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艾默生機(jī)房UPS電源供電零地電壓問題的解決
發(fā)布時間:2016.07.05    瀏覽次數(shù):2250

   隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,計算機(jī)內(nèi)部芯片的工作電壓越來越低,能耗越來越小。為了服務(wù)器正常工作需要,如:IBM、HP、SUN等廠家的新型服務(wù)器對UPS電源輸出零地電壓提出了更高要求:Vn-g < 1V。如果現(xiàn)場零地電壓達(dá)不到要求,服務(wù)器廠家工程師往往拒絕上電開機(jī)。

首先分析一下零地電壓產(chǎn)生的原理:

 點擊瀏覽下一頁

零線電壓Vn=In  Zn In為零線電流

零線電抗Zn=ρ×L÷ρ為導(dǎo)線電導(dǎo)率,L為線長,S為導(dǎo)線截面積

如果In=60A、Zn=0.1歐姆,Vn將為6V。

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因為線間存在耦合電感和電容,高次諧波將在零線、地線產(chǎn)生一定的高頻電流。也可能抬升零地電壓。

 分析了零地電壓產(chǎn)生的原理,就可以找到解決方法:

 1、縮短零線長度,增大零線截面積可減小零線電抗,從而將低零地電壓

此種方法解決方案的優(yōu)點是效果明顯,從零線電抗計算公式Zn=ρ×L÷S看,當(dāng)線長L減小,導(dǎo)線載面積增大,Zn隨之減小,零地電壓也同時降低。但受到現(xiàn)場實際情況限制,不太容易實現(xiàn)。需在機(jī)房初期設(shè)計階段充分考慮,否則很難更改。

2、對于雙變換真在線的UPS,當(dāng)逆變器工作時,UPS電源輸入端零線電流理論上應(yīng)該為零。但由于機(jī)房輸入配電柜內(nèi)所有的電纜走的都是大電流,這些電流包括UPS,機(jī)房的逆變器,本樓層的照明,空調(diào),等等。每一根電纜都含有大量的電磁干擾,所有的這些電纜被捆扎在一起走長線,使得這些高頻干擾互相串?dāng)_,高頻干擾電流在零線、地線上流過帶來了零地之間的壓降。從測試波形上看零地之間的高頻成分呈非固定頻率的雜波,也可以反映干擾為多種設(shè)備電流的電磁騷擾疊加。

下圖為在某機(jī)房實測的UPS輸出零地電壓波形

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UPS的火線和零線、地線分開走線,兩者的距離應(yīng)該保證在20cm以上,最好能做到40cm。其他動力電纜也應(yīng)該遠(yuǎn)離UPS零線。

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如現(xiàn)場施工不能分開,零線和地線可考慮用鎧裝屏蔽電纜,可達(dá)到同樣效果。

   隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,計算機(jī)內(nèi)部芯片的工作電壓越來越低,能耗越來越小。為了服務(wù)器正常工作需要,如:IBM、HP、SUN等廠家的新型服務(wù)器對UPS電源輸出零地電壓提出了更高要求:Vn-g < 1V。如果現(xiàn)場零地電壓達(dá)不到要求,服務(wù)器廠家工程師往往拒絕上電開機(jī)。

首先分析一下零地電壓產(chǎn)生的原理:

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零線電壓Vn=In  Zn In為零線電流

零線電抗Zn=ρ×L÷ρ為導(dǎo)線電導(dǎo)率,L為線長,S為導(dǎo)線截面積

如果In=60A、Zn=0.1歐姆,Vn將為6V

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因為線間存在耦合電感和電容,高次諧波將在零線、地線產(chǎn)生一定的高頻電流。也可能抬升零地電壓。

 分析了零地電壓產(chǎn)生的原理,就可以找到解決方法:

 1、縮短零線長度,增大零線截面積可減小零線電抗,從而將低零地電壓

此種方法解決方案的優(yōu)點是效果明顯,從零線電抗計算公式Zn=ρ×L÷S看,當(dāng)線長L減小,導(dǎo)線載面積增大,Zn隨之減小,零地電壓也同時降低。但受到現(xiàn)場實際情況限制,不太容易實現(xiàn)。需在機(jī)房初期設(shè)計階段充分考慮,否則很難更改。

2、對于雙變換真在線的UPS,當(dāng)逆變器工作時,UPS電源輸入端零線電流理論上應(yīng)該為零。但由于機(jī)房輸入配電柜內(nèi)所有的電纜走的都是大電流,這些電流包括UPS,機(jī)房的逆變器,本樓層的照明,空調(diào),等等。每一根電纜都含有大量的電磁干擾,所有的這些電纜被捆扎在一起走長線,使得這些高頻干擾互相串?dāng)_,高頻干擾電流在零線、地線上流過帶來了零地之間的壓降。從測試波形上看零地之間的高頻成分呈非固定頻率的雜波,也可以反映干擾為多種設(shè)備電流的電磁騷擾疊加。

下圖為在某機(jī)房實測的UPS輸出零地電壓波形

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UPS的火線和零線、地線分開走線,兩者的距離應(yīng)該保證在20cm以上,最好能做到40cm。其他動力電纜也應(yīng)該遠(yuǎn)離UPS零線。

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如現(xiàn)場施工不能分開,零線和地線可考慮用鎧裝屏蔽電纜,可達(dá)到同樣效果。