1V的做法,不過是自欺欺人的自我安慰而已。

五、零地電壓對IT負載的影響

零地電壓對IT負載是否真的有影響,關鍵的問題是零地電壓是否真正傳到了IT內(nèi)部的CPU、存儲芯片等核心部件。實際上,通過分析IT負載內(nèi)部的結構不難得到,UPS輸出的電壓只是給IT負載內(nèi)部的電源模塊供電,這一電源模塊的輸出才向IT內(nèi)部的核心部件供電。
所以,要了解零地電壓是否對IT負載有影響或影響的大小,關鍵是零地電壓對這一電源模塊的輸出電壓是否有影響或產(chǎn)生多大的影響。關于這一點,我們只需要分析一下IT負載內(nèi)部電源模塊的電路工作原理,就會得出理性的結論。
當前IT負載內(nèi)部的輸入電源模塊采用兩種制式,即ATX標準和SSI標準。ATX標準是Intel公司在1997年推出的一個電源規(guī)范,輸出功率一般在125瓦~350瓦之間;SSI(Server System Infrastructure)規(guī)范是Intel聯(lián)合一些主要的IA架構服務器生產(chǎn)商在ATX標準上推出的新型服務器電源規(guī)范。這兩種電源的主電路如圖8所示。
分析這一電源的工作原理可以看出,無論是ATX還是SSI電源,UPS輸出的220V交流電進入IT負載內(nèi)部后,都必須經(jīng)四級變換,最后轉換成穩(wěn)定的12V、5V、3.3V的直流電壓,提供給IT負載內(nèi)部的CPU、內(nèi)存、存儲設備、網(wǎng)絡通信芯片等“真正的負載”使用。這四級變換如下圖所示,分別為:
第一級:橋式整流器,將220V交流電變?yōu)榧s200~300V的直流電;
第二級:高頻逆變器,將直流電再轉換成幾十到幾百KHZ穩(wěn)壓的高頻交流電;
第三級:高頻隔離變壓器,將高頻交流電降壓并隔離;
第四級:高頻整流器,將穩(wěn)定的高頻交流電轉換成穩(wěn)定的直流12V(或5V、3.3V)輸出。

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(a)ATX標準

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(b)SSI標準
圖8  IT負載的輸入電源
1.零地電壓在IT電源內(nèi)的傳播途徑
從上圖可見,具有數(shù)伏零地電壓的220V交流電,進入IT負載的電源后,從第一到第二級,也許我們還能“追尋”到這一電壓的存在蹤跡,但是經(jīng)過第三級后,由于變壓器的隔離作用,這一共模電壓在變壓器的隔離輸出端被徹底消除,后面的電路已經(jīng)沒有了零線,只有直流的正、負極,所以也就不再存在所謂的零地電壓及產(chǎn)生的干擾。此外,無論是ATX還是SSI電源,都在其輸入端設有共軛電抗器與Y電容,這一部件基本就可將共模的零地電壓阻隔在IT電源的第一級以外。
可見,零地電壓進入IT負載內(nèi)部后,從傳播途徑看,經(jīng)共軛電抗器抑制后,終結于內(nèi)部變壓器的前端,根本達不到真正的IT內(nèi)部CPU、RAM、EPROM、硬盤等的供電端,所以無論是多高的零地電壓都根本不可能對數(shù)據(jù)系統(tǒng)造成任何影響。
有必要指出的是IT負載電源輸出的12V直流電壓,就是經(jīng)第三級高頻逆變器的高頻變換得到的,其變換頻率通常高達50KHZ~150KHZ,遠高于高頻機UPS的變換頻率,所以高頻變換是IT電源自身的根本,IT負載不懼怕“高頻”。
2.“零地電壓”與“相地電壓”
“零地電壓”已經(jīng)廣為人知,而“相地電壓”的概念卻似乎有點好笑。但是,如果我們能簡單地分析一下相線和零線在IT負載內(nèi)部的傳播途徑,我們就會得出非常驚奇的結果。由于ATX和SSI的變換結構幾乎相同,所以我們以SSI制式電源為例來說明。
具有零地電壓的UPS輸出AC 220V電壓進入IT負載的電源后,在輸入電源的正半周,經(jīng)第二級的整流后,相線L與第三級高頻逆變器的正母線連通,而零線N則與負母線連通,見圖9(a);而在輸入電源的負半周,則剛好相反,零線N與正母線連通,而相線L則與負母線連通,見圖9(b)。
由此可見,在IT負載的第二級后,相線與零線具有完全相同的功能與流通線路。這樣,如果“零地電壓”高將影響IT負載的正常運行,那無疑“相地電壓”高也會對IT負載產(chǎn)生致命的影響。而零地電壓我們可以通過技術手段讓它小于1V甚至等于0V,但是,如果我們讓相地電壓也控制到小于1V以下的話,那么IT負載的輸入就沒電了,數(shù)據(jù)機房也就直接癱瘓了。因此,從這一反例也可看出,強調零地電壓小于1V是一個荒謬的概念!
分析這一電路的交流輸入部分,還可以得出一個更有趣的結果,由于輸入電路的完全對稱性,如果我們讓“零地電壓”等于AC 220V,而讓“相地電壓”等于0V,這一IT電源的輸出將不受任何影響地正常工作。所以,從理論上說,IT負載的安全零地電壓應為AC 220V,問題是這時如果相地電壓也等于220V的話,輸入IT負載的相零電壓就等于0V或440V了, IT負載就出現(xiàn)了斷電或高壓事故!如果我們能設計一具有零地電壓、相地電壓和“相零電壓”都等于220V的“特殊UPS”向IT負載供電,則IT負載將不受任何影響。

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(a)正半周時,相、零線在IT電源的位置

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(b)負半周時,相、零線在IT電源的位置
圖9 零地電壓與相地電壓概念
3.零地電壓對服務器等IT設備及通信設備的影響測試
中國電信電磁防護支撐中心聯(lián)合華為技術有限公司的技術專家,對服務器等IT設備、DTU數(shù)據(jù)通信設備進行了零地電壓加擾測試,同時對中國電信120多個機房的121臺在網(wǎng)設備進行了抽檢調研,得出的結論如下:(詳見參考文獻1)
“(1)從對機架式服務器和刀片式服務器的加擾測試結果來看,22V以下的零地電壓對這兩種服務器無影響。
(2)10V以下的零地電壓差對DTU數(shù)據(jù)通信設備無影響。但在通信系統(tǒng)分散的情況下,零地電位差會對數(shù)據(jù)通信產(chǎn)生影響,其原因是零地電位差會在數(shù)據(jù)通信線路的設備端口之間造成地電位差。(筆者注:根據(jù)筆者對整個測試報告和報告中所給出的線路圖的分析,準確地說,應該是當采用RS232和同軸電纜通信時,由于地電位的差異導致了對數(shù)據(jù)通信的影響。這里的地電位實際上與輸入電源的零地電壓無關,它們是完全不同的兩個概念,換句話說,如果兩臺通信設備的地電位差異較大,即使兩臺通信設備的輸入零、地電壓等于0,也會對通信有影響。另外,如果采用光纖通信,就不會有影響了。)
(3)通過對122個在網(wǎng)通信機房的調查,在保證設備正常運行的情況下,設備的零地電位差分布在10V以下,建議:數(shù)據(jù)通信設備的零地電位差應在10V以下。”
從本節(jié)的分析可見,可小結如下:
由于IT電源內(nèi)部的共軛電抗器和Y電容的抑制,特別是高頻變壓器的隔離,零地電壓止于變壓器的輸入端,根本無法到達12V的直流輸出端,所以無法對對IT負載構成影響。
對IT負載而言,“零地電壓”與“相地電壓”對于IT負載具有同等的“干擾”地位,因此消除零地電壓,也就應該同時消除相地電壓,這是非常荒謬的結論。
從IT負載電源的對稱性分析,理論上看,零地電壓與相地電壓一樣可達220V對IT負載無影響。

六.結論

零線與地線在在所謂的工頻機與高頻機內(nèi)部都是從輸入端到輸出端直接貫通的,其產(chǎn)生與消除的機理完全一樣,都可以使其小于1V以下,關鍵是廠商是否愿意投入這樣做。
不管在UPS輸出端還是在樓層配電輸出端采取什么樣的降低零地電壓的措施,都無法保證機柜IT負載輸入端的零地電壓滿足小于1V的要求,而IT負載端的零地電壓高低才是最可能引發(fā)前言中提到的“5大被忽悠的致命問題”的根源。
任何僅保證UPS輸出端或在樓層配電端加隔離變壓器來實現(xiàn)零地電壓小于1V的做法都不過是自欺欺人的自我安慰而已。
通過對IT負載電源4大變換級中的高頻變壓器變換級的分析,及“零地電壓”與“相地電壓”的技術比較,盡管對IT負載的正常工作而言,零地電壓可達220V對IT負載無影響,但是綜合中國電信的測試數(shù)據(jù),筆直認為20V以下的零地電壓對現(xiàn)代IT負載不會有任何影響(但需要關注此時的相地電壓是否正常)。
因此,本文的最后筆直建議數(shù)據(jù)機房用戶應科學地看待零地電壓及其大小問題,走出零地電壓的技術誤區(qū),以避免無謂的浪費和對整個機房電源系統(tǒng)可靠性的損害。