摘要：本文通过分析机房电源零地电压的形成机理，论述了零地电压产生的不可避免性和对IT负载可能的影响，建议机房用户应该正确地看待零地电压问题，走出零地电压的技术误区，避免不必要的资源浪费。

第1页:引言 第2页:IT负载机柜输入点的零地电压才是“最可怕”的零地电压 第3页:结论

　　三IT负载机柜输入点的零地电压才是“最可怕”的零地电压
　　
　　用户通常非常关心UPS输出端的零地电压高低，也非常关心楼层输出配电柜的零地电压高低，但是唯独从不关心机柜内部IT负载设备输入端的零地电压高低。如果零地电压真的对IT负载有影响的话，不管你在UPS的输出端、楼层输出配电柜上采取什么样的降低零地电压措施，只要IT负载设备输入端的零地电压UN-G2不小于1V的话，其“严重的危害”就依然存在。而IT负载机柜输入端的零地电压是所有UPS输入零线压降、UPS输出零线压降及楼层配电零线压降的叠加，可谓是零地电压的最前哨“重灾区”。
　　
　　1、UPS输出零地电压－UN2-G
　　
　　UPS输出零地电压等于UPS输入零地电压加UPS产生的零线电压增益，即：
　　
　　UN2-G＝UNI-G＋UN-UPS
　　
　　对于不同的UPS而言，无论是高频机还是老式工频机，在其内部零线与地线都是直通的；只要其输出滤波器得到正确的设计，UPS自身产生的零线电压增益UUPSN都可以得到很好的抑制，即小于1V。反之如果设计得不好，则这两种UPS都会产生较高的零地电压增益。
　　
　　2、UPS楼层输出配电柜上的零地电压－UN3-G楼层配电输出的零地电压等于UPS输出零地电压加UPS输出到楼层配电柜之间的零线电压增益，即：
　　
　　UN3-G＝UN2-G＋UN3-N2＝UNI-G＋UN-UPS＋UN3-N2
　　
　　楼层配电柜输出的零地电压高低往往是许多数据机房用户关心的“终结型”零地电压，当UPS到楼层配电柜之间的输电距离很长的时候，尽管UPS输出端的零地电压已经做到了小于1V，但是楼层配电输出的零地电压却仍然高达3~5V以上。为了消除这一问题，许多迷信零地电压的用户采取在楼层配电柜里再加一△/Yo隔离变压器，并将变压器输出的中心点重新接地，即形成新的接地点G2和接近于0V的新零地电压。
　　
　　3、IT负载输入端的零地电压
　　
　　就目前的数据中心而言，楼层输出配电柜到负载机柜之间通常采用单相配电，这样在这一配电区间内的零线电流就等于机柜负载电流I4，此时在楼层配电与IT负载之间产生的零线电压增益为UN-N3=I4*ZN-N3,由于I4较大，而配电的线路又较细，这一电压依然可能大于1V。例如：对于一个负载为3500W的机柜，电缆为2.5mm²，电缆长度为20m(假设为较远端的机柜)，此时的零线电阻为0.15Ω，满载零线电流为16A，则产生的零线压降就达2.4V。
　　
　　对于楼层配电柜里设置了隔离变压器的系统，此时的IT负载输入端的零地电压就等于IT设备输入端的N点对新的接地点G2的电压差，也等于零线上产生的零线压降2.4V。
　　
　　可见，即使对于楼层配置了变压器，且楼层配电输出端的零地电压等于0V的配电系统，实际IT负载输入端的零地电压依然达2.4V,远大于1V。
　　
　　而对于在楼层配电柜里没有设置隔离变压器的系统，那么IT负载输入端的零地电压等于IT设备输入端的N点对原接地点G的电位差，依据图1，其相应的零地电压计算如下：
　　
　　UN-G=UNI-G＋UN-UPS＋UN3-N2＋UN-N3 　　
　　 ＝UNI-G＋UN-UPS＋UN3-N2＋2.4V
　　
　　此时的实际IT负载输入端的零地电压显然会远高于2.4V。
　　
　　四零地电压对IT负载的影响
　　
　　从前面的分析可见，对于机房IT负载的实际输入端而言，零地电压就象“幽灵”一样很难消除零，除非在每一个机柜上再加一隔离变压器，显然这是非常荒唐的措施。那么零地电压对IT负载是否真的有影响呢？
　　
　　要了解零地电压对IT负载是否有影响，关键的问题是零地电压是否能真正传到了IT内部的CPU、存储芯片等核心部件。实际上，通过分析IT负载内部的结构不难得到，UPS输出的电压只是给IT负载内部的电源模块供电，这一电源模块的输出才向IT内部的核心部件供电。这样，零地电压对IT负载影响就简单化为零地电压对这一电源模块的输出影响问题。
　　
　　当前IT负载内部的输入电源模块基本采用两种制式，即ATX标准和SSI标准。这两种电源的主电路如图2所示。