零地電壓如何形成的有哪些原因

零地電壓如何形成的有哪些原因

　　零地電壓問題在計算機和數據機房設計中沒有硬性規定，但在通信設備供電中又會經常遇到。下面是小編帶來的關于零地電壓形成的內容，歡迎大家閱讀!

　　零地電壓的產生原因

　　通信局站由供電局供給l0kV交流高壓電源，并降低至380V低壓交流電源，以提供給通信設備使用。

　　對于通信設備用交流電源來說，由于交流配電機房與通信設備機房有一定的距離，為其提供的供電線路一般都較長，又由于交流線道中有開關電源、空調、照明等各種供電線，所以供電線路之間的三相交流電流不可能平衡。

　　(1)若電力機房為了供電的安全性，兩交流屏并聯使用，但兩交流屏的零線沒有并聯;

　　(2)單相UPS輸入末接地線;

　　(3)交流輸人電源線使用單股敷設方式。

　　零地電壓的控制措施

　　交流供電零地電壓是影響通信設備正常運行的重要原因，零地電壓過高會造成數據設備和計算機設備的故障或損害，所以必須控制在2V之內。由于零地電壓較高的形成原因非常復雜，所以要針對不同情況，進行具體分析再做相應的處理。其主要考慮的問題和解決的途徑如下：

　　首先保證三相交流負載平衡，如果三相用電負載不平衡，零線上的電流就會加大，輸入、輸出零線兩端的電壓差就會增大，直接造成輸出零地電壓增高。因此，在初次加電時盡量保持三相交流用電負載平衡，并定期根據負載的使用變化情況進行必要的調整。此外，還可以通過增加零線截面積，減少零線的線路電壓損失，比如：零線電壓U=IR，而零線電阻R=ρL/S，所以對于UPS設備交流輸入、輸出的零地線的線徑應大于或等于相線線徑，減小零線長度，從而在一定程度上降低零地電壓數值。

　　另一方面必須有良好的接地系統，是降低零地電壓的保障，所以通信電源系統的接地電阻必須符合要求標準，否則接地電阻值一高，很小的電流就會產生很高的零地電壓。在通信局站接地系統設計和使用時接地電阻必須符合要求標準，針對地線線徑問題，要充分考慮到在系統的最大用電負荷及安全的前提下，對不同的設備和不同負荷，使用不同地線線徑。若條件允許的情況下，電源線和地線在不同的走線道單獨敷設至設備端。

　　同時在UPS設備選型時，選擇諧波干擾符合國家規定的UPS。必要時還必須安裝相應抑制各次諧波的濾波設備，從根本上解決零地電壓問題。也防止UPS諧波對柴油機發電機組電機供電的干擾和影響。

　　在通信機房中，由于負載為服務器、小型機等類型的負載，這些負載本身因為電路原因產生大量諧波，諧波導致電纜發熱，還會導致輸出電源的零地電壓超過服務器所要求的小于2V的指標。所以在選擇UPS時，要充分考慮UPS諧波對零地電壓的影響。如果零地電壓過高，在一般方法無法控制零地電壓的情況下，為保證通信設備可靠的運行，可以采用在負載端加裝隔離變壓器的辦法，來隔離輸人和輸出之間的電氣連接。一般采用在其輸出端加裝輸出隔離變壓器的方式。

　　零地電壓的解決方法

　　對于數據設備而言，零地電壓過高會導致服務器運行速度降低、網絡傳輸速度降低、服務器無故關機，甚至造成硬件損壞。

　　服務器廠家在零地電壓高于2V時就不敢加電。尤其是安裝小型機、服務器等設備時，廠家的硬件安裝工程師在現場調測通信設備時，對供電電路的零地電壓進行測量，一般情況下要求小于2V，大于此數值則不予加電開機。

　　通信局站零地電壓偏大的因素有：(1)三相電源負載嚴重不平衡;(2)接地電阻值不符合規范要求;(3)單相UPS輸入末接地線;(4)兩交流屏并聯供電，但零線沒有并聯;(5)交流輸人電源線使用單股線的敷設方式;(6)N(零)線、PE(地)線線徑不符合規范;(7)UPS工作時諧波引起的電位升高;(8)電源線的差模干擾和共模干擾。

　　在以上產生零地電壓的因素中，第(3)、(4)、(5)、(8)項是供電方面的問題，如：某個通信局站計費小型機使用單相UPS供電，廠家在小型機加電時測量UPS輸出零地電壓，發現UPS輸出零地為90一110V交流電壓，拒絕給小型機加電。通過檢測知該局的地線電阻為0.45Ω，單相UPS的輸人交流、直流電壓和輸出電壓符合供電標準，UPS輸出屏的地線已接好，但是UPS本身地線末接，造成UPS輸出零地之間為90一1l0V交流電壓，當在單相UPS外殼的地線處接一根地線后，測試單相UPS的輸出零地交流電壓為0.2一0.3V，符合小型機供電要求。

　　又如：有個通信局站計算機用交流電源供電，在使用交流電供電的過程中，計算機串口損壞的現象時有發生，該系統計算機供電為兩交流屏分別供電，每個交流屏的交流輸入，分別從低壓配電兩個低壓開關引人，在電力機房兩交流屏并聯使用。通過測試地線電阻數值為0.6Ω，交流電壓、頻率變化范圍符合標準要求，輸出交流線線徑符合供電設計要求，三相交流用電負載也基本平衡。

　　交流零地線接觸牢固可靠。但在負載端檢測交流零地電壓為2.7一3V，在低壓配電輸入端檢測為0.1一0.3V，在電力機房兩交流屏零線之間測試電壓為2.7一3V，通過兩個交流屏零線并聯后，在兩并聯交流屏輸出零地電壓降到0.2V左右，在用電負載端測試零地電壓為0.5V左右。從此使用交流電源的計算機和服務器運行正常。