零地电位差与输出相数的关系

UPS零地电位差与输出相数的关系在UPS系统的运行中，零地电位差是影响负荷正常运行的重要因素。当零地电位差过大时（如超过2V），部分IT设备尤其是进口设备运行可能不正常，甚至无法开机。对于采用三相输出方式的UPS系统，将UPS及配电系统进行简化等效如图1，其中fAZ、fBZ、fCZ为负荷阻抗，0Z为零线阻抗，AI、BI、CI为相电流，0I为零线电流，0U即为零地电位差。U0ZfAZfBZfCZ0I0UPS负荷ICIBIA图1三相输出等效电路图从图1中可以明显看出，000ZIU。要减小零地电位差，只能从减小0Z和0I着手。0Z取决于零线的材料类型、长度和线径。零线的材料类型和长度往往是一定的，而线径受造价等因素的影响也不可能无限制地增大，所以减小0Z对减小零地电位差的贡献非常有限。按图1中所示参考方向，根据基尔霍夫电流定律，有CBAIIII0。把UPS看作三相参数完全相同的理想系统，忽略从UPS到负荷三相导线参数的不平衡性，则UPS的三相输出电流AI、BI和CI取决于三相负荷阻抗fAZ、fBZ和fCZ。当三相负荷阻抗完全相同时，三相输出电流幅值相同、相位相差120o，其相量和为零，则0)(0000ZIIIZIUCBA。由于实际中三相负荷不可能完全平衡，00CBAIIII，由此00U。对三相负荷做适当的调整，使三相负荷基本平衡，可以减小零线电流0I，从而控制零地电位差0U在IT设备允许的范围内。若UPS采用单相输出，由于无需考虑三相负荷平衡性的问题，可以简化配电系统的接线。在单相输出时，UPS及配电系统的简化等效电路如图2，其中fZ为负荷阻抗，I为负荷电流。U0ZfZ0I0UPS负荷I图2单相输出等效电路图由图2可见，UPS采用单相输出时，零线上将流过全部负荷电流。此负荷电流基本等于三相输出时三相负荷电流的标量和，即0)(0CBAIIIII，由此造成零地电位差00U，直接导致IT设备运行无法正常运行。综上所述，由于存在零地电位差的限制，UPS系统只能采取三相输出方式供电。