零地電壓對UPS的影響分析

零地電壓偏高會(huì )不會(huì )就是致命弱點(diǎn)呢?本來(lái)一般用戶(hù)一提零地電壓就談虎色變。問(wèn)題的提出者又火上加油，更把它提高到致命的高度。關(guān)于零地電壓的影響問(wèn)題，筆者已在多篇文章和書(shū)籍中有詳細敘述，不妨在這里再敘述一下。

形成干擾必須具備三大因素:干擾源、傳遞干擾的途徑和受干擾的設備。這三者缺一不可，討論就從這三者入手。山零地電壓是不是干擾源如果證明零地電壓確實(shí)是干擾源，零地電壓干擾負載甚至是致命的弱點(diǎn)這個(gè)結論就可能成立，高頻機型ups零地電壓偏高的影響也罪責難逃。為了說(shuō)明零地電壓，先得要弄清楚零地電壓是什么。圖8示出了零地電壓的位置。從圖中可以看出，零地電壓指的是負載下端和地之間的電壓。理想的接線(xiàn)方法在零線(xiàn)上是沒(méi)有電流的，它只是一個(gè)參考點(diǎn)，所以整條零線(xiàn)上就是一個(gè)零電位。一般零線(xiàn)和地線(xiàn)在交流市電的源端(比如變電站)是接在 一點(diǎn)并且接地的，如圖中所示。這樣一來(lái)就可以看出，所謂零地電壓就是零線(xiàn)電流和零線(xiàn)電阻共同形成的零線(xiàn)電壓。圖8以A相電源UA為例，很明顯，如果此時(shí)負載開(kāi)關(guān)S是斷開(kāi)的，就沒(méi)有負載電流，即IA二O，那么零線(xiàn)上也沒(méi)有電流，當然零線(xiàn)上也沒(méi)有壓降，零地電壓也為零。

當開(kāi)關(guān)S閉合后，負載電流IA從UA出發(fā)就沿箭頭方向通過(guò)開(kāi)關(guān)S→負載→零線(xiàn)→電阻→回到昆形變壓器的中點(diǎn)0。值得注意的是負載電流IA先是流過(guò)負載，從負載出來(lái)后，才進(jìn)入零線(xiàn)回到中點(diǎn)，換句話(huà)說(shuō)負載電流IA在負載上做功在先，經(jīng)過(guò)零線(xiàn)在后，即零線(xiàn)上的壓降是做完功的回程電流在零線(xiàn)上留下的印記。難道說(shuō)這個(gè)印記還會(huì )反回去將做過(guò)功的結果再給反過(guò)來(lái)!比如是驅動(dòng)一個(gè)步進(jìn)馬達，開(kāi)關(guān)S閉合一下，馬達就動(dòng)一下，而后就在零線(xiàn)上出現一段零地電壓，難道這段零地電壓還可再回去不讓馬達動(dòng)作或使其動(dòng)作不正常?這里有一個(gè)基本概念:實(shí)際上零地電壓是和負載動(dòng)作同時(shí)出現和同時(shí)消失的，不存在影響后面動(dòng)作的問(wèn)題。

還有人說(shuō)零地電壓可導致有些負載出現誤碼或丟碼。這又是一個(gè)基本概念問(wèn)題。眾所周知，UPS供出的交流電壓是給包括計算機在內的電子設備內部電源的，這個(gè)內部電源的任務(wù)就是將交流電壓變換成內部電路所需的直流電壓，而且電子設備的內部電路只和本機的電源打交道，所以本機電源的質(zhì)量好壞才直接影響著(zhù)本機電路的工作質(zhì)量。負載的誤碼不誤碼和UPS沒(méi)有任何關(guān)系，因為那是負載設備內部電源的事情。所以在這里零地電壓不是干擾源。

(2)傳遞干擾的通道:零地電壓傳遞到負載

假設零地電壓是千擾源，現在看一看它如何能加到負載上去。在這里取出UPS中的一相電壓UA。作為例子。將零線(xiàn)上的分布電阻用集中參數RN代替，負載電阻是RL，于是負載和零線(xiàn)就是跨接在電源UA兩端的兩個(gè)串聯(lián)的阻抗。兩個(gè)阻抗上的電壓之和就是電源電壓，即UL十UN二UA。

兩個(gè)電阻上流過(guò)同一個(gè)電流fA，由于零線(xiàn)敷設完畢后，零線(xiàn)電阻就是個(gè)不變的定值，就是電阻負載，對外不會(huì )產(chǎn)生任何影響。當然會(huì )有人說(shuō):流過(guò)零線(xiàn)的還有諧波電流，如圖中虛線(xiàn)箭頭所示。是的，盡管有諧波電流流過(guò)，盡管也會(huì )使零線(xiàn)上壓降有所變化，一方面與220V相比是微乎其微，另一方面，因其流向不會(huì )倒流到負載。零線(xiàn)上電壓降的變化對負載沒(méi)有任何影響，零線(xiàn)對地的電位就好像浮在水上的船，負載就好像坐在船上的人，水漲船高，坐在船上的人本身不會(huì )受影響。

還有人提出:既然RL和RN是分壓關(guān)系，會(huì )不會(huì )由于RN上分壓太多而影響負載的正常工作呢?一般說(shuō)任何負載部允許輸人電壓變化土10%而220V的士10就是士22V，在零線(xiàn)上出現22V的壓降幾乎是不可想象的，如果真有這么大的零線(xiàn)壓降那肯定是出問(wèn)題了。因為在UPS機柜范圍內的零線(xiàn)匯流排上，正常情況下一般絕不會(huì )出現3V以上的壓降，一般都小于lV。還有一種情況就是:由于UPS輸出端的低通濾波器特性不好，有一部分高次諧波流人負載。其實(shí)這也無(wú)妨，負載機器的內置電源輸入端郡接有濾波器，首先將高次諧波攔截，第二級就是整流濾波器進(jìn)行攔截，第三級就是直流變換器。這三道大門(mén)可將任何高次諧波甚至干擾關(guān)在門(mén)外或給予消除。正因為負載內部電源具有如此強大的功能，給零地電壓扣上“干擾負載”的帽子，實(shí)在是無(wú)中生有。就是說(shuō)，沒(méi)有任何一條道路能把零地電壓和干擾加到負載上去。更何況零地電壓不是干擾源。當然，空間干擾就是另一回事，不屬于這里討論的范疇。