作者：偉創力關鍵電源與嵌入式電源事業部總裁Christopher Butler

近期，開放計算項目（OCP）發出協作倡議，指出隨著兆瓦級機架的落地應用，以及 800 伏直流電力架構日益成為行業事實標準，數據中心基礎設施的設計理念亟待重新審視。該組織已提議設立專項工作組，牽頭制定下一代數據中心的核心技術規范，首批聚焦電力、冷卻、機械及遙測通信協議領域。而我想在此基礎上，再提出一個核心議題：作業現場安全。

英偉達NVIDIA推出的 800 伏直流架構具備諸多不容置疑的優勢。在功率既定的情況下，更高的電壓能有效降低電流，不僅減少銅材用量、縮小配電設備體積、提升能源利用效率，還能讓數據中心的整體電力架構具備更強的可擴展性。

但從當前主流的 48 伏電力基礎設施升級至 800 伏直流架構，絕非簡單的技術迭代 —— 對于在數據中心內近距離接觸這一系統的人員而言，這是一次巨大的挑戰。需要掌握 800 伏直流安全操作技能并持證上崗的，遠不止電工這一個崗位。搭建和維護這些機架及配套系統，需要大批專業人員協同作業：從安裝服務器和網絡設備的技術人員，到負責液冷系統的管道工，再到安保人員和現場服務技師，無一例外。所有人員都必須清晰知曉自己進入的作業區域存在何種風險，以及強電流可能帶來的危害。但截至目前，行業內尚未針對 800 伏直流架構制定統一的安全標準，也未建立全行業通用的培訓體系。

AI 網絡：超越芯片的變革

極速規模化部署

正視安全隱患：800 伏直流電壓的潛在風險

現有安全標準已讓當下采用 48 伏低壓架構的數據中心具備了較高的安全性。盡管數據中心電路的大電流特性仍需謹慎操作，但電氣事故造成的損壞基本僅局限于設備本身。在存放 IT 設備的數據大廳內，線路連接均采用相對標準的額定電壓，與我們日常接觸的電壓等級相近。因此，在絕大多數情況下，工作人員打開 IT 機架或設備機柜時無需心存顧慮。

向 800 伏直流電轉型帶來了全新的安全問題，必須以嚴謹和清晰的方式加以應對。在數據中心設施層面，800伏直流電旨在替代現有的 480 伏交流系統，二者功率與風險等級相當，因此需要開展專門的電氣故障測試、防護設計，并制定明確的作業管控規范。與服務器機架內部普遍使用的 48伏電力架構相比，800伏直流電在電氣暴露風險上實現了根本性躍升。直流故障在本質上不同于交流故障，最突出的區別在于不存在自然的電流過零點，這直接影響電弧閃絡行為、保護裝置的性能以及事故入射能量水平。盡管美國國家電氣法規（NEC）、國際電工委員會（IEC）和電氣電子工程師學會（IEEE）已定義了基準電壓等級，但針對 800伏直流電在數據中心應用的細化指導規范仍在完善之中。

為彌補這些差距，業界正積極開展直流電弧閃絡與短路實驗室測試，改進計算方法，并研發高速固態和混合式直流保護裝置。與此同時，基于NFPA 70E（美國國家消防協會《工作場所電氣安全標準》）標準的作業安全規范也在進行適配調整，以確保 800 伏直流系統在部署與維護時，能達到與現有 480 伏交流設施相當的安全水平，同時與機架內部的低壓供電系統保持明確區分。

職業場所安全標準：現狀與進展

安全標準最初源于行業經驗積累。長期從事電氣作業的人員深知其風險，但要將這些經驗編纂為正式的職場安全規范仍需時間。目前，由美國國家消防協會發布的《國家電氣規范》與《工作場所電氣安全標準》，有助于防范員工因觸電、電擊、電弧閃絡和電弧爆炸造成的傷亡。美國職業安全與健康管理局的相關法規也具有同樣目的。但這些標準尚未針對數據中心中出現的 800 伏直流架構作出專門規定。

早在兩年前，美國《國家電氣規范》中才首次加入涵蓋 1000 伏交流和 1500 伏直流的相關條款，而每一新版規范（每三年發布一版）通常需要數年時間才能被廣泛采用。早在 1995 年，《工作場所電氣安全標準》就首次定義了電弧閃絡危害，但直到 20 年后的2015年，關于個人防護裝備的明確要求以及該標準的廣泛認可才真正落地。

從《國家電氣規范》和美國職業安全與健康管理局的監管角度來看，600 伏是關鍵閾值，超過該電壓的系統需滿足更嚴格的安裝、分析與安全要求。因此，目前大多數 800 伏直流配電設備在設計時，其絕緣等級均符合 600 伏這一閾值要求。

盡管《美國國家電氣規范》和美國職業安全與健康管理局均未對 600 伏以上電壓正式劃分單獨類別，但個人防護裝備的要求與作業規范由電擊和電弧閃絡風險評估，而非僅取決于電壓等級。目前，關于800 伏直流所帶來的影響，以及在這類新型高壓直流環境中作業的風險評估，相關的同行評審研究才剛剛起步。

受影響的不只是電工 —— 管道工、IT 人員及其他現場人員同樣面臨風險

我們必須在行業內提升相關安全意識。向 800 伏直流環境轉型將徹底改變人員與設備的交互方式。未來，未經專業培訓與資質認證的人員將不得進入數據機房。更多不同崗位人員都必須接受規范培訓，掌握在該區域內安全通行、操作相關系統與基礎設施的正確方法。

目前，許多行業的運行電壓都在600V或以上，其中包括：

• 海洋系統
• 鐵路應用
• 太陽能基礎設施
• 電動汽車架構

在數據中心之外，人們早已在極高直流電壓環境下作業，我們可以從中吸取經驗。船舶、鐵路及太陽能行業均有采用 1500 伏直流電壓的應用場景。但這些行業與數據中心之間存在一個重大區別：其系統在任何作業開始前都會完全斷電。

在設備保持通電、正常運行的狀態下進行熱插拔操作之所以不會危及生命，是因為絕大多數設備與負載仍采用 48 伏供電架構。目前，行業也在積極研發基于原生 800 伏直流電壓、具備防觸電保護設計的 IT 設備。

“數據中心的核心是不間斷運行，工作人員已習慣于在帶電狀態下操作供電、冷卻及 IT 設備，很少考慮自身面臨的致命風險。”

電動汽車行業同樣建立了安全規范，用于培訓技術人員及相關人員，使其能夠安全操作和接觸800伏直流架構，從而提升能效、實現快充。不過，數據中心運營方在制定自身標準時，必須注意一個關鍵差異：由電網直接供電的 800 伏直流系統，故障電流不會像電池供電系統那樣快速衰減。此類故障電流可維持在極高水平，從而產生嚴重的閃絡與熱危害。因此，保護方案、隔離裝置及接地策略必須針對持續、高能量的直流故障設計，而非電池的瞬時放電，這使得采用 800 伏直流的數據中心，其安全標準與設備選型變得尤為關鍵。

危險往往無形

現在設想一座混合式數據中心，同時運行傳統負載與 AI 負載，而正是 AI 負載推動著行業向更高效的 800 伏直流供電架構轉型。在這種混合部署環境中，800 伏直流供電區域究竟分布在何處？

一排排基礎設施與設備看上去幾乎一模一樣，尤其是對不熟悉各品牌細節差異的人員來說。何況，電本身是無形的，無法通過肉眼發現危險 —— 一旦出事，后果卻顯而易見。即便配備了完善的電路保護、物理隔離、接地系統及其他預防措施，仍必須格外謹慎。

熟悉供電架構的人員——主要是接受過 600 伏以上直流規范培訓的工程師和電工，會在維修前準確識別并切斷設備電源，但機房內的作業人員并非只有他們。電力不會自行流入機架，也并非孤立存在。

在這種情況下，誤判風險的概率相當高。電氣、管道、IT 這三類作業人員，都會在比以往危險得多的環境中工作。“您先請” 式的謙讓絕非可靠的安全策略。

值得注意的是，隨著供電架構以新方式穿過一排排機架，為 AI 與高性能計算所用的兆瓦級以上高功率機架輸送高壓、穩定電力，配電間與數據機房的界限正在逐漸模糊。此外，這些機架本身也在不斷變化，超大規模運營商會在機架有限空間內重新配置供電、冷卻與 IT 設備，或將其分為主機架與輔助機架以提升計算能力，布局不斷整合與調整。總之，變化始終存在。

800 伏直流培訓刻不容緩

下一代 AI 算力中心與 GPU 集群對 800 伏直流供電的需求，給行業帶來了全新的安全、合規與運營挑戰。在推動向 800 伏直流架構轉型的過程中，英偉達及電源設備廠商，已認識到安全風險、標準缺失與人員培訓不足的問題，并正與 UL Solutions等監管及安全機構合作，制定新的安全標準、測試要求與培訓體系。盡管現已有 ±400 伏直流的安全培訓與個人防護裝備（PPE），但該供電架構尚未廣泛部署，因此，行業對于兩者的安全認知都仍較為有限，隔離與應急規程同樣存在缺失。、

專業技能與知識的匱乏是切實存在的問題。企業甚至需要經驗豐富的技術人員推遲退休，因為人員接替難以滿足需求。自滿情緒同樣是隱患，長期頻繁出入作業環境，會讓人對風險逐漸麻木。

按理說，在進入現場前，每個可能接觸電氣設備的員工都必須全面掌握危險識別與安全規程，包括安全隔離區域、如何正確使用個人防護裝備，以及上鎖和掛牌程序。

盡管我無法代表其他行業，但可以談談偉創力內部的電源團隊。每周，我們會招聘 20 至 30 人，培訓的第一步就是讓他們了解電氣設備周邊作業的風險。我們大部分工作在生產環境中開展，新員工的首要任務是理解設備在斷電狀態下的組裝方式，以及如何測試與調試。之后，他們才會在受控環境中學習帶電作業。根據入職時的技能水平，工作一兩年后，他們有機會成為現場服務技術人員。

到那時，持續傳遞安全知識將成為他們的責任。現場、電壓、設備類型等每天都在更新變化。大學畢業后，我就一直從事工業與系統工程工作，至今仍會和團隊一起前往各類現場，保持技能熟練。

我們的下一步計劃

從交流供電架構轉向800 伏直流架構，會使作業場所的危險程度呈指數級上升。技術發展瞬息萬變，為了保障電工及相關工種、IT 人員的安全，培訓必須深入且持續。這需要由開放計算項目或電氣標準機構等行業聯合組織推動全行業共同提升。

員工的安全向來是首位的，絕不能讓位于更強、更快、更先進的算力需求。目前，偉創力的一流實驗室已經開始開展實驗室環境的風險評估工作。我期待進一步參與相關討論，并助力引領這一重要領域的研究，確保 800 伏直流技術在下一代 AI 數據中心中得到安全應用。