可见尽管基波电流相差120°,但是其三次谐波电流刚好同相位,在N1零排处直接相加成为同相的零线电流。

　　由上述三种因素所产生的零线电流,流过N1零排到变压器之间的零线,就形成了零线压降,出现了通常所说的UPS输入零地电压,这一零地电压可计算为(编者注:这里应取相量)

　　UN1-G=(I1-1+I1-2)×Zn1-G+I1-3×Zn1-G3

　　如果线路较长、负载的不平衡度很高或含有三次谐波的非线性负载较多,就可能使UPS的输入零地电压很高。

　　由此可以总结如下:

　　(1)零地电压与通常的电压完全相同,只是不平衡电流和三次谐波电流流过零线产生的压降;

　　(2)越是在供电线路的末端,其零地电压越高。

　　2 UPS产生零线电压增益的机理

　　以上分析了由配电线路产生的UPS输入零地电压的形成机理,但是UPS产生的零线电压增益的机理与此有所不同。接下来分析一下传统的具有升压变压器UPS(所谓的工频机)和新一代的无需升压变压器UPS(所谓的高频机)的零线电压增益的产生机理。

　　2.1 具有有升压变压器UPS(所谓的工频机)零地电

　　压增益的产生

　　所谓的工频机(见图3)采用晶闸管相控整流,将交流电变成432V直流电,再通过IGBT高频逆变器将这一直流电还原成交流,但这一双转换后的线电压只有190V,为了满足负载输出380V/220V的需要,不得不在逆变器的输出端(注意:不是在UPS输出,不含旁路输出端)增加一个变比为1:2的升压变压器将190V的线电压升高到380V;同时,通过这一变压器的△/Y0接法生成零线,以实现UPS三相四线制的输出要求。所以对于所谓的工频机而言,输出升压变压器是必加的标准部件,否则就根本无法正常工作。

　　对于本文讨论的主题零地电压而言,从图3不难看出,虽然配备了隔离变压器,但是零线与地线在UPS内部从输入到输出是直通的,UPS关机时,很容易量测到UPS输入零地电压绝对等于输出零地电压,所以这一隔离变压器在UPS内部没有起到任何的隔离作用。在UPS正常开机工作时,由于旁路关断,其零线上也不会有电流流过,所以由零线电流产生的零地增益在UPS内部基本上是不存在的。