隔离变压器在UPS中作用

隔离变压器在数据中心UPS系统中的作用

初级

次级

图3

显示与功率隔离（“三角-星”）变压器的输入和输出连接的连线图

由A、B、C创建无电气连接 仅有磁场

初级（或称输入）位于左侧，三个相被应用于变压器绕组（绿色线），变压器绕组被连接为三角形所示的“三角”型配置。

次级（或称输出）以“星”型（Y形）配置连接，由三个相和一个中心点（或称零线）连接组成1。输入与输出之间没有电气连接；电力通过磁场在输入与输出之间传送。需要注意的重要一点是，输入端没有零线连接。即使供电侧有零线，它也不会与三角-星型变压器配合使用。变压器在输出端“做出”一条新的零线，即与输入端的任何零线没有电气连接的新的零线。实际上，整个输出回路处于一个相对于输入或地的不确定电压（称为“悬浮”）。由于IT负载设备被接地，以不确定电压提供悬浮电源是绝对不合适的，因为这样可能导致绝缘故障或其它危害。因此，在几乎所有数据中心应用中，变压器输出端上新的零线均被接地。

当隔离变压器有一条接地零线时，其输出回路经常被称为“单独引出源”。输出端零线接地的实现方式可以是直接将零线连接至最近的已接地金属（已知被接地的设备机箱、接地棒、水管2或接地导线），也可以连接至一条已知被接地的现有零线导线，也可以通过一个接地电阻连接至地（此方式仅在大功率母线上使用，而不在对IT负载的最终配电上使用）。全部这三种技术均在数据中心中应用，在后续各节中将被提到。

考虑变压器的上述隔离特性，我们现在可以介绍因隔离而产生的关键有利（有时为必需）的功能：

将不同的主输入的接地系统更改为数据中心IT设备所需要的系统

在主输入的零线存在严重的电力质量问题或在上游采用4极断路器（按照某些国家的要求）

时零线发生断路的情况下创建新的零线连接

将两个电源进行组合，而不需要将其零线导线连接在一起

防止出现可能导致剩余电流检测器（RCD）或其它安全系统非必要激活的循环电流

由于必须理解这些功能方可理解如何及为何使用变压器以及在何处应用它们，将对每一项功能进行简要解释。

第一项功能，将数据中心内的输入接地系统更改为IT设备所需要的接地系统，这显然是一项基本功能。数据中心内的IT设备总是由一个TN-S接地系统操作（接地术语的说明参见侧栏“接地系统类型”）。在某些情况下，输入配有TN-S系统，因此无需改变。一般而言，TT或IT接地

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所示示例为“三角-星”型变压器。尽管还可能采用其他类型，如三角-三角、星-三角或星-星型，但所示的三角-星型变压器具有特殊的优势，几乎独占了所有数据中心应用。其技术方面的原因可在许多关于电力系统的课本中找到，在此不作讨论。

使用水管进行系统接地并非在所有国家均允许；请查阅当地规范。

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