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零地电压如何形成的有哪些原因

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零地电压如何形成的有哪些原因

  零地电压问题在计算机和数据机房设计中没有硬性规定,但在通信设备供电中又会经常遇到。下面是小编带来的关于零地电压形成的内容,欢迎大家阅读!

  零地电压的产生原因

  通信局站由供电局供给l0kV交流高压电源,并降低至380V低压交流电源,以提供给通信设备使用。

  对于通信设备用交流电源来说,由于交流配电机房与通信设备机房有一定的距离,为其提供的供电线路一般都较长,又由于交流线道中有开关电源、空调、照明等各种供电线,所以供电线路之间的三相交流电流不可能平衡。

  (1)若电力机房为了供电的安全性,两交流屏并联使用,但两交流屏的零线没有并联;

  (2)单相UPS输入末接地线;

  (3)交流输人电源线使用单股敷设方式。

  零地电压的控制措施

  交流供电零地电压是影响通信设备正常运行的重要原因,零地电压过高会造成数据设备和计算机设备的故障或损害,所以必须控制在2V之内。由于零地电压较高的形成原因非常复杂,所以要针对不同情况,进行具体分析再做相应的处理。其主要考虑的问题和解决的途径如下:

  首先保证三相交流负载平衡,如果三相用电负载不平衡,零线上的电流就会加大,输入、输出零线两端的电压差就会增大,直接造成输出零地电压增高。因此,在初次加电时尽量保持三相交流用电负载平衡,并定期根据负载的使用变化情况进行必要的调整。此外,还可以通过增加零线截面积,减少零线的线路电压损失,比如:零线电压U=IR,而零线电阻R=ρL/S,所以对于UPS设备交流输入、输出的零地线的线径应大于或等于相线线径,减小零线长度,从而在一定程度上降低零地电压数值。

  另一方面必须有良好的接地系统,是降低零地电压的保障,所以通信电源系统的接地电阻必须符合要求标准,否则接地电阻值一高,很小的电流就会产生很高的零地电压。在通信局站接地系统设计和使用时接地电阻必须符合要求标准,针对地线线径问题,要充分考虑到在系统的最大用电负荷及安全的前提下,对不同的设备和不同负荷,使用不同地线线径。若条件允许的情况下,电源线和地线在不同的走线道单独敷设至设备端。

  同时在UPS设备选型时,选择谐波干扰符合国家规定的UPS。必要时还必须安装相应抑制各次谐波的滤波设备,从根本上解决零地电压问题。也防止UPS谐波对柴油机发电机组电机供电的干扰和影响。

  在通信机房中,由于负载为服务器、小型机等类型的负载,这些负载本身因为电路原因产生大量谐波,谐波导致电缆发热,还会导致输出电源的零地电压超过服务器所要求的小于2V的指标。所以在选择UPS时,要充分考虑UPS谐波对零地电压的影响。如果零地电压过高,在一般方法无法控制零地电压的情况下,为保证通信设备可靠的运行,可以采用在负载端加装隔离变压器的办法,来隔离输人和输出之间的电气连接。一般采用在其输出端加装输出隔离变压器的方式。

  零地电压的解决方法

  对于数据设备而言,零地电压过高会导致服务器运行速度降低、网络传输速度降低、服务器无故关机,甚至造成硬件损坏。

  服务器厂家在零地电压高于2V时就不敢加电。尤其是安装小型机、服务器等设备时,厂家的硬件安装工程师在现场调测通信设备时,对供电电路的零地电压进行测量,一般情况下要求小于2V,大于此数值则不予加电开机。

  通信局站零地电压偏大的因素有:(1)三相电源负载严重不平衡;(2)接地电阻值不符合规范要求;(3)单相UPS输入末接地线;(4)两交流屏并联供电,但零线没有并联;(5)交流输人电源线使用单股线的敷设方式;(6)N(零)线、PE(地)线线径不符合规范;(7)UPS工作时谐波引起的电位升高;(8)电源线的差模干扰和共模干扰。

  在以上产生零地电压的因素中,第(3)、(4)、(5)、(8)项是供电方面的问题,如:某个通信局站计费小型机使用单相UPS供电,厂家在小型机加电时测量UPS输出零地电压,发现UPS输出零地为90一110V交流电压,拒绝给小型机加电。通过检测知该局的地线电阻为0.45Ω,单相UPS的输人交流、直流电压和输出电压符合供电标准,UPS输出屏的地线已接好,但是UPS本身地线末接,造成UPS输出零地之间为90一1l0V交流电压,当在单相UPS外壳的地线处接一根地线后,测试单相UPS的输出零地交流电压为0.2一0.3V,符合小型机供电要求。

  又如:有个通信局站计算机用交流电源供电,在使用交流电供电的过程中,计算机串口损坏的现象时有发生,该系统计算机供电为两交流屏分别供电,每个交流屏的交流输入,分别从低压配电两个低压开关引人,在电力机房两交流屏并联使用。通过测试地线电阻数值为0.6Ω,交流电压、频率变化范围符合标准要求,输出交流线线径符合供电设计要求,三相交流用电负载也基本平衡。

  交流零地线接触牢固可靠。但在负载端检测交流零地电压为2.7一3V,在低压配电输入端检测为0.1一0.3V,在电力机房两交流屏零线之间测试电压为2.7一3V,通过两个交流屏零线并联后,在两并联交流屏输出零地电压降到0.2V左右,在用电负载端测试零地电压为0.5V左右。从此使用交流电源的计算机和服务器运行正常。


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