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经营管控项目之主机房UPS输出零地电压大原因分析 一、计算机及通信设备对零地电压偏差要求 根据国标GB/T16895.10-2010(安全防护电压骚扰和电磁骚扰防 护)对装有大量信息技术设备的建筑物内,供电系统采用TN- S(三相五线制) ,如下图示: 服务器及电信设备对UPS供电系统的零地电压有效值控制在小 于2伏以内。电压偏差大,会出现死机,甚至CPU损坏,误码 率大,网速减慢,设备损坏,数据出错,服务器厂商都有严格 的零地电压要求。目前实测机房的零地电压为17伏,供货商不 允许通电调试。 二、机房的供电现状 中心机房现有2段电源供电。由段(进线柜1)和段(进 线柜2)组成。段(进线柜1)容量1000A,约660KVA,向3楼、2楼梅兰日 兰200KVAUPS供电(单相供电) ,少量电源向大楼提供照明电源。 段(进线柜2)容量1000A,约660KVA,向3楼、2楼空调供 电,少量电源向大楼提供照明电源。 段(进线柜1)和段(进线柜2)可以通过母联开关柜进行 互切。 目前,因外部供电原因,原引有两路独立电源,目前只有一路 可用,电源都切在段(进线柜1)电源上,用电总量398A。 用电具体分别:段(进线柜1)用电: 3楼机房UPS:161A;2楼机房UPS:61A;大楼照明、空调等 153A;段(进线柜2)用电:所有空调、照明:153A。 三、原因分析 零地电压产生的原理: 低压配电系统的常规电路如图一所示:由于供电系统主要是单相供电,三相平衡时,零线的合成电流 为零,负荷严重不平衡时,有大量电流从零线流过。举例如下: 零线电压Vn=InZn In 为零线电流 零线电抗Zn=LS 为导线电导率,L为线长,S为导线 截面积 如果In=60A、Zn=0.1欧姆,Vn将为6V。 四、解决办法 (1) 三相负载尽可能平衡 (2)接地符合规范要求 (3)缩短零线长度,增大零线截面积可减小零线电抗,从而将 低零地电压, 此种方法解决方案的优点是效果明显,从零线电抗计算公式 Zn=LS看,当线长L减小,导线载面积增大,Zn随之减小,零地电压也同时降低。但受到现场实际情况限制,不太容易实现。 需在机房初期设计阶段充分考虑,否则很难更改。 (4)加装输出隔离变压器 在上述办法都不能解决的情况下,为保证负载可以开机,可采 用加装隔离变压器的办法,适用于UPS输出内部无隔离变压器的情 况。
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