2 零线的概念

　　发电机和变压器的三相低压绕组采用Y型联接,连接后的中点引出的导线称中线,在三相四线制供电线路中的中线通常在变压器输出点直接接地,接了地的中线称零线,在380/220V供电线路中,相线与零线之间的电压为220V,理论上零地电压为0V。

　　3 产生零地电压过高的原因

　　由于三相电流不平衡,在用户端、零地之间肯定存在零地电压。但只要把零地电压控制在2V以下,就不会对系统或者设备造成危害。产生零地电压过高的原因有以下几点:

　　(1)三相电源负载不平衡;

　　(2)接地电阻过大;

　　(3)零线和地线的线径太细或断路;

　　(4)高频谐波或电磁场干扰引起电位升高;

　　(5)使用UPS、电子稳压器等电子供电设备;

　　(6)用的插线板不符合电器标准。

　　其中前三项是造成零地电压偏高的主要原因,第(5)、(6)两项是用户设备的问题,只要合理选择UPS,正确选型和配线,就不会因设备问题造成UPS输出零地电压过高。

　　4 零地电压对负载的影响

　　零地电压对负载的影响,主要表现在三个方面:

　　(1)引起硬件故障

　　一般要求UPS输出零地电压值不超过2V。零地电压过高可能引发控制信号的误动作,造成设备的误启动和误关机。还可能造成误码率上升,丢包率增加,造成通信缓慢,传输速率下降,影响通信质量,延误或阻止通信的正常进行。

　　(2)烧毁设备

　　对于计算机设备而言,零地电压过高会导致服务器速度下降、网络交换速度降低、服务器无故关机,甚至造成硬件损坏。

　　(3)引发控制信号的误动作

　　有时,服务器在零地电压高于某一值(比如2V)时无法启动。因此用户在安装设备时,厂家的硬件安装工程师在现场就会对安装环境的零地电压进行测量,一般情况下要求小于2V,大于此数值则不予加电开机。

　　(4)影响通信质量

　　零地电压有时会直接导致硬件损坏。因此,高频设备供电不仅要采用在线式UPS,还必须配备良好的接地系统,以保证零地电压低于2V。

　　5 零地电压过高的改进

　　因为零地电压是影响UPS后续设备运行可靠性的重要因素,为此可从以下几方面加以控制:

　　(1)保证三相电力负载尽可能均衡。如果三相用电不平衡,零线上的电流就会加大,零线N两端的电压差就会直接造成零地电压过高。因此,要尽量配平三相负载,定期根据负载的使用变化进行必要的调整。此外,还可以通过增加零线截面积,从而有效降低零地电压。

　　(2)建立独立、良好的接地系统,尽量降低接地电阻,接地电阻不能超过4Ω。接地线和接地体要符合电力设施规范,最好请专业人员做接地线且用仪器测量,务必使接地电阻符合要求。

　　(3)UPS输入端零线不能装开关,任何时间不能让零线断路,特别是对UPS做蓄电池放电维护时,可断开火线但不能断开零线,否则会使UPS输入的零线悬空造成输出零地电压升高。

　　(4)选用零地电压值较小的UPS。在选购UPS时,需要考虑零地电压的控制问题。有些类型的UPS经过特殊的设计,甚至可以使输出的零地电压小于1V。

　　(5)UPS输出端加装隔离变压器。当UPS输入的零地电压不高,而输出零地电压过高时,可以采用在UPS输出端加装隔离变压器的办法来隔离输入和输出之间的电气连接,同时在隔离变压器输出的零线端直接做接地处理。

　　6 事故案例分析

　　湖北某银行分理处下设的几个储蓄所反映柜台通信交换机总是掉线。实地检测结果表明UPS输出零地电压高达36V,故障原因是:经过查看接地线发现该分理处下设的几个储蓄所的接地线都是用一根6mm2的导线植入地下,由于干旱接地电阻加大所致。该所后来单独做了规范的地线再也没有出现类似的故障。