數據中心零地電壓共模噪聲問(wèn)題研究

零地電壓?jiǎn)?wèn)題一直困擾著(zhù)數據中心IT電子設備用戶(hù)，零地電壓?jiǎn)?wèn)題直接影響到數據中心穩定運行，以及IT電子設備的使用壽命。正確處理零地電壓?jiǎn)?wèn)題，對于維護整個(gè)數據中心的安全、穩定運行至關(guān)重要。本文分別對數據中心零地電壓產(chǎn)生的原因、零地電壓對IT電子設備負載的影響以及如何控制零地電壓三個(gè)方面進(jìn)行專(zhuān)門(mén)論述，本文重點(diǎn)針對經(jīng)常被IT電子設備用戶(hù)忽略的十分嚴重的問(wèn)題----損害數據中心IT電子設備數據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?根據下列美國軍方標準MIL-HDBK-419A Standard定義。共模噪聲指的是疊加在一個(gè)電子信號上的任何不想要的對地或公共點(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(xiàn)的中線(xiàn)端和接地端之間可測量的干擾電壓。這是零地共模噪聲標準的定義。另外,共模噪聲還可在火線(xiàn)和接地端之間被測量出來(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數據中心低壓供電TN-S接地系統

　　一般而言，我國的數據中心380V低壓供電接地系統為T(mén)N-S系統，零線(xiàn)與地線(xiàn)在供電變壓器的輸出次級處相連，如圖3。從380V低壓變壓器次級引出5根線(xiàn)，即3根火線(xiàn)外加零線(xiàn)、地線(xiàn)各1根到電源設備，再由電源設備給用電設備供電。

　　圖3：設備的配電示意圖

　　從供電變壓器到電源設備以及從電源設備到用電IT設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)生機理，圖4畫(huà)出了從變壓器到電源設備及IT設備的零線(xiàn)和地線(xiàn)的電路模型(m代表IT設備前端電源設備)，用于電路分析。