解決零線對地高電壓現(xiàn)象的SD系列電源隔離變壓器

零地電壓很高怎么解決？為了使負(fù)載能夠正常的通電工作，我們可以采取降低所輸出的零電壓的方法。具體做法是把總的隔離變壓器增加在UPS的后端，將隔離變壓器的輸入端和輸出端之間進(jìn)行電氣連接，將變壓器的副邊進(jìn)行零地短接，這是一種降低零電壓很有效的方法。詳情聯(lián)系臺州力威客服。

本文關(guān)鍵詞:隔離變壓器;UPS;零地電壓

用戶在使用安裝一些負(fù)載時，比如HP小型機(jī)或IBM服務(wù)器等一些負(fù)載，用戶一般對UPS輸出的零地電壓有比較高的要求，通常情況下要求輸出的零地電壓要小于1V。但在實(shí)際工作中，在安裝或者調(diào)試時發(fā)現(xiàn)一個問題，就是在UPS未開機(jī)時，輸出的零地電壓還能達(dá)到要求，但是在開機(jī)運(yùn)行時，就出現(xiàn)了零地電壓超出所要求的范圍。

本文就這個問題分析了用SD隔離變壓來降低UPS輸出零地電壓的方法。

零地電壓產(chǎn)生的機(jī)理分析

在導(dǎo)線之間存在著一定的耦合電容和電感，在零線和地線的地方，高次諧波將會產(chǎn)生一定的高頻電流，這樣的情況下也有可能將零地電壓升高。

在SPWM調(diào)制脈沖的正調(diào)控下，正SPWM交變電流在調(diào)制頻率為15-20kHz的條件下將會形成高頻交變電流通道，此通道將會沿著電解電容C3的正極到S3功率管，然后通過高頻濾波電感L1到高頻濾波的電容C1，然后到UPS內(nèi)部零線，最終到達(dá)電解電容C3形成一條負(fù)極高頻交變電流的通道。

與以上情況類似，當(dāng)負(fù)SPWM交變電流在調(diào)制頻率為15-20kHz的條件下將會形成負(fù)極高頻交變電流通道，此通道將會沿著電解電容C4的正極到UPS內(nèi)部零線，S3功率管，然后通過S4功率管到高頻濾波的電感L1，最終到達(dá)電解電容C4負(fù)極形成一條負(fù)極高頻交變電流的通道。

在這種高頻交變電流作用的情況下，在UPS的輸出端會輸出零線對地線電位輸出波形，這種波形是一種帶高頻尖峰干擾型并且幅度偏大的零線對地線輸出的波形，這種波形就是我們討論的零地電壓。

零地電壓解決方法

通過以上對零地電壓的分析，我們可以從產(chǎn)生零地電壓的原理出發(fā)，找到解決零地電壓的方法。

經(jīng)過對產(chǎn)生零地電壓原理進(jìn)行分析，可以采取把總隔離變壓器加在UPS后端，將隔離變壓器的輸出端和輸入端進(jìn)行可靠的電氣連接，然后將隔離變壓器的副邊進(jìn)行零地短接，這樣的做法可以使零地電壓降低，并且可以保證負(fù)載正常運(yùn)轉(zhuǎn)，這是一種非常有效降低零地電壓的方法。

隔離變壓器又被成為雙繞組式或者是感應(yīng)式變壓器，它是不同電源和電氣設(shè)備中的一個主要部件，它的特點(diǎn)是兩個繞組之間是隔離的，這樣就可以大大的衰減諧波的干擾。另外由于各繞組之間是隔離的，所以在同時觸及地和輸出部分的帶電體時，就可以避免觸電事故的發(fā)生。它是通過電磁感應(yīng)來傳送電功率的，另外隔離變壓器的輸出和輸入電壓可以根據(jù)用戶要求進(jìn)行設(shè)計。

在UPS輸出端增加隔離變壓器不僅可以使零地電壓降低，而且還有很多優(yōu)點(diǎn)，如以下幾點(diǎn):

⑴隔離變壓器傳輸工頻電能是通過初級繞組和次級繞組之間的電磁耦合來實(shí)現(xiàn)的。初級繞組和次級繞組之間帶有靜電屏蔽層的緣故，可以使公用電網(wǎng)和負(fù)載之間實(shí)現(xiàn)完全隔離，這樣就使電網(wǎng)中的瞬變脈沖等信號減少了對系統(tǒng)的干擾。

(2)UPS后端如果裝有隔離變壓器，直流成分就不會出現(xiàn)在負(fù)載側(cè)，這樣就可以有效的保護(hù)計算機(jī)，另外網(wǎng)絡(luò)或者是通訊設(shè)備的開關(guān)電源就不會受到直流電流的破壞。在非線性負(fù)載狀態(tài)下，也展現(xiàn)出來其優(yōu)點(diǎn)，防止了非線性負(fù)載電流的畸變，這樣就可以使交流電源正常工作，并且不會對電網(wǎng)產(chǎn)生污染，這樣就大大提高了UPS的負(fù)載能力，并且是電網(wǎng)得到了凈化，而且負(fù)載的兼容性也比較好。

(3)在設(shè)計靜態(tài)開關(guān)電路上也有大大的優(yōu)點(diǎn)，可以使靜態(tài)開關(guān)電路實(shí)現(xiàn)真正的零中斷運(yùn)轉(zhuǎn)在輸出端設(shè)置隔離變壓器，可以讓電流隔離，然后再此基礎(chǔ)上設(shè)置靜態(tài)開關(guān)電路，在這種條件下，可以使在任何狀態(tài)下轉(zhuǎn)換都可以達(dá)到無中斷的輸出電壓，這種做法就真正意義上實(shí)現(xiàn)了零中斷運(yùn)轉(zhuǎn)，使負(fù)載可以在安全的條件下進(jìn)行工作。

(4)如果在隔離變壓器的輸入端進(jìn)行采樣，那么在非線性負(fù)載電流畸變的情況下，也可以得到準(zhǔn)確的采樣，從而可以得到與實(shí)際情況反應(yīng)情況一樣的控制信號。

(5)在負(fù)載不平衡時，穩(wěn)壓電源也不會受到負(fù)載不平衡的影響，仍然可以正常工作。(6)另外還有去除三次諧波的優(yōu)點(diǎn)，使濾波具有抗干擾的功能。

做法注意事項(xiàng)

在進(jìn)行UPS后端加入隔離變壓器時，要注意不可以把負(fù)載零線與電網(wǎng)零線相接，并在此基礎(chǔ)上接地排的接地一定要按照接地規(guī)范的要求來連接，如果不按照接地規(guī)范的要求去接地,就會使系統(tǒng)不可靠，從而使設(shè)備造到損壞，所以只有在滿足機(jī)房接地規(guī)范的基礎(chǔ)上，才能保證系統(tǒng)安全可靠的運(yùn)行，若連接方式都按照以上所訴來連接，那么UPS供電系統(tǒng)對電網(wǎng)不會造成任何負(fù)面影響。

在UPS后端加入總隔離變壓器后可以有效的解決在負(fù)載側(cè)零地電壓的問題，實(shí)際測量了一下在UPS后端有隔離變壓器和無變壓器的一些數(shù)據(jù)，實(shí)際測量的數(shù)據(jù)是在帶有隔離變壓器的零地電壓幅值是0.4V，不帶隔離變壓器的是3.2V，在帶有隔離變壓器的零地電壓波形是無失真的50Hz的正弦波，相反情況下是帶高頻尖峰的正弦波，在帶有隔離變壓器的零地電壓內(nèi)阻特性是高內(nèi)阻型的電源，相反情況下是低內(nèi)阻型的電源，從實(shí)際測量結(jié)果中可知，在UPS后端增加總的隔離變壓器的好處。