數(shù)據(jù)中心零地電壓共模噪聲問題研究

零地電壓問題一直困擾著數(shù)據(jù)中心IT電子設(shè)備用戶，零地電壓問題直接影響到數(shù)據(jù)中心穩(wěn)定運(yùn)行，以及IT電子設(shè)備的使用壽命。正確處理零地電壓問題，對(duì)于維護(hù)整個(gè)數(shù)據(jù)中心的安全、穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。本文分別對(duì)數(shù)據(jù)中心零地電壓產(chǎn)生的原因、零地電壓對(duì)IT電子設(shè)備負(fù)載的影響以及如何控制零地電壓三個(gè)方面進(jìn)行專門論述，本文重點(diǎn)針對(duì)經(jīng)常被IT電子設(shè)備用戶忽略的十分嚴(yán)重的問題----損害數(shù)據(jù)中心IT電子設(shè)備數(shù)據(jù)可靠性的零地電壓共模噪聲問題進(jìn)行了分析。

　　1.零地電壓共模噪聲產(chǎn)生的原因：

　　1.1.零地電壓共模噪聲定義

　　什么是零地共模噪聲?根據(jù)下列美國軍方標(biāo)準(zhǔn)MIL-HDBK-419A Standard定義。共模噪聲指的是疊加在一個(gè)電子信號(hào)上的任何不想要的對(duì)地或公共點(diǎn)噪聲干擾電壓(圖 1)，和差模噪聲一樣，共模噪聲是從不想要噪聲源藕合過來的噪聲，藕合方式有阻性藕合，容性藕合以及電磁藕合。從圖2看出，零地電壓屬于共模噪聲一種，通常是指在一條典型的交流電源線的中線端和接地端之間可測量的干擾電壓。這是零地共模噪聲標(biāo)準(zhǔn)的定義。另外,共模噪聲還可在火線和接地端之間被測量出來，本文不作討論。

　　MIL-HDBK-419A

　　1.2.零地電壓產(chǎn)生原因理論分析

　　1.2.1數(shù)據(jù)中心低壓供電TN-S接地系統(tǒng)

　　一般而言，我國的數(shù)據(jù)中心380V低壓供電接地系統(tǒng)為TN-S系統(tǒng)，零線與地線在供電變壓器的輸出次級(jí)處相連，如圖3。從380V低壓變壓器次級(jí)引出5根線，即3根火線外加零線、地線各1根到電源設(shè)備，再由電源設(shè)備給用電設(shè)備供電。

　　圖3：設(shè)備的配電示意圖

　　從供電變壓器到電源設(shè)備以及從電源設(shè)備到用電IT設(shè)備的配電部分在電路上等效為以電阻、電感和電容組成的電抗。為了分析零地電壓的產(chǎn)生機(jī)理，圖4畫出了從變壓器到電源設(shè)備及IT設(shè)備的零線和地線的電路模型(m代表IT設(shè)備前端電源設(shè)備)，用于電路分析。