數(shù)據(jù)中心零地電壓共模噪聲問(wèn)題研究

零地電壓?jiǎn)栴}一直困擾著數(shù)據(jù)中心IT電子設(shè)備用戶，零地電壓?jiǎn)栴}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?jiǎn)栴}，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(wèn)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(wèn)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(guó)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(guò)來(lái)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(cè)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(cè)量出來(lái)，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(guó)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(huà)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。