零地电压的形成

零地电压是指产生在零线和地线之间的电压，零地电压形成两个重要原因，一是三相负载不平衡，二是接地不可靠。数据中心设计规范 GB 50174-2008中要求机房的零地电压应控制在2V以内，GB 50174-2017没有对零低电压数值参数没有进行设限，却只在条文说明里提供了建议。

常态下地线中是没有工作电流经过的，地线电位是稳定不变的参考电位，只有在市电输入存在干扰电压时，才可能通过线路中的共模干扰滤波环节形成地线电流，一般情况下认为地线中不存在压降问题。那么零地电压，在零线中有工作电流时才会形成。

零线中是有工作电流的，它的大小主要取决于：电网三相电压幅值或相位对称度；三相负载的电流大小和相位的对称度；三相负载是否有3n次谐波存在等。U=I*R 零线阻抗大小取决于零线的长度和线径，对于建设好的数据机房这是个常量，由于零线中有工作电流，阻抗不变对于稳定的地电位就是零地电压。

零地电压是否存在危害

一般认为零地电压对负载的影响，主要表现在三个方面：引起硬件故障，烧毁设备；引发控制信号的误动作；影响通信质量。

有的时候，服务器在零地电压高于某一值（比如2V）时就无法启动。因此用户安装的某些负载（例如HP小型机、IBM服务器等），厂家的硬件安装工程师在现场就会对安装环境的零地电压进行测量，一般情况下要求小于2V，大于此数值则不予加电开机。

“具有零地电压的UPS输出AC 220V电压进入IT负载的电源后,在输入电源的正半周,经整流后,相线L与高频逆变器的正母线连通,而零线N则与负母线连通。而在输入电源的负半轴,则刚好相反,零线N与正母线连通,而相线L则与负母线连通。由此可见,相线与零线具有完全相同的功能与流通线路。这样,如果‘零地电压’高将影响IT负载的正常运行,那无疑‘相地电压’高也会对IT负载产生致命的影响。而零地电压可以通过技术手段让它小于1V甚至等于0V,但是,如果让相地电压也控制到小于1V的话,那么IT负载的输入就没电了,数据机房也就直接瘫痪了。”

“零地电压”问题之所以产生,是IT设备厂商对供电系统零地电压提出了严格的要求,用户包括从事机房设计的技术人员就误以为零地电压高时会影响IT设备正常运行。

要解决对这一问题的误解,有必要搞清楚为什么IT设备厂商要对供电系统零地电压提出要求。三相供电系统对单相负载供电时,三相系统的零线是绝对不允许断开的；当零线漏接、虚接或四线转换开关转换的瞬间,出现火线接通而零线断开的状态时,都会瞬间影响甚至损坏IT设备。

为避免此种事故的发生,IT设备厂家就在设备开机供电前先检查系统零线是否接好接牢,并在装机程序上做出明确的规定。检查零线是否接好的办法是:用电表测量电源的零线与地线之间的电压。

IT设备工作不稳定的根本原因

目前,国内业界所说的根据“统计数据”,“零地电压”过高对IT设备,如主机、小型机、服务器、磁盘存储设备、 *** 路由器、通信设备等的影响可概括为以下几种:

（1）可能导致IT设备中的微处理器CPU芯片出现“莫名其妙”地损坏

(2)可能导致IT设备出现死机事故的概率增大

（3)可能导致 *** 传输误码率的增大,网速减慢

（4)可能导致存储设备损坏、数据出错等。

这些类型的故障和它们所具备的特征说明,如果是供电系统造成的,那么引发故障的更大可能性是地线问题。具体地说,是系统中各接地点的等电位问题。

接地点不是等电位的原因

一是地线中有周期性的零线电流；二是互联设备系统地线中存在地线噪声，产生的原因有以下几个方面:

①地线注入噪声：每台计算机和工作站的电源滤波器都把滤掉的共模噪声泄入到地线中；

②地线故障；

③地线电流。

这是最常见的问题。如果CPU和工作站由某个或某几个不同建筑的不同配电盘供电的话,那么很多因素都会导致互联设备的地线电压不一致。有的配电盘可能和别的物体构成了地线回路(如建筑的金属构件),而该回路与数据地线回路各自独立。在这种情况下,可能会使配电盘之间产生危险的地线压降,如闪电会使外部地线回路产生电流,进而使系统内部地线回路产生电流。

其它情况还包括建筑接地不良、非互联设备的断路器跳闸电流,以及附近的电气修理操作等。

地线电位差使各互联设备的参考电压不一致。互联设备距离越远,电压差越大,在某些情况下数据的传输会受到影响。当该差值超过数据信号安全电压值时,就可能导致损坏计算机输入/输出口(I/O)和CPU主板。如果此差值超过数据线安全电压,还会使数据电缆线发热。地线系统存在电位差才是影响IT设备正常运行的真正原因。