隔离变压器在UPS中作用

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第26号白皮书

谐波和零性线过载的危害

将中性线与源隔离是变压器最重要的特性，正是这一特性使变压器有用、必要甚至是法律上的强制要求。”

隔离变压器在数据中心UPS系统中的作用

变压器的特性

变压器有各种不同的类型，但在本文中，变压器是指“三角-星”型配置，这是在几乎所有UPS应用中采用的类型。三角-星型变压器有许多特性，既有好的又有不好的，这会影响其在UPS系统中的使用：

1. 输出零线与源隔离

2. 电压变化（例如，480V至208V） 好的特性

3. 阻抗可限制故障电流或充当噪声滤波器

4. 阻塞3次、9次、15次及其它阶次为3的倍数的谐波电流

5. 重量、成本、自然材料消耗量以及占用空间 不好的特性

6. 电力损耗，且会加剧数据中心低效率

前四项是优点，最后两项是不利因素。因为后两项不利因素很严重，故变压器仅应在其好的特性对于数据中心的任务有意义时才应被使用。

电压变化 这在输入电压不同于IT设备所用电压的应用场合为必需。这在北美地区是一种常见的情况，那里较大型数据中心的输入电压为480或600V。在世界上大多数地区，400/230V的三相输入电压与IT负载设备使用的电压相同，因此不需要此功能。

阻抗 在现代数据中心中这一点通常是次要的，不太重要。多数设计不需要额外的阻抗，如果需要，则使用功率电感器（有时称为“电抗器”）会更为有效，因为它比变压器体积更小，重量更轻，且效率更高。

阻塞谐波 这在以往是一项有用的功能，用以防止UPS所产生的谐波电流影响上游电网，并防止IT负载谐波电流通过UPS旁路影响上游电网。然而，两项重大变化已经改变了这种状况：现代UPS和现代IT负载均“经过功率校正”，这意味着它们所生成的谐波电流已被大幅降低至无需加装滤波的程度。因此，在现代数据中心中使用变压器来减小谐波电流不再是一项必备的功能。此主题在第26号白皮书《谐波和零性线过载的危害》进一步详细讨论。

因此前三项有利特性的价值已经有限或过时，这就使得第四项特性“将零线与源隔离”成为远远超出其它方面的最重要的一项。

将零线与源隔离 这是变压器最重要的特性，正是这一特性使变压器在某些条件下有用、必要甚至是法律上的强制要求。本文后面部分将着力介绍变压器的这一属性，以及它如何影响UPS在数据中心内的使用。因为零线隔离是决定变压器作用的关键，故我们必须理解这一功能。

变压器隔离

变压器通常由图2所示的交叉双环符号表示，在本文中也将使用此符号表示变压器。然而，此符号是图3中所示变压器实际连线图的简化形式，对于本文后文部分的理解十分重要。

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