關(guān)于工頻機(jī)型的UPS零線和零地電壓的幾個(gè)誤解

電器或負(fù)載的電壓為220V，零線的作用就是與火線(相線)形成220V的相電壓。UA、UB和UC就是火線，也稱相線?；鹁€之間的電壓是380V，稱為線電壓;與零線N之間的電壓是220V，稱為相電壓。二者之間具有根號(hào)的關(guān)系，即線電壓UAB=UBC=UCA=UAN=UBN=UCN

這個(gè)電流只能在火線之間流動(dòng)，比如以UA和UB為例，原來220V的負(fù)載RA和RB就變成了在380V下這兩個(gè)負(fù)載的串聯(lián)分壓，比如RB負(fù)載RA上的壓降：

從這里可以看出一個(gè)問題，如果RA=RB，兩個(gè)負(fù)載上各分得電壓190V，尚可正常工作。但如果RB值很小，比如RA=5RB，這種情況并不少見，此時(shí)負(fù)載RA上各分得電壓根據(jù)式(2)算得就是317V，該負(fù)載必然會(huì)被燒毀!

從上述現(xiàn)象可以引申出另一個(gè)問題，如果采用四極開關(guān)或斷路器將零線也經(jīng)過開關(guān)的觸點(diǎn)。至今沒有一個(gè)廠家可以承諾開關(guān)的四個(gè)極可以同時(shí)閉合或開斷，這樣一來，當(dāng)開關(guān)合閘時(shí)，如果零極最后實(shí)際閉合或拉閘時(shí)，零極首先斷開都會(huì)導(dǎo)致后面負(fù)載的故障，而且因此而燒毀負(fù)載的原因往往無處查找。所以采用四極開關(guān)的隱患一定要重視。

對(duì)工頻機(jī)型UPS輸出變壓器的誤解

基于上述的討論就有人提出了警告說：高頻機(jī)型UPS當(dāng)零線斷開而正好轉(zhuǎn)旁路時(shí)，就不能正常供電了，但由于工頻機(jī)型UPS有輸出變壓器，仍可以正常供電。提出這的根據(jù)是輸出變壓器的次級(jí)繞組零點(diǎn)仍然和火線形成220V供電電壓。乍一看也是這么回事，除了三個(gè)旁路電壓加上以外，供電的樣子并沒有改變。

似乎工頻機(jī)型UPS的這個(gè)特點(diǎn)當(dāng)真存在一樣。實(shí)際上并不如此簡(jiǎn)單，這里的一個(gè)關(guān)鍵問題是持此種說法的人把兩種情況下的輸出變壓器作用混為一談了。在正常工作時(shí)這個(gè)變壓器對(duì)負(fù)載而言是一個(gè)電壓源，當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)到旁路供電時(shí)，逆變器已經(jīng)關(guān)閉了，這個(gè)變壓器就同RA、RB和RC一樣變成了負(fù)載。它的次級(jí)繞組阻抗(包括初級(jí)的反射阻抗)X1、X2和X3分別成了與RA、RB和RC的并聯(lián)環(huán)節(jié)，如圖3所示。在這里X1=X2=X3，而RA、RB和RC在一般情況下卻不相等。

在UPS正常供電時(shí)，由于逆變器的工作，輸出變壓器的三個(gè)次級(jí)繞組電壓都是穩(wěn)定的220V，不受負(fù)載影響，零點(diǎn)永不漂移。而在旁路供電時(shí)，三個(gè)次級(jí)繞組電壓受各自并聯(lián)負(fù)載的影響，不能保證穩(wěn)定不變，這樣一來，該變壓器的零點(diǎn)也就不能保持不漂移。因此在零線斷開而旁路供電時(shí)，工頻機(jī)型UPS仍能保證正常供電的說法是沒有根據(jù)的，這個(gè)假設(shè)在一般情況下是不成立的。

但由一種情況工頻機(jī)型UPS仍能保證正常供電，那就是將輸出變壓器次級(jí)接地時(shí)，這是因?yàn)橐话阕冸娬驹趯?1kV變?yōu)??380V/220V時(shí)，三相四線制變壓器的零點(diǎn)在變電站就接地了。因此如果地線不斷也就相當(dāng)于零線仍然沒斷開。

出了高頻機(jī)型UPS零線斷開與旁路供電時(shí)的情況。在此情況下和工頻機(jī)型UPS一樣供電也不會(huì)正常，不再重復(fù)。

對(duì)于高頻機(jī)型UPS而言，如果將從兩直流電源間的引出線接地，在零線斷開與旁路供電時(shí)也能正常供電，這和工頻機(jī)型UPS的情況一樣。

又一種對(duì)零地電壓的誤解

另有一種對(duì)高頻機(jī)型UPS的指責(zé)是：當(dāng)零線斷開時(shí)，高頻機(jī)型UPS的零地電壓升高。這又是一個(gè)誤區(qū)：眾所周知，零地電壓就是零線上的電壓。在圖4中零地電壓就是電源電流在負(fù)載上作完功后，返回到N點(diǎn)時(shí)與零線電阻形成的壓降。假如零線在點(diǎn)d斷了，由于原來的電流也沒向d點(diǎn)流動(dòng)，所以如果負(fù)載不變，那么此時(shí)的零線電壓也沒變，為什么測(cè)量出來高了呢?實(shí)際上是測(cè)量的錯(cuò)誤，因?yàn)槿鐖D4所示，既然零線在d點(diǎn)斷了，那么輸出的零點(diǎn)也就懸空了，測(cè)量一個(gè)懸空點(diǎn)與地之間的電壓，這本身就是個(gè)常識(shí)問題。比如搬來一個(gè)蓄電池放到桌子上，用電表測(cè)量蓄電池的負(fù)極到地的零地電壓，也會(huì)有數(shù)值的，尤其是當(dāng)空氣濕度比較大的時(shí)候。而且用不同的儀表測(cè)出的結(jié)果也不同，這是其一。其二，工頻機(jī)型UPS的輸出變壓器由于其次級(jí)已經(jīng)接地，所以零線斷開后(等于沒斷)零地電壓不變。其三，零地電壓并不是干擾源，二也沒有傳遞零地電壓到負(fù)載的途徑。所以在零地電壓上指責(zé)高頻機(jī)型UPS是沒有必要的。