美标供电线缆的隐患分析
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引 言
在某机房,设备维护人员照例进行服务器关机维护,然后用手接触服务器外壳,却会发生触电现象。设备关机了,为什么还会发生这种事故呢?本文就此事件进行深入分析。
1 不同标准的供电电缆
目前,国内各运行维护部门的设备使用的电源线有美标(绝少数)和国标(绝大部分)两种。图1所示的是美标电源插头。
美标电源插头(美国地区使用)也有两种 :第一种是美标三脚插头,这是一种两扁脚(平行)加一圆型接地脚的形式;第二种是美标两脚插头,这种形式只有两扁脚(平行)。
国标电源插头(中国地区使用)一般如图 2 所示,也分为两种形式。其中,国标三脚插头采用两扁脚(八字形)加一扁形接地脚 ;而国标两脚插头为两扁脚(平行)形式。
美标电源线一般为美国等地进口设备随机配置的,由于缺乏对进口设备电压标准和美标电源线的认识,在设备接电时,存在以下四种混用现象:第一是美国进口设备使用国标电源线,第二是国产设备使用国标电源线(有些美国牌子在国内生产销往国内的,已匹配国内用电标准,这种产品一般是国标的,随机配置的一般也是国标电源线),第三是美国进口设备使用美标电源线,第四是国产设备使用美标电源线。
实际上,美标与国标电源线存在本质上的差别,其中火零线序相反,这并不适用于我方机房及监控室等的供电标准。因此,前两种使用情况没有问题,后两种使用情况则存在安全隐患。
2美标与国标电源线的区别
由于绝大多数设备需电源线接地,这里仅讨论美标与国标三脚插头。它们的区别在于以下两个方面:第一,美国为低压供电国家,采用120V电压,注重的是安全;中国为高压供电国家,采用220V电压,注重的是效率。第二,美标电源线的线序和国标刚好是相反的。
实际上,美标电源线的相反线序是为了适应美标墙插(插座)而制造的。国标墙插(插座)线序和美标墙插(插座)刚好也是相反的。国标墙插(插座)是人面对正品字形插座线序是左零右火(即“左N右L”),上面单独的是接地保护。一般提供220V交流电压。美标墙插(插座)则是人面对倒“品”字形插座线序才是左零右火(即“左N右L”),刚好是反的,上面单独的同样是接地保护。也就是人面对正“品”字形插座线序是是右零左火即'左N右L”)。一般提供120V交流电压。图3所示是两种墙插的线序图。事实上,电源线也是根据墙插(插座)的标准而有所不同的。
图3 两种墙插线序图
另外,美标电源线的一般标注适用电压为125V,插头与尾插的火零线交叉相连。而国标电源线的一般标注适用电压为250V,插头与尾插的火零线直接相连。图4所示是两种插头与尾插的火零线直接相连图。
从图4所示的两图比较可以看出,电源线插头火零是相反的。但是,无论是国标电源线还是进口美标电源线,尾插则是相同的,如图5所示。因此,无论是进口设备还是国产设备,都是国际统一规格的。也就是说,全世界的设备电源输入端不管你的设备是欧货、英货、美货、国货、日货,也不管电源线是欧标、英标、美标、国标、日标,面向设备机背,正品字形插座都一定统一是左火右零。图5所示是其示意图。
3美标电源线使用时的问题
综上所述,进口成品美标电源线,插头接线的线序定义刚好也是和国标的是反的。如果将美标电源线插在国标墙插上,这样就会导致两个问题:一是设计适用电压不同,二是电源线的输出线序是相反的。
对于第一个问题,电源线的耐压值跟导线的粗细和绝缘层厚度有关,但实际上,电源线适用电压有一定的范围,事实证明,用于220V电压情况时,电源线可能不会出现任何异常情况。而对于第二个问题,则可能带来几个不良的影响:
第一,对于设备内电源开关来说,若开关是1P的,关机时切断的是零线,火线依然通电,存在安全隐患,一旦变压器或其他高压部分漏电,碰巧地线又不通,机壳金属裸露部分、输出插座等会带220V电,人一旦接触,后果严重。若开关是2P的,关机时会同时切断火零线,这样则没有问题。
第二,STS柜的空开一般是2P的,在STS柜一端关断时同时切断火零线,同样也没有问题。
第三,对于机内保险丝,过流熔断后切断的是零线,火线依然通电,正如开关是1P的情况,同样存在上述的安全隐患。
最后,即使设备在正常工作状态,火线和零线颠倒后,设备的地电位也会变高,从而带来噪声。
我国的维护机房内,不管市电还是UPS供电,均是国标插座(AC220V,左零右火)。其存在以下几种接电情况:
首先是国产或美国进口设备使用美标电源线,这样,大部分设备(无论是国产的还是美国进口的)其输入电压值一般也有一定的范围(例如AC100~240V),故大部分设备既可使用220V电压,也可使用120V电压。而使用美标电源线,插在国标插座上,将导致火零线输入设备时刚好颠倒,而带来上述的安全隐患。其次是国产或美国进口设备都使用国标电源线,这样,无论是国产还是美国进口设备,使用国标电源线插在国标插座上,都属于正规连接,不存在问题。
4结语
国产或美国进口设备使用美标电源线,一般来说不影响设备的正常工作,220V交流电可正常为设备供电,但存在安全隐患。因此,建议对所辖机房内的设备电源线使用情况进行核查,在有条件的情况下,将在用的美标电源线更换成国标电源线,并在日后工程施工中,当有新增设备接电时,应注意避免使用美标电源线。
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