机房UPS电源供电零地电压问题的解决 易事特UPS电源技术


随着计算机技术的发展，计算机内部芯片的工作电压越来越低，能耗越来越小。为了服务器正常工作需要，如：IBM、HP、SUN等厂家的新型服务器对UPS电源输出零地电压提出了更高要求：Vn-g < 1V。如果现场零地电压达不到要求，服务器厂家工程师往往拒绝上电开机。

首先分析一下零地电压产生的原理：

零线电压Vn=In ′ Zn In为零线电流

零线电抗Zn=ρ×L÷S ρ为导线电导率，L为线长，S为导线截面积

如果In=60A、Zn=0.1欧姆，Vn将为6V。

因为线间存在耦合电感和电容，高次谐波将在零线、地线产生一定的高频电流。也可能抬升零地电压。

 分析了零地电压产生的原理，就可以找到解决方法：

 1、缩短零线长度，增大零线截面积可减小零线电抗，从而将低零地电压

此种方法解决方案的优点是效果明显，从零线电抗计算公式Zn=ρ×L÷S看，当线长L减小，导线载面积增大，Zn随之减小，零地电压也同时降低。但受到现场实际情况限制，不太容易实现。需在机房初期设计阶段充分考虑，否则很难更改。

2、对于双变换真在线的UPS，当逆变器工作时，UPS电源输入端零线电流理论上应该为零。但由于机房输入配电柜内所有的电缆走的都是大电流，这些电流包括UPS，机房的逆变器，本楼层的照明，空调，等等。每一根电缆都含有大量的电磁干扰，所有的这些电缆被捆扎在一起走长线，使得这些高频干扰互相串扰，高频干扰电流在零线、地线上流过带来了零地之间的压降。从测试波形上看零地之间的高频成分呈非固定频率的杂波，也可以反映干扰为多种设备电流的电磁骚扰叠加。


将UPS的火线和零线、地线分开走线，两者的距离应该保证在20cm以上，能做到40cm。其他动力电缆也应该远离UPS零线。

如现场施工不能分开，零线和地线可考虑用铠装屏蔽电缆，可达到同样效果。