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籍中有詳細(xì)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(shè)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(fù)載甚至是"致命"的弱點(diǎn)這個(gè)結(jié)論就可能成立,高頻機(jī)型ups零地電壓偏高的影響也罪責(zé)難逃。為了說(shuō)明零地電壓,先得要弄清楚零地電壓是什么。零地電壓指的是負(fù)載下端和地之間的電壓。理想的接線方法在零線上是沒(méi)有電流的,它只是一個(gè)參考點(diǎn),所以整條零線上就是一個(gè)零電位。一般零線和地線在交流市電的源端(比如變電站)是接在 一點(diǎn)并且接地的。這樣一來(lái)就可以看出,所謂零地電壓就是零線電流和零線電阻共同形成的零線電壓。以A相電源UA為例,很明顯,如果此時(shí)負(fù)載開關(guān)S是斷開的,就沒(méi)有負(fù)載電流,即IA=0,那么零線上也沒(méi)有電流,當(dāng)然零線上也沒(méi)有壓降,零地電壓也為零。
當(dāng)開關(guān)S閉合后,負(fù)載電流IA從UA出發(fā)就沿箭頭方向通過(guò)開關(guān)S負(fù)載零線電阻回到昆形變壓器的中點(diǎn)0。值得注意的是負(fù)載電流IA先是流過(guò)負(fù)載,從負(fù)載出來(lái)后,才進(jìn)入零線回到中點(diǎn),換句話說(shuō)負(fù)載電流IA在負(fù)載上做功在先,經(jīng)過(guò)零線在后,即零線上的壓降是做完功的回程電流在零線上留下的印記。難道說(shuō)這個(gè)印記還會(huì)反回去將做過(guò)功的結(jié)果再給反過(guò)來(lái)!比如是驅(qū)動(dòng)一個(gè)步進(jìn)馬達(dá),開關(guān)S閉合一下,馬達(dá)就動(dòng)一下,而后就在零線上出現(xiàn)一段零地電壓,難道這段零地電壓還可再回去不讓馬達(dá)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(fù)載動(dòng)作同時(shí)出現(xiàn)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(dǎo)致有些負(fù)載出現(xiàn)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(jì)算機(jī)在內(nèi)的電子設(shè)備內(nèi)部電源的,這個(gè)內(nèi)部電源的任務(wù)就是將交流電壓變換成內(nèi)部電路所需的直流電壓,而且電子設(shè)備的內(nèi)部電路只和本機(jī)的電源打交道,所以本機(jī)電源的質(zhì)量好壞才直接影響著本機(jī)電路的工作質(zhì)量。負(fù)載的誤碼不誤碼和UPS沒(méi)有任何關(guān)系,因?yàn)槟鞘秦?fù)載設(shè)備內(nèi)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(fù)載
假設(shè)零地電壓是千擾源,現(xiàn)在看一看它如何能加到負(fù)載上去。在這里取出UPS中的一相電壓UA。作為例子。將零線上的分布電阻用集中參數(shù)RN代替,負(fù)載電阻是RL,于是負(fù)載和零線就是跨接在電源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+UN=UA。
兩個(gè)電阻上流過(guò)同一個(gè)電流fA,由于零線敷設(shè)完畢后,零線電阻就是個(gè)不變的定值,就是電阻負(fù)載,對(duì)外不會(huì)產(chǎn)生任何影響。當(dāng)然會(huì)有人說(shuō):流過(guò)零線的還有諧波電流,如圖中虛線箭頭所示。是的,盡管有諧波電流流過(guò),盡管也會(huì)使零線上壓降有所變化,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(fù)載。零線上電壓降的變化對(duì)負(fù)載沒(méi)有任何影響,零線對(duì)地的電位就好像浮在水上的船,負(fù)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(fù)載的正常工作呢?一般說(shuō)任何負(fù)載部允許輸人電壓變化土10%而220V的士10就是士22V,在零線上出現(xiàn)22V的壓降幾乎是不可想象的,如果真有這么大的零線壓降那肯定是出問(wèn)題了。因?yàn)樵赨PS機(jī)柜范圍內(nèi)的零線匯流排上,正常情況下一般絕不會(huì)出現(xiàn)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(fù)載。其實(shí)這也無(wú)妨,負(fù)載機(jī)器的內(nèi)置電源輸入端郡接有濾波器,首先將高次諧波攔截,第二級(jí)就是整流濾波器進(jìn)行攔截,第三級(jí)就是直流變換器。這三道大門可將任何高次諧波甚至干擾關(guān)在門外或給予消除。正因?yàn)樨?fù)載內(nèi)部電源具有如此強(qiáng)大的功能,給零地電壓扣上"干擾負(fù)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(fù)載上去。更何況零地電壓不是干擾源。當(dāng)然,空間干擾就是另一回事,不屬于這里討論的范疇。