关于工频机型的UPS零线和零地电压的几个误解
UPS产生零线电压增益的机理
UPS产生零线电压增益的机理前面我们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。
接下来我们就来分析一下老式的具有升压变压器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。
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(如图3所示)采用可控硅相控整流将交流变成432V直流电，再通过IGBT高频逆变器将这一直流电还原成成交流，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)加一1:2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，我们从图3不难看到，即使有了这一隔离变压器，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，我们很容易量测到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内部基本是不存在的。
但是如果UPS输出的滤波器设计不好或电容故障，就会导致逆变器输出的PWM高频电压成份会部分溢出感应在零线上，产生一定的零线电压增益，其大小完全取决于滤波器参数的优劣，通常可达3~5V，频率上明显含有高频成份。
如果设计得到好，这一电压增益通常应为0.5~1V。
图3 工频机的零地电压2. 无需升压变压器UPS的(所谓的高频机)产生的零线电压增益所谓的高频机(如下图4所示)则采用先进成熟的IGBT升压整流技术将交流变成600V 左右的直流电，再通过IGBT高频逆变器将这一直流电直接还原成380V/220V三相四线制的交流电，所以无需所谓工频机的升压变压器。
谈高频机型UPS的零地电压问题
谈高频机型UPS的零地电压问题作者：王其英来源：UPS应用1.关于高频机型UPS的零地电压问题一次偶然的机会，我看到了一本关于建设数据中心时如何选择设备的白皮书，据说这本白皮书颇具权威性，可以说是候补国标。
当翻阅本书至有关UPS选型一节时，在工频机型UPS与高频机型UPS性能比较的一览表中发现了两个数字，即高频机型UPS的零地电压为1.7 10V，而工频机型UPS的零地电压都小于1V。
不禁心生疑惑，时至今日，高频机型UPS 发展到这么多年怎么会有这么糟糕的指标？现在绝大多数的数据中心机房建设都要求UPS 的零地电压小于1V，如果高频机型UPS有这样的零地电压指标恐怕没有几个用户会采用。
那么具有这种指标的高频UPS是个别现象呢，还是具有普遍性呢？至少从该白皮书上看还是具有普遍性。
白皮书中说“一般会在1.7∼10V”之间，关键问题是那么多厂商生产的高频机零地电压指标都是如此的高吗？据了解，那只是个别厂家的不成熟产品初期才会有这种现象。
因此，这不能一概而论，并不代表其他厂商生产的高频机也是如此。
据权威调查机构赛迪顾问报告显示，高频机型UPS的销售额从2006年的12亿元增加到2010年的21.1亿元，上升了近76%；而工频机型UPS销售额则由2006年的14.1亿元下滑到2010年的12.7亿元，下降了近10%。
高频机型UPS销售额这么高，说明用户还是普遍接受的。
如果零地电压指标不合格，那么高频机型UPS是如何进入用户机房的？又是如何验收通过的？因为在笔者参加验收的所有机房中还没有一家放松对零地电压1V的要求。
其实，在笔者了解的所有高频机型UPS生产厂家的产品中，其高频机型UPS的零地电压都是小于1V，而在笔者参加所有检测验收的数据中心机房中，不论是高频机型UPS还是工频机型UPS，其最终的零地电压也都在1V以下。
这么看来上述1.7 10V的指标值不但不具有普遍性，而且是几乎很少，即使有也是凤毛麟角，而且也是很好解决，这不是什么技术难点。
零地电压对UPS的影响分析
6.更换活性下降、内阻过大的电池
(1)随着UPS电源使用时间的延长，总有部分电池的充放电特性会逐渐变坏，端电压明显下降，这种电池的性能不可能再依靠UPS电源内部的充电电路来解决，继续使用会存在隐患，应及时更换。
(2)由于蓄电池内阻增大，当用正常的充电电压对电池进行充电已不能使蓄电池恢复其充电特性时应及时更换。电池的内阻一般在10--30mn，如果电池的内阻超过200m巴则将不足以维持UPS的正常运行，对内阻偏大的电池必须更换。
还有人说零地电压可导致有些负载出现误码或丢码。这又是一个基本概念问题。众所周知，UPS供出的交流电压是给包括计算机在内的电子设备内部电源的，这个内部电源的任务就是将交流电压变换成内部电路所需的直流电压，而且电子设备的内部电路只和本机的电源打交道，所以本机电源的质量好坏才直接影响着本机电路的工作质量。负载的误码不误码和UPS没有任何关系，因为那是负载设备内部电源的事情。所以在这里零地电压不是干扰源。
UPS的不间断特性体现在其"同步切换"工作程序上，当市电与逆变器进行切换时，其控制系统会适时地检测市电的同步范围，在市电不超限时，逆变器实现"先通后断"的供电，从而保证了供电系统的"无间断切换"。
市场上的UPS产品，其容量规格大致有0.25、0.4、0.6、1、2、3、4、5、10、15、20、40、60、80、100、120、160、200、300、400、500、600、800、1000kV A等，并巳形成系列化产品。一般都经IS0g00l国际质量标准认证、UL安全标准及CE抗电磁干扰认证和标记。多数采用了PWM脉宽调频技术、PIGBT高效功率器件、微处理器主/从控制技术等，可双机或多机并联。具备电池测试维护、微机监控元人值守、可远程通信等功能;在机器构成上，元器件标准化、模块化、互换性好;有宽电压输入、高效率输出、过载能力强等优良性能。
02 UPS零地电压的探讨_p25
由于电缆在线槽中排列较乱，很可 能造成红色电力相线多次穿过三个 地线环的情况，产生感应环流，从 而造成地线电流过大，零地电压升 高，并伴有电磁振动的噪音。
经重新铺设两个配电柜P1和P0的临 时地线电缆后，现场的零地电压降 低到0.8V，两条地线的电流均小于 5A。
PE1+PE2 PE1+PE0 PE2+PE0
相线
12
二、零地电压上升的主要原因
原因之三：平行电缆造成的分布电容（配电线路过于 平行布线）
由于IT设备存在着谐波电流、脉 动电流，只要发生电流的变化 (di/dt)，在电缆中就会产生感应电 势。
在某用户现场测量发现，地线PE 中的电流波形居然与相线中的6脉 冲整流电流波形相类似，地线电 流数值达到几十安培。
越高则比值也越大。
L/R
10
H7
9
增大电缆的截面积
增大电缆截面
8
积和增加电缆
并联的根数
7
增加电缆并 联的根数
H5
由此不难得出结论：
对于非线性负载应该采 用多根并联电缆来降低 线路阻抗，从而降低远 端处的零线阻抗。
6
5
H3
4
3
2
H1
1
0
1.5 2.5 4
6 10 16 25 36 50 70 95 120 150 185 240 300
23
四、降低零地电压的措施
3. 电缆施工中应注意的问题： 避免电缆的随意穿插布线，特别是大容量单芯电缆，防
止分布电容和电磁感应引起的骚扰；
剪掉多余的功率电缆，不要可惜这一点点的“浪费”，
该电流通过旁路中性线的引入， 最终流回到电网变压器二次侧。
主电源输入
高频机型UPS的几个“致命弱点”论值得商榷
高频机型UPS的几个“致命弱点”论值得商榷王其英前言/tech/nr.aspx?id=1373目前已进入高频机UPS逐步代替工频机UPS的年代，当然替代的过程并不是一帆风顺。
人们使用了几十年的工频机UPS，已经熟悉了这种电源形式，突然要换机型还不能一下子适应，所以对那些为工频机UPS的赞歌听着比较顺耳，同时对高频机UPS的一些指责也容易接受，就这样一拍即合。
岂不知在一定程度上损害了用户的利益，也有勃于当今的国策。
常常会听到这样的说法：高频机UPS是好东西，但由于我们的系统非常重要，要求供电的可靠性非常高，所以还是用工频机UPS可靠。
言下之意，高频机UPS不可靠。
岂不知可靠性是设计出来的，即一台机器的可靠性如何取决于采用了哪一级可靠性标准。
举一个简单的例子，一个UPS中常用的120⨯120的轴流风机，有十几元一只的，也有上百元一只的，价格差了近10倍，哪一个可靠性高呢？不言而喻，当然是上百元一只的可靠性高。
又如某品牌的9315系列UPS，人称“标王”，意思说每次投标它的价格最高，但运行起来可靠性也最高，被人称为“铁机”——就是不出故障；而同一品牌的同功率PB4000系列就便宜得多，而故障也多。
当然用户对高频机型UPS的这种担心不是没根据，其根据就是来自某些方面的误导宣传。
甚至有的将这些宣传材料上升为“高频机结构UPS的致命弱点”。
虽然问题的提出者只是少数，但影响颇大，在网上粘来粘去，就好像写此文章的人很多，确实影响了不少用户，甚至有些技术人员也受了传染。
为了将这些问题搞清楚，使人们对产品有一个科学的看法，下面就这几个方面进行讨论。
（一）IGBT整流器可靠性偏低持这种看法的“根据”有两个：1. 认为IGBT器件的过载能力不如可控硅（SCR）高为了证明这个论点，有的就举出两种器件过载能力的例子：SCR可过载到10倍额定电流20ms，而IGBT过载到10倍额定电流时只能坚持20μs，就是说过载能力差了1000倍。
科学地认识数据机房UPS的“零地电压”问题
⑤某 些知 名 Ｉ Ｔ厂商 规定 零地 电压 大于 １ 给 Ｖ不
开机等 。
但 是综 观 国 际的Ｉ Ｃ ＵＬ电源 标 准 ，却根 本 Ｅ 和
没有 “ 零地 电压 ”这 一 名 词 ，遍 寻 Ｉ Ｅ 的文 章 也 Ｅ Ｅ
０ 引言
长 期 以 来 ，在 国 内机 房 数 据 中心 电源 的 设
计 、建设 与应 用过 程 中 ， “ 地 电压 ”被 忽 悠 得 零
求 “ Ｓ 电系 统 的零 地 电压 的有 效 值控 制在 小 ＵＰ 供
于２ Ｖ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 给 于零 地 电压 引 起 的。 目前 ，国 内业 界 忽悠 的根 据 “ 计 数 据 ” 统
慢；
从 变压 器 到各 Ｉ 载之 间 ，为 了安 全运 行 和 Ｔ负 维 护管 理 考 虑 ，通 常 将这 一 距 离 中 的线路 分 成三
级配 电母 线 ，即ＵＰ 输入 配 电母 线或 称市 电输人 Ｓ
④可 能导 致 存储 设 备 存储 设备 损 坏 、数 据 出 错等 ；
母线Ｌ （ 柴油 发 电机 切换后 输入） Ｉ含 ，ＵＰ 输出配 电 Ｓ 母 线 Ｌ ，楼层 配 电母 线Ｌ ，楼层 配 电再 分路 到列 ２ ３ 头柜（ 也有 将楼层 配 电与列 头柜合 而为 一 的） ，然后
技术应用 ・ 开关与逆变
科学地认识数据机房Ｕ Ｓ Ｐ 的 零地 电压 ’ ’问题
王 伟
（ 顿 电源（ 海） 限 公 司 ，上 海 ２ ０ ５） 伊 上 有 ０３５
摘 要： 本文通过 分析数据 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Ｉ Ｔ负载 可 能的影响 ，建 议数据 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
不要误解UPS零地电压
一、令人百思不得其解的问题一个偶然的机会看到了一本白皮书，据说这本白皮书颇具权威性，可以说是候补国标。
据说这是一本指导建立数据中心时如何选择设备的，可说是一本中立的指导书。
当翻阅到有关UPS选型一节时，在工频机型UPS与高频机型UPS性能比较的一览表中发现了两个数字，即高频机型UPS的零地电压是1.7?10V，而工频机型UPS的零地电压都小于1V。
不仅吸了一口凉气！怎么高频机型UPS发展到今天还有这么糟糕的指标！现在绝大多数机房的建设都要求UPS的零地电压小于1V，像高频机型UPS这样的指标谁还敢要？！不仅要问，具有这种指标的生产厂家是个别的呢还是具有普遍性呢？至少从白皮上看还是具有普遍性。
因为作为具有指导意义国标式的白皮书，如果不具普遍性是不能随便写进去的。
看来是具有普遍性，因为白皮书中说“一般会在1.7-10V”之间。
关键是：是不是“一般”！是哪一家的“一般”，还是所有高频机型UPS生产厂家的“一般”？打击面是不是大了些！但据笔者了解这1.7-10V的指标值只是个别厂家的不成熟产品初期才会有的！但另一些信息又拥入脑海：据赛迪顾问报告显示，高频机型UPS的销售额从2006年的12亿元上升到2010年的21.1亿元，上升了近76%；而工频机型UPS则由2006年的14.1亿元下滑到2010年的12.7亿元，下降了近10%。
这就产生了一个疑问，这糟糕的21.1亿元高频机型UPS是如何进入用户机房的？又是如何通过验收的？是高频机型UPS厂家骗了用户还是用户不要零地电压指标了？但在笔者参加验收的所有机房中还没有一家放松对零地电压1V的要求。
这是怎么回事呢？百思不得其解。
按说高频机型UPS有这么糟糕的指标，人们应该敬而远之，但奇怪的是还有的公司“不知深浅”地花巨资购买国外高频机型UPS生产线，难道他们也不在乎这1.7-10V的指标值吗？这是怎么回事呢？也百思不得其解。
在笔者了解的所有高频机型UPS生产厂家的产品中，其高频机型UPS的零地电压都是小于1V，在笔者参加所有检测验收的数据机房中，不论是高频机型UPS还是工频机型UPS，其最后的零地电压也都在1V以下。
UPS零地电压概念及降低方法
UPS零地电压概念及降低方法
功率MOSFET的驱动技术原理分析：开关电源保护电路AC输入LED 驱动器技术问题尚存未来趋势待定“十城万盏”对半导体照明产业的影响力分析中国智能照明市场现状及综合优势分析UPS零地电压概念及降低方法LED照明步成熟欲向节能灯发起全面攻击直流UPS供电优于交流UPS 发展前景广阔
随着计算机技术日新月异的发展，计算机内部芯片的工作电压越来越低，能耗越来越小。
为了服务器正常工作需要，IBM、HP等厂家的新型服务器对机房零地电压提出越来越高的要求。
UPS厂商承诺的零地电压小于多少，是指不额外增加的零地电压，即指机房输入配电柜上零地电压为0V时UPS输出端的零地电压。
加入用户本身的配电系统达不到要求，零线电流或者相间高次谐波耦合造成零线相对地线有一定的电压差，这样在UPS的输入处，零地电压就会升高而到不到设备要求，这不是UPS本身能彻底解决的问题。
如某机房在UPS旁路工作时，配电柜零地电压为1.8V，当UPS逆变供电时，机房配电零地电压为2V，则其UPS增加的零地电压为0.2V。
UPS厂商声称的零地电压低于1V就是指这个增加的零地电压。
因为UPS在双变换模式运行时，UPS内部的开关器件以及EMC的一些原理，会造成零地感应电压或者高频传到压降。
降低零地电压的办法包括：
1)缩短零线长度，增大零线截面积可减小零线电抗，从而降低零地电压。
该解决方案的有点是效果明显，从零线电抗计算公式Zn=ρL/S看，当线长L 减小，导线截面积增大，Zn随之减小，零地电压也同时降低。
但收到现场实际情况限制，不太容易实现。
需在机房初期设计阶段充分考虑，否则很难更。
国标要求零线与保护地线之间电压要求
国标要求零线与保护地线之间电压要求根据国际电工委员会（IEC）和国家标准的要求，通常零线（N 线）与保护地线（PE线）之间的电压要求如下：一.电压要求：1.额定电压（Rated Voltage）：零线与保护地线之间的电压应该在设备的额定电压范围内。
例如，对于家庭和商用电气系统，通常为单相230V或三相400V。
2.零线与保护地线之间电压：通常情况下，零线与保护地线之间的电压应该接近于零。
在正常运行时，这两者之间的电压应该非常小，接近于零。
二.国际标准和国家标准：1.IEC标准：IEC 60364《低压电气安装》等国际标准通常对零线与保护地线之间的电压进行了规定和要求。
2.国家标准：在中国，国家电网公司制定了《电力工程与电力设备安装工程施工及验收规范》，其中包含了零线与保护地线之间电压的要求。
同时，国家质量技术监督局（现国家市场监督管理总局）发布的《低压配电装置通用技术条件》（GB7251.1-2013）也对此有明确规定。
三.测量方法：1.绝缘电阻测量：使用万用表或绝缘电阻测试仪，在设备未通电的情况下，对零线和保护地线之间的绝缘电阻进行测量。
正常情况下，应该接近无穷大。
2.接地电阻测量：在设备接通电源的情况下，使用接地电阻测试仪对保护地线进行测量。
正常情况下，保护地线应该具有低阻值。
四.注意事项：1.规范操作：在进行测量时，必须按照相应的操作规范和安全要求，避免对设备和人员造成损害。
2.定期检查：零线与保护地线之间的电压应定期检查，确保在正常范围内，并采取必要的维护措施。
3.故障排除：若发现零线与保护地线之间的电压异常，需要及时排查故障原因，并采取必要的修复措施。
4.技术人员：测量和维护工作应由具有相应资质和技能的电气技术人员进行，确保操作的准确性和安全性。
综上所述，零线与保护地线之间的电压应该在设备的额定电压范围内，并且接近于零。
通过定期检查和合规操作，可以确保电气系统的安全性和可靠性。
数据机房UPS电源的零地电压_Eaton_王伟
科学地认识数据机房UPS电源的“零地电压”问题2010-9-2 12:21:35 作者：伊顿电源（上海）有限公司王伟来源：UPS应用访问：307 评论：0一、引言长期以来，在国内机房数据中心电源的设计、建设与应用过程中，“零地电压”被忽悠得神乎其神，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，令人难以置信的是这一反科学的的“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给于零地电压引起的。
目前，国内业界忽悠的根据“统计数据”“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下列几种：可能导致IT设备中的微处理器CPU芯片出现“莫名其妙”地致命损坏；可能导致IT设备出现死机事故的概率增大；可能导致网络传输误码率的增大，网速减慢；可能导致存储设备存储设备损坏、数据出错等。
某些知名IT厂商规定零地电压大于1V不给开机等。
但是综观国际的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，可怜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，国内许多用户却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来降低零地电压，这不仅导致了大量的资源浪费，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。
UPS零线和PE线带电问题的分析解决
UPS 零线和 PE 线带电问题的分析解决摘要：在现代化发展中，在一类负荷的用电单位中由于对自动控制与通讯等设备的使用比例大幅提升，UPS不间断电源已经是必须的一级设备，UPS具有稳压、稳频、滤波、抗电磁干扰、防电压浪涌，是重要设施阀门和站控机房设备，通信设备必须由UPS不间断电源供电，从而在平时给重要设施设备提供高质量的电源，停电情况下依然供应正常高质量的电能。
本文针对出现的UPS不间断电源零线及地线对地电压超过安全电压的问题进行分析讨论及解决方法。
关键词：UPS不间断电源，零线地线对地电压升高问题。
1.问题的发现在对某输油管道储油罐仪表更新过程中，储油罐罐顶雷达液位计线路在已经停电的情况下对地带有106V电压。
最初以前是电源开关误合闸，经过核实，发现开关已经断开，不存在误合闸现象，曾经多次找人维修，都找不到带电原因，配电室测量，一切正常，零线并没有电压，由于零火线之间电压正常，又找不到原因，汇同现场电气仪表施工人员及单位电工共同检查发现，很多三相回路都是使用3P的空气开关，单相回路使用1P的空气开关，零线没有真正断开，这就是断电后零线依然导通原因，进一步检查，供电线路并没有出现接线错误，不存在开关控制零线问题。
在低压配电间测量一切正常，不存在零线带电问题。
而经过机房输出开关就变得不正常了。
1.问题的原因经过勘察测量分析认为是UPS不间断电源问题，经过施工现场勘查询问，及检测有问题电源回路，果然所有有问题的回路都是从UPS回路输出，现场拆机发现UPS输出零线没有接地，这就导致设备用电不平衡的时候，由于零线并没有断开，中性点漂移不可能被抑制的同时，三相中性点就有电流流过，零线对地就有电压产生，各相线对零线电压正常，并没有影响设备运行。
而且因为UPS输出零线没有接地，零线对大地没有形成零电位（大地零电位），大地零电位无法把中性线强制钳制为零电位。
零线和相线对地有一个悬浮电位。
这也是测量零线对地有106伏电压，相线对地也是117伏电压，零火线之间是228伏电压的原因。
关于工频机型的UPS零线和零地电压的几个误解
关于工频机型的UPS零线和零地电压的几个误解
电器或负载的电压为220V，零线的作用就是与火线(相线)形成220V的相电压。
UA、UB和UC就是火线，也称相线。
火线之间的电压是380V，称为
线电压;与零线N之间的电压是220V，称为相电压。
二者之间具有根号的关系，即线电压UAB=UBC=UCA=UAN=UBN=UCN
这个电流只能在火线之间流动，比如以UA和UB为例，原来220V的负载RA和RB就变成了在380V下这两个负载的串联分压，比如RB负载RA上的压降：
从这里可以看出一个问题，如果RA=RB，两个负载上各分得电压190V，尚可正常工作。
但如果RB值很小，比如RA=5RB，这种情况并不少见，此时负载RA上各分得电压根据式(2)算得就是317V，该负载必然会被烧毁!
从上述现象可以引申出另一个问题，如果采用四极开关或断路器将零线也经过开关的触点。
至今没有一个厂家可以承诺开关的四个极可以同时闭合或开断，这样一来，当开关合闸时，如果零极最后实际闭合或拉闸时，零极首先断开都会导致后面负载的故障，而且因此而烧毁负载的原因往往无处查找。
所以采用四极开关的隐患一定要重视。
对工频机型UPS输出变压器的误解
基于上述的讨论就有人提出了警告说：高频机型UPS当零线断开而正好转旁路时，就不能正常供电了，但由于工频机型UPS有输出变压器，仍可以正常供电。
提出这的根据是输出变压器的次级绕组零点仍然和火线形成220V供电电压。
乍一看也是这么回事，除了三个旁路电压加上以外，供电的样子并没有改变。
似乎工频机型UPS的这个特点当真存在一样。
实际上并不如此简单，这里的。
零地电压 零序电压
零地电压零序电压在电力系统中，零地电压和零序电压是两个重要的概念。
它们在电力传输和配电系统的运行中起着至关重要的作用。
本文将深入探讨零地电压和零序电压的概念、特点以及在电力系统中的应用。
首先，我们来了解一下零地电压。
零地电压是指电力系统中的相电压与地之间的电势差。
在正常情况下，电力系统中的相电压与地之间的电势差应该为零。
然而，在一些特殊情况下，如绝缘损坏或设备故障，电力系统中可能会出现零地电压。
这样的电压偏离可能会导致设备的损坏甚至是人身安全的威胁。
因此，及时检测和处理零地电压是电力系统运行中的重要任务。
其次，我们来探讨一下零序电压。
零序电压是指电力系统中三相电压的矢量和为零的电压。
在正常情况下，电力系统中的三相电压应该保持平衡，即三相电压的矢量和为零。
然而，在一些故障情况下，如单相接地故障或设备故障，电力系统中可能会出现零序电压。
这样的电压偏离可能会导致电力系统中的设备损坏、电能损耗增加甚至是系统崩溃。
因此，及时检测和处理零序电压是电力系统运行中的重要任务。
在电力系统中，零地电压和零序电压的检测和处理通常通过保护装置来完成。
保护装置可以监测电力系统中的电压波形，并在检测到异常情况时采取相应的措施。
对于零地电压，保护装置可以通过检测电压与地之间的电势差来判断是否存在零地电压。
一旦检测到零地电压，保护装置将发出警报并采取隔离故障点的措施，以防止电压偏离对系统和设备造成进一步的损坏。
对于零序电压，保护装置可以通过检测三相电压的矢量和是否为零来判断是否存在零序电压。
一旦检测到零序电压，保护装置将立即采取措施，如切断电源或调整系统参数，以恢复电力系统的正常运行。
总结起来，零地电压和零序电压是电力系统中的两个重要概念。
它们的存在可能会对电力系统的正常运行产生严重影响，因此及时检测和处理是至关重要的。
通过合适的保护装置和措施，我们可以有效地保护电力系统和设备，确保电力系统的稳定运行。
希望本文能够帮助读者更好地理解零地电压和零序电压的概念、特点以及在电力系统中的应用。
关于UPS设备“零地电压”的探讨_V1-终稿
关于UPS 设备“零地电压”的探讨施耐德电气信息技术（中国）有限公司 韩林1、零地电压的现象在数据中心和计算机房建设的过程中，“零地电压”的问题受到越来越多的关注。
在UPS 电源行业，某些生产厂家出于市场竞争的目的，甚至于把UPS 中是否具有逆变器输出变压器归结为“零地电压”是否会上升的主要原因，认为传统的含有逆变变压器的UPS 就不会造成“零地电压的上升”，这是一种误导。
《电子信息系统机房设计规范 GB 50174-2008》标准第8.1.6指出“电子信息系统机房内的低压配电系统不应采用TN-C 系统”，其主要出发点是从电磁兼容性和人身安全角度考虑的。
这是因为在TN-C 接地系统中，保护地线PE 与中性线N 合为同一导体（PEN ），在外露导体（设备外壳）上会有高频电磁场辐射产生的骚扰电流流动，即电磁兼容性较差，而TN-S 接地系统则正好相反，它不仅具有对人身较好的防止间接触电的作用，而且具有较好泄放漏电流的能力，电磁兼容性较好，因此大多数情况下，对IT 负载的供电都要求采用TN-S 的接地方式，即从主低压变压器引出后，经过一级或两级的配电，进入UPS ，再从UPS 的输出端经过一级或数级配电，到达IT 负载输入端，都是采用TN-S 的接地形式。
从电源系统的单线图来看，UPS 在整个供电系统的链路上是唯一一个具有“自动调节功能”的有源环节，而其它的电气设备，例如变压器、断路器、电缆等都不具备自动调节功能，因此人们自然就会联想到负载是由UPS 供电的，那UPS 就是造成“零地电压上升”的主要原因。
但事实并非如此。
下面，让我们看一下双转换式UPS ，包括传统的具有逆变变压器的UPS 和无变压器UPS 的这两种拓扑结构，它们各自的中性线在UPS 内部和外部是如何连接的。
1.1. 传统UPS （工频机）的中性线连接方式TNSTNS TNS TNS图1：工频UPS的中性线连接从图1中可见，在UPS上下线都是TN-S接地方式时，由可控硅整流器组成的传统UPS或称之为工频机（无论这个称呼是否准确），其中性线N是由UPS电源的旁路输入端引入的，并且与逆变变压器（而不是起“隔离”作用的变压器）的中性点直接连接，作为UPS输出的中性线。
UPS电源---零地电压
UPS电源---零地电压[导读]长期以来，在国内机房数据中心电源的设计、建设与应用过程中，“零地电压”被忽悠得神乎其神。
一、引言长期以来，在国内机房数据中心电源的设计、建设与应用过程中，“零地电压”被忽悠得神乎其神，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，令人难以置信的是这一反科学的的“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给于零地电压引起的。
目前，国内业界忽悠的根据“统计数据”“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下列几种：*可能导致IT设备中的微处理器CPU芯片出现“莫名其妙”地致命损坏;*可能导致IT设备出现死机事故的概率增大;*可能导致网络传输误码率的增大，网速减慢;*可能导致存储设备存储设备损坏、数据出错等。
*某些知名IT厂商规定零地电压大于1V不给开机等。
但是综观国际的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，可怜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，国内许多用户却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来降低零地电压，这不仅导致了大量的资源浪费，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。
关于零地电压的讨论
第十章关于接地、零地电压和噪声干扰的讨论第一节概述前面主要讨论了UPS的功能和环境监控，但很少有对零地电压的监控功能，是不是不这样做就不对呢？这也未必。
但往往有这种情况，UPS供电系统建立起来了，如果发现零地电压比较高，多数用户就会想当然地就提出降低零地电压的要求，理由是不降低零地电压机器就无法工作。
当然，如果较高的零地电压是由UPS本身产生的，这种降低零地电压的工作就债无旁贷，但如果在装机前，这个零地电压就已经存在，那就得另外想办法解决，UPS绝无此能力。
为了使零地电压不至于影响到作为负载设备的正常工作，就在其机器中装设了零地电压监测电路环节，只要零地电压超过了机器的设定值，这台机器就无法启动，这就更加重了零地电压影响的神秘性。
比如有的服务器设定值是1.2V，就真的超过这个值机器无法开机，当零地电压值降到1.2V一下时，开机就正常了。
这个设定值有的规定为小于4V，也有的规定为小于1V。
恰恰相反，也有的机器就没有设定零地电压的限值，工作也很好。
比如某IDC中心机房的零地电压在4V以上，一年运行下来都非常正常；又如有的证券公司的计算机机房零地电压在10V左右，但UPS已购置近一年，一年后才发现该问题，当得知零地电压对及器有影响时才“严加注意”，在无条件解决的情况下，才觉得惶惶不可终日。
但毕竟机器一直在正常工作。
是不是可以说，在没有监控的情况下就没有影响，在有监控的情况下就有影响呢？当然不是，这个问题留待下面讨论。
一、接地的基本概念接地的种类按其作用可分为两类：功能性接地和保护性接地。
（1）功能性接地保证系统正常运行的接地或系统的低噪音接地称为功能性接地。
将TN系统的中线接地称为系统接地；利用大地做导体，在正常情况下有电流通过的称为工作接地；比如将电子设备的金属底板作为逻辑信号的参考点儿进行的接地，称为逻辑接地；使电缆屏蔽层或金属外皮接地，从而达到电磁屏蔽的目的，称为屏蔽接地。
（2）保护性接地为了防止人、畜或设备因电击而造成伤亡或损坏的接地称为保护性接地。
什么是零电压和过零电压？这里解释清楚了
什么是零电压和过零电压？这里解释清楚了零电压即是“过零触发”，我们使用的工频交流电每秒要有100次经过零点（正负极性交替时），若任一个周期的此时（电压过零时）使固态继电器导通，那么流过固态继电器主回路的电流就会随电压从零开始逐渐增大，而不会出现瞬间的冲击电流，从而延长了设备使用寿命，同时不会产生高次谐波，避免了谐波对电网和其他设备造成的危害。
所以“零电压”指的是主回路（相当于接触器的主触点）上的电压，而不是控制回路（触发回路）的电压。
过零触发意思是在零电压和零电流状态下导通可控硅，可以承受大的电流，同时触发完后免除了电流和电压的冲击，对可控硅的使用寿命有很好的保护作用，有这样的触发模块，例如KJ-300的，移相/过零都可以用。
正序、负序、零序的出现是为了分析在系统电压、电流出现不对称现象时，把三相的不对称分量分解成对称分量（正、负序）及同向的零序分量。
只要是三相系统，就能分解出上述三个分量（有点象力的合成与分解，但很多情况下某个分量的数值为零）。
对于理想的电力系统，由于三相对称，因此负序和零序分量的数值都为零（这就是我们常说正常状态下只有正序分量的原因）。
当系统出现故障时，三相变得不对称了，这时就能分解出有幅值的负序和零序分量度了（有时只有其中的一种），因此通过检测这两个不应正常出现的分量，就可以知到系统出了毛病（特别是单相接地时的零序分量）。
下面再介绍用作图法简单得出各分量幅值与相角的方法，先决条件是已知三相的电压或电流（矢量值），当然实际工程上是直接测各分量的。
由于上不了图，请大家按文字说明在纸上画图。
从已知条件画出系统三相电流（用电流为例，电压亦是一样）的向量图（为看很清楚，不要画成太极端）。
1）求零序分量：把三个向量相加求和。
即A相不动，B相的原点平移到A相的顶端（箭头处），注意B相只是平移，不能转动。
同方法把C相的平移到B相的顶端。
此时作A相原点到C相顶端的向量（些时是箭头对箭头），这个向量就是三相向量之和。
UPS电源接地问题
１问题的提出外审过程中经常出现违反强规ＧＢ５０３０３－２００２《建筑电气工程施工质量验收规》第９．１．４条，即不间断电源输出的中性线（Ｎ）极，必须与由接地装置直接引来的接地干线相连接，做重复接地。
那么ＵＰＳ输出Ｎ极究竟应不应该接地，今后的电气施工图应该怎么绘制，设计人员存在不少的困惑。
因此笔者向大家提出课题——“ＵＰＳ接地问题的分析”，敬请读者研讨。
在此谈点个人看法，笔者认为造成目前概念混乱的主要原因与国家相关规不协调有很大关系。
首先，我们需要了解关于接地问题有哪些相关规。
２规关于ＵＰＳ接地有关规定（1）ＧＢ５０３０３－２００２《建筑电气工程施工质量验收规》第９．１．４不间断电源输出的中性线（Ｎ）极，必须与由接地装置直接引来的接地干线相连接，做重复接地。
（2）国家标准/国际标准ＧＢ１６８９５．２０－２００３/ＩＥＣ６０３６４－５－５５１：１９９４规定“当发电设备作为（公用电网的）替代电源（备用系统）时运行而接到ＴＮ系统时，其自动切断供电的防护不应依赖于与公用电网接地点的连接。
应设一个适当的接地极”。
这条规定存在的问题：１）这个“适当的接地极”是独立的还是与供电系统接地装置连在一起的。
２）没有明确“发电设备”中性点与公用电源的中性点之间是否相对独立，是否有电气和物理上的联系。
出现以下四种情况：１）设备中性点独立、接地极独立。
２）设备中性点独立、接地极不独立。
３）设备中性点不独立、接地极独立。
４）设备中性点不独立、接地极不独立。
１）发电设备的中性点独立、接地极独立，对于柴油发电机，由于其电枢线圈与公用电网是独立的，中性点接到单独地上，两种电源之间采用四极开关，两个Ｎ线不会并列而形成分流。
但是用电设备是放置在建筑的，ＴＮ系统中设备外壳与公用电网的地是接在一个系统上的。
那么当切换到备用系统上时，因为柴油发电机的地与公用电网不是同一个地，供电系统就变成了ＴＴ系统。
（假如设备再做有等电位联结，就更难区分是ＴＮ还是ＴＴ系统了）相应的保护系统应作改变。
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关于工频机型的UPS零线和零地电压的几个误解
电器或负载的电压为220V，零线的作用就是与火线(相线)形成220V的相电压。
UA、UB和UC就是火线，也称相线。
火线之间的电压是380V，称为线电压;与零线N之间的电压是220V，称为相电压。
二者之间具有根号的关系，即线电压UAB=UBC=UCA=UAN=UBN=UCN
这个电流只能在火线之间流动，比如以UA和UB为例，原来220V的负载RA和RB就变成了在380V下这两个负载的串联分压，比如RB负载RA上的压降：
从这里可以看出一个问题，如果RA=RB，两个负载上各分得电压190V，尚可正常工作。
但如果RB值很小，比如RA=5RB，这种情况并不少见，此时负载RA上各分得电压根据式(2)算得就是317V，该负载必然会被烧毁!
从上述现象可以引申出另一个问题，如果采用四极开关或断路器将零线也经过开关的触点。
至今没有一个厂家可以承诺开关的四个极可以同时闭合或开断，这样一来，当开关合闸时，如果零极最后实际闭合或拉闸时，零极首先断开都会导致后面负载的故障，而且因此而烧毁负载的原因往往无处查找。
所以采用四极开关的隐患一定要重视。
对工频机型UPS输出变压器的误解
基于上述的讨论就有人提出了警告说：高频机型UPS当零线断开而正好转旁路时，就不能正常供电了，但由于工频机型UPS有输出变压器，仍可以正常供电。
提出这的根据是输出变压器的次级绕组零点仍然和火线形成220V 供电电压。
乍一看也是这幺回事，除了三个旁路电压加上以外，供电的样子并没有改变。
似乎工频机型UPS的这个特点当真存在一样。
实际上并不如此简单，这里。