摘要:省去工频隔离变压器对经济效益、低碳绿化有明显好处;对于目标不明确、功能不健全、国际上不公认“零地电压”,要提高认识,合理对待;明确发展方向。 |
1.设置工频隔离变压器的代价
1.1增加初期投资
(1)增加了购买要满足全部隔离功率之用的大容容量、大重量、大体积的工频隔离变压器及其辅助设备的初投资。
(2)大容三工频隔离变压器需要变压揣室或变压器柜,增大了芒罚面积,也增大了初期投资。
1.2增加日常运行成本
工频隔离尘玉委罚效率通常约为95%,损耗功率约为5%,因此二簧也增加约5%,利润相应减少。运行初期轻载时,变压器的效率更低,电费增柳得相对值更多;以后由于发电机的燃料日渐紧张,多种因素成本增加,电费惭大的棚率甚大,对于利润率本来就不言巧企使来说,是不可轻视的因素。
1.3环境污染增大
这些额外的投资和利润的减少,其不易发觉的后果足对社会环境的污染增大。大功率工频变压器在生产过程中,大量的硅钢片,铜导线等各种材料,从原材料的开矿、冶炼、加工,到宰部件及整体设备的制作、组装,测试;运行时各方面的消耗:对发电厂、变电站、输电线占用容量的增大,燃料消耗及运行成本的增棚。折合到"碳"的消耗,加大了全国、全球向低碳经济灰展的难度。
2.不该用"零地电压"来衡量对通信的干扰
2.1五线制的"零线"由"电源传用
(1)通信专业的供电系统采用"三相五线"制,而不同十通用的供咆系统采用"三相四线"制的初衷是:将为提供埠相电压和电流所必须的"零线"和通信信号传输和抗干扰用的"工作地线"分开,减少零线电恍对地线电压的干扰。
(2)零线的骚扰电压由电源设备来隔离。许多情况下,电源设备捏装在IT设备里面,或称做电源部分、电源电路。即使"零线"接人IT设备",也只是接入"电源电路"。
经电源处理后,接到lT设备巾的信号电路的电源输大端,还要经过"去耦滤波"防止互相干扰的处理,才接到信号电路的电源线,不直接涉及"信号"的任何连接点。
但需要将信号叠加在直流电源电压上传输时,此直流电源的骚扰电压(如:脉动电压、波纹电压、杂音电压)有更严格的要求。如电话、计算机上网的48V等。
(3)"地线"的骚扰电压是干扰因索:参考资料中曾讲到"工作地线的宽带及衡吏电压比零线少一个数量级。所以工作地线与交流零线分开能减少工频交流对通信的影响。"这句话说明"工作地线"上的电压是起干扰作用的电压,而零线上的电压(在相当大的范围内)已起不到干扰作用。
2.2国际上不认可"零地电压"
国际上无"零地电压"之说。试问"在中国,有这一电压对lT负载影响的确凿证据吗?"
2.3实际测试
中国电信联合华为公司的技术专家进行了零地电压加扰测试、抽检调研巴,22V以下的零地电压对机架式服务器和刀片式服务器无影响;10V以下的零地电压对DTU数据通信设备无影响。
2.4“零地电压”难以通过高频开关整流器传到直流输出端
电源设备的抗干扰能力很强,不要与IT设备中计算机CPU等电路怕干扰的榔念相混。常用的电器如:计算机、电视机、DVD、音响等设备,其交流电源的输入线,如米用两芯插头和插座时,插头随意插入有电的插座,接通电压就可以用了。使用时不用辨别插头和插座上哪一个触头是L(相线,火线)和哪一个触头是N(中线,零线);也不用辨别插座上写的L和N实际上接对了没有。大量的实践说明,这些电器输人电源的两条线都不怕承受交流220V有效值(峰值约310V,峰一峰值约620V)高电位的骚扰。只要保证两条输入线之间的电压在正常范围内就能正常工作。
通信专用电源设备的抗干扰能力理应更强。其机理分析如下:
(1)高频变压器的1电位的)隔离作用
①隔离的必要性:高频开关整流器要考虑到整流器输出电压的某一端,要接通信设备的工作地线或某一指定的电位,或保证人体接触时的安全性,不应受工频交流输人电压某一端是否接地、电路方案选择的机动性等因索决定。必须设有高频"隔离"变压器,起"变压"和"隔离"双茧作用;不但把逆变电路输出的数百伏的高频矩形波电压变换成低电压的矩形波电压,还要将一次绕组的电路与二次绕组的电路相绝缘。
②绝缘层参数:一次绕组与二次绕组之间的绝缘层要经受2kV、5OHz正弦波有效值(峰值约2.8kV)一分钟的耐压试验,绝缘电阻为兆欧级。高频变压器的体积小,一次绕组与二次绕组之间"分布电容"很小(与两绕组紧挨着的面积和两绕组之间绝缘层的厚度有关,例如:100-1000pF的分布电容l。对I频及其3次谐波等成分的容抗极大(如10OOpF的电容对5OHz的电压和电流的容抗1/ωC为3.18kΩ),大致在兆欧级,可以忽略其影响。但对于高频开关频及其谐波频率的电压的骚扰,此分布电容的影响应加以考虑。例如:对于5OkHz频率(频率比50Hz提高了1000倍)的电压和电流的容抗相应减小(同一电容,容抗小了1000倍),1000pF的电容容抗为3.18kΩ,所通过的电流也较明显,即与抗干扰有夫。
③低频成分的"电位"隔离:1V宰地电压中的低频成分在上述分布参数中产生的骚扰电流,只有微安µA)数最级左右。而高频开关整流器的直流输出两端,往往其中有一端是接地的,对接地点的阻抗通常在1Ω以下。所以,此因素引起地线上的骚扰电压只是微伏(µV)数量级左右,不可能破坏输出端电位对地线和大地的稳定。可见高频隔离变压器低频范围的(电位)隔离作用是非常完善的。所以,不但1V的零地电压对输出端骚扰电压影响极微(可以忽略),就连220V的交流相电压(为分析从简,并适用于不利的情况,即使此电位直接加在变压器一次侧)对输出端骚扰电压影响也甚微小(可以忽略)。