长期以来,在国内数据中心供电系统的设计、建设与应用过程中,“零地电压”这一问题得到异乎寻常的重视,甚至成为了机房供电电源品质的首要指标。近年来这种趋势愈演愈烈,令人难以置信的是并不科学的“零地电压”居然被写进了某些国家级标准,如某GB级的机房设计规范要求“UPS供电系统的零地电压的有效值控制在小于2V的范围内”等,许多厂商与用户都习惯于将数据系统中出现的各种问题归咎于零地电压引起的。目前,国内业界所说的根据“统计数据”得出的“零地电压”过高对IT设备(如主机、小型机、服务器、磁盘存储设备、网络路由器、通信设备等)的影响可概括为以下几种:

　　(1)可能导致IT设备中的微处理器CPU芯片出现“莫名其妙”的损坏;

　　(2)可能导致IT设备出现死机事故的概率增大;

　　(3)可能导致网络传输误码率的增大,网速减慢;

　　(4)可能导致存储设备存储设备损坏、数据出错等。

　　(5)某些知名IT厂商规定零地电压大于1V不给开机等。

　　但是纵观国际的IEC和UL电源标准,却根本没有“零地电压”这一名词,遍寻IEEE的文章也没有检索到任何“零地电压对IT负载影响的相关文献”。有趣的是,笔者曾陪同欧美的电源专家访问一些中国数据机房用户,有些用户提出了零地电压的问题,这些搞了几十年电源并参与美国UL电源标准起草的专家们根本就听不懂,经过反复解释才基本明白了所谓的“零地电压”的含义,但他很惊讶地反问:“在中国,有这一电压对IT负载影响的确凿证据吗?”

　　尽管零地电压对IT负载的影响还没有任何确凿的科学依据(绝大部分是把地电位与零地电压混为一谈),但是为了解决这一可怕而神秘的“零地电压”问题,国内许多用户不惜投入大量的资金。如某通信数据机房采购了数十台变压器柜安置在各个楼层机房的输入端以降低零地电压,这不仅造成了大量的资源浪费,降低了机房供电系统的可靠性,而且也大幅度增加了机房的运行成本,使本来就不太盈利的IDC业务更是雪上加霜。

　　为此,笔者认为系统地讨论机房供电系统的“零地电压”产生、传递机理,特别是对IT负载的影响问题,使机房数据中心电源的设计、建设与使用者对“零地电压”问题有一科学的认识是非常必要的。

　　1 输配电线路零地电压的产生机理

　　在380V交流供电系统中,由于线路保护的需要,通常将三相四线制的中心点通过接地装置直接接地。当前数据机房配电系统的典型构架如图1所示,系统中通常配置一台或数台10kV/380VΔ/Y0变压器,Y0侧的中心点通过接地网直接接地,见图1中的G点。