数据中心零地电压共模噪声问题研究

零地电压问题一直困扰着数据中心IT电子设备用户，零地电压问题直接影响到数据中心稳定运行，以及IT电子设备的使用寿命。正确处理零地电压问题，对于维护整个数据中心的安全、稳定运行至关重要。本文分别对数据中心零地电压产生的原因、零地电压对IT电子设备负载的影响以及如何控制零地电压三个方面进行专门论述，本文重点针对经常被IT电子设备用户忽略的十分严重的问题----损害数据中心IT电子设备数据可靠性的零地电压共模噪声问题进行了分析。

1.零地电压共模噪声产生的原因：

1.1.零地电压共模噪声定义

什么是零地共模噪声?根据下列美国军方标准MIL-HDBK-419A Standard定义。共模噪声指的是叠加在一个电子信号上的任何不想要的对地或公共点噪声干扰电压(图 1)，和差模噪声一样，共模噪声是从不想要噪声源藕合过来的噪声，藕合方式有阻性藕合，容性藕合以及电磁藕合。从图2看出，零地电压属于共模噪声一种，通常是指在一条典型的交流电源线的中线端和接地端之间可测量的干扰电压。这是零地共模噪声标准的定义。另外,共模噪声还可在火线和接地端之间被测量出来，本文不作讨论。

MIL-HDBK-419A

1.2.零地电压产生原因理论分析

1.2.1数据中心低压供电TN-S接地系统

一般而言，我国的数据中心380V低压供电接地系统为TN-S系统，零线与地线在供电变压器的输出次级处相连，如图3。从380V低压变压器次级引出5根线，即3根火线外加零线、地线各1根到电源设备，再由电源设备给用电设备供电。

图3：设备的配电示意图

从供电变压器到电源设备以及从电源设备到用电IT设备的配电部分在电路上等效为以电阻、电感和电容组成的电抗。为了分析零地电压的产生机理，图4画出了从变压器到电源设备及IT设备的零线和地线的电路模型(m代表IT设备前端电源设备)，用于电路分析。

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