机房零地电压ppt课件.ppt

1、零地电压,1,供电系统中零地电压是如何产生的 零地电压高为什么不会影响IT设备正常运行 IT厂商为什么要对供电系统零地电压提出限制 零地电压在替谁背锅,目录,page 2,2,供电系统中零地电压是如何产生的,零地电压是产生在零线与地线之间的电压。 在常态下地线中是没有工作电流流过的 只有当输入市电中存在干扰电压时,才可能通过线路中的共模干扰滤波环节形成地线电流。在常态下可认为地线中不存在压降问题,地线电位是稳定不变的参考电位。 零线中是有工作电流的 而零线中工作电流的大小则取决于下列运行条件: (1)电网三相电压幅值或相位的对称度; (2)三相负载电流大小和相位的对称度; (3)三相负载中是否

2、有3n次谐波的存在等。 零线阻抗的大小取决于零线的线路长度与线径,对于已经建好的数据机房而言是个不变量。 U=I*R：由上述三种因素所产生的零线电流,在零线阻抗中就形成了零线电压,相对于稳定的地电位就是零地电压。,3,零地电压并不影响IT设备的运行,许多厂商与用户都习惯于将数据系统中出现的各种问题归咎于零地电压引起的。 IT设备机内开关电源是通过DC/DC变换向IT设备供电的 DC/DC变换电路中配置有高频隔离变压器,此变压器将交流输入电路与为IT设备供电的低压直流电路完全隔离开来。 从传播途径看,根本不会影响到IT内部的CPU、RAM、EPROM、硬盘等元器件,所以无论是多高的零地电压都根本

3、不可能对数据IT系统造成任何影响。,4,“具有零地电压的UPS输出AC 220V电压进入IT负载的电源后,在输入电源的正半周,经整流后,相线L与高频逆变器的正母线连通,而零线N则与负母线连通。而在输入电源的负半周,则刚好相反,零线N与正母线连通,而相线L则与负母线连通。由此可见,相线与零线具有完全相同的功能与流通线路。这样,如果零地电压高将影响IT负载的正常运行,那无疑相地电压高也会对IT负载产生致命的影响。而零地电压可以通过技术手段让它小于1V甚至等于0V,但是,如果让相地电压也控制到小于1V的话,那么IT负载的输入就没电了,数据机房也就直接瘫痪了。”,5,IT厂商为什么要对供电系统零地电压

4、提出限制,“零地电压”问题之所以产生,是 IT设备厂商对供电系统零地电压提出了严格的要求,用户包括从事机房设计的技术人员就误以为零地电压高时会影响IT设备正常运行。要解决对这一问题的误解,有必要搞清楚为什么IT设备厂商要对供电系统零地电压提出要求。 三相供电系统对单相负载供电时,三相系统的零线是绝对不允许断开的。当零线漏接、虚接或四线转换开关转换的瞬间,出现火线接通而零线断开的状态时,都会瞬间影响甚至损坏IT设备。此过程如图所示。,输入为三相系统,两组IT设备分别接在三相电源的A、B两相上,每个IT设备的输入都是220V,而两相输入之间的电压差是380V。 在交流输入线电压正常的情况下,如果由

5、于某种原因是零线瞬间断开,电路状况如下: 假定UA在正半周,UB在负半周,电流的途径是:UAVD1负载1VD2VD3负载2VD4UB 于是,UAB 380V电压加在负载1和负载2上。,6,为避免此种事故的发生,IT设备厂家就在设备开机供电前先检查系统零线是否接好接牢,并在装机程序上做出明确的规定。检查零线是否接好的办法是:用电表测量电源的零线与地线之间的电压,7,地线电位差才是IT设备工作不稳定的根本原因,目前,国内业界所说的根据“统计数据”,“零地电压”过高对IT设备,如主机、小型机、服务器、磁盘存储设备、网络路由器、通信设备等的影响可概括为以下几种: (1)可能导致IT设备中的微处理器CP

6、U芯片出现“莫名其妙”地损坏; (2)可能导致IT设备出现死机事故的概率增大; (3)可能导致网络传输误码率的增大,网速减慢; (4)可能导致存储设备损坏、数据出错等。 这些“可能”现象在IT设备运行中是经常出现的,但是,笼统地归结为是零地电压高造成的,这恐怕是供电技术业内的“千古奇冤”了。 这些类型的故障和它们所具备的特征说明,如果是供电系统造成的,那么引发故障的最大可能性是地线问题。具体的说,是系统中各接地点的等电位问题。,8,造成接地点不是等电位的主要原因有两种: (1)地线中有周期性的零线电流 (2)互联设备系统地线中存在地线噪声，产生的原因有以下几个方面: 地线注入噪声：每台计算机和

7、工作站的电源滤波器都把滤掉的共模噪声泄入到地线中 地线故障 地线电流。这是最常见的问题。如果CPU 和工作站由某个或某几个不同建筑的不同配电盘供电的话,那么很多因素都会导致互联设备的地线电压不一致。 有的配电盘可能和别的物体构成了地线回路(如建筑的金属构件),而该回路与数据地线回路各自独立。在这种情况下,可能会使配电盘之间产生危险的地线压降, 如闪电会使外部地线回路产生电流,进而使系统内部地线回路也产生电流。 其它情况还包括建筑接地不良、非互联设备的断路器跳闸电流,以及附近的电气修理操作等。,9,地线电位差会使互联设备工作不稳定,地线电位差使各互联设备的参考电压不一致。 互联设备距离越远,电压差越大,在某些情况下数据的