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(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)機(jī)房設(shè)計(jì)中沒有硬性規(guī)定，但在通信設(shè)備供電中又會(huì)經(jīng)常遇到。下面是小編帶來的關(guān)于零地電壓形成的內(nèi)容，歡迎大家閱讀!零地電壓的產(chǎn)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(shè)備使用。
對(duì)于通信設(shè)備用交流電源來說，由于交流配電機(jī)房與通信設(shè)備機(jī)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(guān)電源、空調(diào)、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(jī)房為了供電的安全性，兩交流屏并聯(lián)使用，但兩交流屏的零線沒有并聯(lián);
(2)單相UPS輸入末接地線;
(3)交流輸人電源線使用單股敷設(shè)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(shè)備正常運(yùn)行的重要原因，零地電壓過高會(huì)造成數(shù)據(jù)設(shè)備和計(jì)算機(jī)設(shè)備的故障或損害，所以必須控制在2V之內(nèi)。由于零地電壓較高的形成原因非常復(fù)雜，所以要針對(duì)不同情況，進(jìn)行具體分析再做相應(yīng)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(fù)載平衡，如果三相用電負(fù)載不平衡，零線上的電流就會(huì)加大，輸入、輸出零線兩端的電壓差就會(huì)增大，直接造成輸出零地電壓增高。因此，在初次加電時(shí)盡量保持三相交流用電負(fù)載平衡，并定期根據(jù)負(fù)載的使用變化情況進(jìn)行必要的調(diào)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(duì)于UPS設(shè)備交流輸入、輸出的零地線的線徑應(yīng)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(shù)值。
另一方面必須有良好的接地系統(tǒng)，是降低零地電壓的保障，所以通信電源系統(tǒng)的接地電阻必須符合要求標(biāo)準(zhǔn)，否則接地電阻值一高，很小的電流就會(huì)產(chǎn)生很高的零地電壓。在通信局站接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)和使用時(shí)接地電阻必須符合要求標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)地線線徑問題，要充分考慮到在系統(tǒng)的最大用電負(fù)荷及安全的前提下，對(duì)不同的設(shè)備和不同負(fù)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(dú)敷設(shè)至設(shè)備端。
同時(shí)在UPS設(shè)備選型時(shí)，選擇諧波干擾符合國家規(guī)定的UPS。必要時(shí)還必須安裝相應(yīng)抑制各次諧波的濾波設(shè)備，從根本上解決零地電壓問題。也防止UPS諧波對(duì)柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組電機(jī)供電的干擾和影響。
在通信機(jī)房中，由于負(fù)載為服務(wù)器、小型機(jī)等類型的負(fù)載，這些負(fù)載本身因?yàn)殡娐吩虍a(chǎn)生大量諧波，諧波導(dǎo)致電纜發(fā)熱，還會(huì)導(dǎo)致輸出電源的零地電壓超過服務(wù)器所要求的小于2V的指標(biāo)。所以在選擇UPS時(shí)，要充分考慮UPS諧波對(duì)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(shè)備可靠的運(yùn)行，可以采用在負(fù)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(duì)于數(shù)據(jù)設(shè)備而言，零地電壓過高會(huì)導(dǎo)致服務(wù)器運(yùn)行速度降低、網(wǎng)絡(luò)傳輸速度降低、服務(wù)器無故關(guān)機(jī)，甚至造成硬件損壞。
服務(wù)器廠家在零地電壓高于2V時(shí)就不敢加電。尤其是安裝小型機(jī)、服務(wù)器等設(shè)備時(shí)，廠家的硬件安裝工程師在現(xiàn)場調(diào)測通信設(shè)備時(shí)，對(duì)供電電路的零地電壓進(jìn)行測量，一般情況下要求小于2V，大于此數(shù)值則不予加電開機(jī)。
通信局站零地電壓偏大的因素有：(1)三相電源負(fù)載嚴(yán)重不平衡;(2)接地電阻值不符合規(guī)范要求;(3)單相UPS輸入末接地線;(4)兩交流屏并聯(lián)供電，但零線沒有并聯(lián);(5)交流輸人電源線使用單股線的敷設(shè)方式;(6)N(零)線、PE(地)線線徑不符合規(guī)范;(7)UPS工作時(shí)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(chǎn)生零地電壓的因素中，第(3)、(4)、(5)、(8)項(xiàng)是供電方面的問題，如：某個(gè)通信局站計(jì)費(fèi)小型機(jī)使用單相UPS供電，廠家在小型機(jī)加電時(shí)測量UPS輸出零地電壓，發(fā)現(xiàn)UPS輸出零地為90一110V交流電壓，拒絕給小型機(jī)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(biāo)準(zhǔn)，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(dāng)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(jī)供電要求。
又如：有個(gè)通信局站計(jì)算機(jī)用交流電源供電，在使用交流電供電的過程中，計(jì)算機(jī)串口損壞的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，該系統(tǒng)計(jì)算機(jī)供電為兩交流屏分別供電，每個(gè)交流屏的交流輸入，分別從低壓配電兩個(gè)低壓開關(guān)引人，在電力機(jī)房兩交流屏并聯(lián)使用。通過測試地線電阻數(shù)值為0.6Ω，交流電壓、頻率變化范圍符合標(biāo)準(zhǔn)要求，輸出交流線線徑符合供電設(shè)計(jì)要求，三相交流用電負(fù)載也基本平衡。
交流零地線接觸牢固可靠。但在負(fù)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(jī)房兩交流屏零線之間測試電壓為2.7一3V，通過兩個(gè)交流屏零線并聯(lián)后，在兩并聯(lián)交流屏輸出零地電壓降到0.2V左右，在用電負(fù)載端測試零地電壓為0.5V左右。從此使用交流電源的計(jì)算機(jī)和服務(wù)器運(yùn)行正常。