資料中心配電安全指南

AI Data Center and Power

白皮書

 

隨著 GPU 機架功率密度從 10 kW 暴增至 1,000 kW (1 MW)，設施總用電需求也由 5 MW 擴展至 1,000 MW (1 GW)，配電架構正從 480V AC 轉型至 800V DC，並朝 1,500V DC 邁進。這場轉變帶來效率的同時，也帶來全新的安全挑戰。
UL Solutions 協助資料中心營運、設施管理與電機工程的決策者，理解高壓直流配電轉型背後的風險，建立安全與合規的穩固基礎。

 

 

AI 推動功率密度攀升，資料中心配電安全正面臨全新課題

隨著資料中心朝向更高功率和創新的資料中心架構發展，因此我們需要重新評估過去的做法，並認識日益增加的新風險和安全問題。本白皮書概述了向更高功率和新型直流架構演進的基本概念和安全考量。

白皮書涵蓋主題

  • 電力配電系統與零組件
  • 基本配電電路
  • 過電流的成因與防護
  • 電弧閃光的物理機制與風險
  • 真實電弧閃光事故案例
  • AI 時代的資料中心電力發展趨勢

三大關鍵安全議題

過電流保護
過載或短路可能在瞬間使導體汽化、引發爆炸。理解可用故障電流、短路電流額定值 (SCCR) 與分斷額定值，是安全配電設計的基礎。

電弧閃光防護
電弧閃光溫度可高達 35,000°F，並可能伴隨釋放強烈閃光、毒煙與高壓衝擊波 (電弧爆風)，因此可能造成嚴重燒傷與肺部損傷。白皮書收錄真實事故案例，說明為何高壓環境下的個人防護具 (PPE) 與作業程序必須重新檢視。

熱插拔風險
48V DC 環境下的標準熱插拔作業，在 800V DC 架構下可能帶來致命的觸電與高能量電弧風險。維運團隊需要更明確的作業規範。

對維運與營運的價值

  • 維持系統正常運作時間 — 以半熱插拔搭配連鎖保護機制及電弧抑制裝置，降低電氣故障對營運連續性的衝擊。
  • 保護人員與資產 — 選用經評估之 SCCR 與分斷額定值的設備，有助於降低內部電弧故障風險。
  • 對接國際安全標準 — 以 National Electrical Code® (NEC)(NFPA 70)、NFPA 70E 及 UL 67、UL 891、UL 845 為基礎，建立一致的安全水準。
  • 因應 AI 高功率需求 — 掌握 800V DC 與 1,500V DC 架構的配電設備思維，安全地迎接持續攀升的機架功率密度。

標準與法規符合性考量

白皮書引用的 NEC (NFPA 70) 與 NFPA 70E 原則，可與台灣《用戶用電設備裝置規則》中關於過電流保護、接地與配線的規定，以及《職業安全衛生法》與《職業安全衛生設施規則》中對高壓活線作業與個人防護具的要求相互參照。實際適用仍應以主管機關公告及現行法規為準。

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