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谈数据中心供电系统零地电压对IT设备正常运行的影响

来源:机房360 作者:张广明 更新时间:2014-4-25 14:39:49

摘要:近年来,数据中心业界人士对供电系统“零地电压”问题还在争论不休,其影响也是多方面的,零地电压要小于1V似乎已经成为数据中心供电系统的设计规范、机房建设的验收标准、供电设备选用的重要指标。问题的关键是IT厂商为什么提出这个要求?是在什么条件下对这个指标进行测量的?而降低零地电压是个技术问题,但问题的提出却是个概念问题。



  分析一下图4可以看出,输入电源的零地电压是不可能对IT设备产生任何影响的。

  IT设备机内开关电源是通过DC/DC变换向IT设备供电的,DC/DC变换电路中配置有高频隔离变压器,此变压器将交流输入电路与为IT设备供电的低压直流电路完全隔离开来。从传播途径看,根本不会影响到IT内部的CPU、RAM、EPROM、硬盘等元器件,所以无论是多高的零地电压都根本不可能对数据IT系统造成任何影响。

  更令人寻味的是,王伟先生在他撰写的“科学地认识数据中心UPS供电系统的零地电压问题”一文(《UPS应用》总114、115期)中揭示了这样一个事实:

  “具有零地电压的UPS输出AC 220V电压进入IT负载的电源后,在输入电源的正半周,经整流后,相线L与高频逆变器的正母线连通,而零线N则与负母线连通。而在输入电源的负半周,则刚好相反,零线N与正母线连通,而相线L则与负母线连通。由此可见,相线与零线具有完全相同的功能与流通线路。这样,如果‘零地电压’高将影响IT负载的正常运行,那无疑‘相地电压’高也会对IT负载产生致命的影响。而零地电压可以通过技术手段让它小于1V甚至等于0V,但是,如果让相地电压也控制到小于1V的话,那么IT负载的输入就没电了,数据机房也就直接瘫痪了。因此,从这一反例也可看出,强调零地电压小于1V是一个荒谬的概念!”

  3 为什么IT设备厂商要对供电系统

  零地电压提出要求

  “零地电压”问题之所以产生,是 IT设备厂商对供电系统零地电压提出了严格的要求,用户包括从事机房设计的技术人员就误以为零地电压高时会影响IT设备正常运行。要解决对这一问题的误解,有必要搞清楚为什么IT设备厂商要对供电系统零地电压提出要求。

  其实,数据中心设备供应商和机房供电系统设计技术人员都清楚在三相供电系统对单相负载供电时,三相系统的零线是绝对不允许断开的。当零线漏接、虚接或四线转换开关转换的瞬间,出现火线接通而零线断开的状态时,都会瞬间影响甚至损坏IT设备。此过程如图5所示。

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