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如何正确看待零地电压?

“零地电压”问题在计算机和数据机房设计中没有硬性规定,但是在通信设备供电中又常常会遇到。


这里就其与产生的原因,对通信设备有什么危害进行简单的探讨。


一、零地电压的形成


“零地电压”是指产生在零线和地线之间的电压。“零地电压”形成主要有两个原因:一是三相电流不平衡;二是接地不可靠。


在数据中心设计规范GB50174-2008中要求机房的“零地电压”应控制在2V以内,但是最新的数据中心设计规范GB50174-2017中并没有对“零地电压”数值参数进行设限,却只在条文说明里提供了建议。


常态下,地线中是没有工作电流经过的。


地线电位是稳定不变的参考电位,只有在市电输入存在干扰电压时,才可能通过线路中的共模干扰滤波环节形成地线电流。


一般情况下认为地线中不存在压降问题,因此,“零地电压”只有在零线中有工作电流时才会形成。


零线中是有工作电流的,它的大小主要取决于三个因素:


(1)电网三相电压幅值或相位对称度;


(2)三相负载的电流大小和相位的对称度;


(3)三相负载是否有3n次谐波存在等。


根据计算公式U=I*R得出,零线阻抗大小取决于零线的长度和线径,对于建设好的数据机房这是个常量。由于零线中有工作电流,阻抗不变对于稳定的地电位就是“零地电压”。


二、零地电压的危害


一般认为“零地电压”对负载的影响,主要表现在三个方面:引起硬件故障,烧毁设备;引发控制信号的误动作;影响通信质量。


“零地电压”过高时会引起硬件损坏,一般情况下,“零地电压”值不能超过2V。


“零地电压”若超过2V,将引起计算机串口硬件直接损坏,还可能引发控制信号的误动作,造成计算机和数据设备的误启动和误关机。


特别是在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。


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。


IT设备工作不稳定的原因有很多,不能一味归类为是由于“零地电压”过高的原因造成的,因根据实际故障类型和特征进行合理分析,不能一味的夸大“零地电压”的危害。


了解了“零地电压”形成原因以及危害后,下一节我们会着重为您分析“零地电压”的控制措施和解决办法,以确保通信设备可以稳定可靠的运行。

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