IEC TS 63236-12021 安装在数据中心和电信中心办公室的信息和通信技术（ICT）设备用直流（DC）设备耦合器.第1部分2.6kW系统标准立项发展报告

IECTS63236-1:2021《安装在数据中心和电信中心办公室的信息和通信技术（ICT）设备用直流（DC）设备耦合器第1部分：2.6kW系统》标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:DirectCurrent(DC)ApplianceCouplersforInformationandCommunicationTechnology(ICT)EquipmentInstalledinDataCentresandTelecomCentralOffices-Part1:2.6kWSystem摘要随着全球数字经济的蓬勃发展，数据中心和电信中心办公室作为信息基础设施的核心载体，其能源消耗与供电效率问题日益受到国际社会的高度关注。传统交流（AC）供电体系在电能变换环节存在多次交直流转换带来的能量损耗，而直流（DC）供电技术凭借其更高的能效转换率、更优的可再生能源接入能力和更简化的储能系统架构，正逐步成为下一代数据中心供电技术的重要发展方向。在此背景下，国际电工委员会（IEC）于2021年6月25日正式发布了IECTS63236-1:2021《安装在数据中心和电信中心办公室的信息和通信技术（ICT）设备用直流（DC）设备耦合器第1部分：2.6kW系统》技术规范，该标准规定了额定功率2.6kW及以下直流供电系统中ICT设备与供电系统之间的设备耦合器的结构、电气性能、安全要求和试验方法。本报告系统梳理了该标准的立项背景、编制过程、核心技术内容、主要参与单位及标准推广应用的前景，旨在为国内相关标准化工作者、数据中心设计与运维人员以及ICT设备制造企业提供全面的标准解读与实施参考。关键词：直流供电；设备耦合器；数据中心；ICT设备；国际电工委员会；标准化；2.6kW系统Keywords:DCpowersupply;appliancecouplers;datacentres;ICTequipment;IEC;standardization;2.6kWsystem一、引言1.1立项背景随着云计算、大数据、人工智能、物联网等新一代信息技术的快速迭代与深度融合，全球数据中心的数量和规模持续快速增长。据国际能源署（IEA）统计，2022年全球数据中心的耗电量约占全球总用电量的1%至1.3%，且该比例在可预见的未来仍将保持上升态势。数据中心不仅消耗大量电能，同时在供电转换过程中产生的热量对冷却系统提出了更高要求，由此形成了“电能消耗—热量产生—冷却耗能”的恶性循环链条。传统数据中心普遍采用交流（AC）供电架构，即市电交流电经过UPS（不间断电源）整流为直流电为蓄电池充电，再经逆变器转换回交流电供给服务器等ICT设备，最后在设备内部的电源模块中再次整流为各路直流电压。这一过程中存在多次交直流转换，每次转换均伴随约5%至10%的能量损耗，整体供电链路效率通常仅为70%至85%。与此相比，直流（DC）供电架构取消了逆变环节，采用高压直流（HVDC，通常为240V或380V）直接为ICT设备供电，其供电链路效率可达94%以上，节能效果十分显著。然而，直流供电系统的推广普及不仅依赖于供电架构本身的成熟，还高度依赖于与之配套的标准化接口和连接器件。设备耦合器作为ICT设备接入直流供电系统的关键接口组件，其结构尺寸、电气参数、安全性能等方面的标准化程度直接决定了直流供电系统的互操作性、安全性和可维护性。在此背景下，IEC启动了ICT设备用直流设备耦合器的国际标准制定工作。1.2标准立项的必要性在IECTS63236-1:2021发布之前，国际上尚无专门针对数据中心和电信中心办公室中ICT设备用直流设备耦合器的统一国际标准。不同制造商生产的直流供电设备和ICT设备之间的连接接口各自为政，缺乏统一的机械尺寸和电气规格，导致以下突出问题：第一，互操作性差。不同品牌的设备与供电系统之间难以实现即插即用，用户往往需要定制专用连接线缆或转接装置，增加了系统集成的复杂度和成本。第二，安全隐患突出。直流电弧不像交流电弧那样存在自然的过零熄灭机制，一旦在带电状态下插拔连接器，产生的直流电弧更难以熄灭，对人身和设备安全构成更大威胁。缺乏统一的标准化设计和安全要求，使得各产品安全性能参差不齐。第三，维护效率低下。运维人员面对多种规格的连接器时需要携带多种工具和备件，增加了运维难度和停机时间。第四，制约产业规模化发展。标准缺失导致直流供电设备市场碎片化严重，难以形成规模经济效应，制约了整个直流供电生态系统的健康发展。因此，制定统一的ICT设备用直流设备耦合器国际标准，对于推动直流供电技术在数据中心领域的规模化应用具有重要的战略意义和现实紧迫性。1.3标准的定位与意义IECTS63236-1:2021作为IECTS63236系列标准的第1部分，聚焦于2.6kW功率等级的系统，该功率等级覆盖了当前数据中心中绝大多数单台服务器、存储设备和网络交换设备的功耗范围。标准的技术规范定位为技术规范（TechnicalSpecification,TS），而非国际标准（InternationalStandard,IS），这体现了IEC在该技术领域采取“先行探索、积累经验、逐步完善”的策略。通过TS形式快速发布技术规范，能够在较短时间内为市场提供统一的技术指引，同时为后续根据实际应用反馈升级为完整的国际标准奠定基础。二、标准的范围与核心内容2.1标准的适用范围IECTS63236-1:2021明确规定了其适用范围为：安装在数据中心和电信中心办公室的ICT设备用直流设备耦合器，该耦合器适用于额定电压不超过400V直流、额定电流不超过一定限值（对应2.6kW功率等级）的单相直流供电系统。具体而言，该标准涵盖以下关键要素：-耦合器的定义与分类：标准明确了设备耦合器（appliancecoupler）的术语定义，即连接供电端（电源侧）和用电端（设备侧）的可拆装连接组件，包括连接器（connector）、插座（socket-outlet）和器具输入插座（applianceinlet）等组成部分。标准根据电流等级和防护等级对耦合器进行了系统分类。-结构尺寸要求：标准规定了耦合器的机械结构、外形尺寸、插拔力、锁定装置（如适用）等物理特性要求，确保不同制造商生产的耦合器之间具有良好的机械互换性。标准中附有详细的尺寸图纸和技术参数表格。-电气性能要求：包括额定电压、额定电流、接触电阻、绝缘电阻、介电强度（耐压）、温升限值等电气性能参数。特别针对直流应用场景，对触头材料、接触压力等提出了针对性要求。-安全性能要求：涵盖防触电保护、接地措施（如需要）、外壳防护等级（IP等级）、耐热耐燃性能、耐老化性能等安全要求。标准特别关注直流电弧的熄灭能力和带电插拔的防护要求。-试验方法：规定了各项性能参数的试验方法、试验条件和合格判定准则，包括型式试验和例行试验的项目及方法。2.2核心技术要点（一）直流电弧安全防护区别于交流系统，直流系统中由于电压不过零，触头分离时产生的电弧将持续燃烧，直到电弧被拉长至无法维持或能量耗尽。IECTS63236-1:2021针对这一核心安全问题，规定了以下技术要求：-触头分离速度的要求，确保快速拉断电弧；-灭弧结构的设计要求（如采用磁吹灭弧或气吹灭弧结构）；-额定条件下的分断能力试验，要求在规定的过载条件下能够安全可靠地分断电路；-在带载插拔条件下，耦合器应具备足够的电弧耐受能力，不得因电弧导致触头熔焊或外壳损坏。（二）防误插设计标准针对不同电压等级或不同功率等级的耦合器规定了差异化的机械结构设计，以防止不同规格的耦合器之间的误插入。这一要求有效避免了因误插导致的设备损坏和安全事故。（三）热管理要求2.6kW功率等级的直流供电系统在满负荷运行时，耦合器将承受显著的热负荷。标准规定了接触电阻的限值和温升试验的方法，确保耦合器在额定负载下的温升不超过允许值。同时，标准对耦合器的外壳材料和内部导体截面提出了相应要求，以保证其在长期运行条件下的热稳定性和可靠性。（四）环境适应性考虑到数据中心和电信中心办公室的环境特点，标准对耦合器的工作温度范围、相对湿度、防尘防水等级等方面提出了明确要求，确保耦合器在各种环境条件下均能可靠工作。三、标准编制过程简述IECTS63236-1:2021的编制由IEC下设的SC23J（家用电器及类似用途插头插座分技术委员会）归口管理，具体工作由SC23J/WG4工作组负责。该工作组成立于2018年左右，由来自中国、德国、日本、韩国、美国、法国等多个国家的标准化专家组成。在标准编制过程中，工作组充分调研了全球数据中心直流供电技术发展的现状和趋势，参考了IEC60320（家用和类似通用器具耦合器）系列标准的成熟经验，同时借鉴了国际电信联盟（ITU-T）相关建议书和中国通信标准化协会（CCSA）在数据中心直流供电领域已有的标准化成果。标准草案经过多次工作组会议讨论、委员会投票和意见征集，最终于2021年6月25日正式发布。四、主要起草单位与机构介绍4.1归口技术委员会介绍IECSC23J（家用电器及类似用途插头插座分技术委员会）是IEC中负责插头、插座、耦合器、连接器等电气连接装置标准制定的核心技术委员会之一。该分技术委员会隶属于IECTC23（电气附件技术委员会），在电气附件标准化领域具有广泛的国际影响力和权威性。SC23J负责制定的标准涵盖家用和类似用途的插头插座（IEC60884系列）、器具耦合器（IEC60320系列）、工业用插头插座（IEC60309系列）等，其标准在世界各国被广泛采用。随着ICT设备直流供电技术的快速发展，SC23J将直流设备耦合器的标准化工作纳入其工作范围，并专门成立了WG4工作组负责IECTS63236系列标准的制定。在IECTS63236-1:2021的制定过程中，SC23J发挥了核心的组织和协调作用。委员会有效协调了来自各成员国的意见分歧，在技术方案的论证和取舍中发挥了关键的专业判断作用，确保了标准的科学性、合理性和国际适用性。4.2主要参与单位介绍中国电子技术标准化研究院是IECTS63236-1:2021制定过程中的重要参与单位之一。该研究院是直属于工业和信息化部的标准化专业机构，是中国电子信息技术领域标准化的国家级核心研究机构。研究院长期从事电子信息技术领域的标准研究、制定、试验验证和推广实施工作，在电气连接器件、电源系统、数据中心基础设施等领域的标准化工作中积累了丰富的经验和技术实力。在IECTS63236-1:2021的编制过程中，中国电子技术标准化研究院的专家团队深度参与了标准草案的讨论和技术方案的论证工作。该院依托其在电气附件领域的深厚技术积累，组织国内相关企业和科研机构开展了大量的验证试验工作，对直流耦合器的结构设计、材料选型和电弧安全防护等方面的技术方案提出了有价值的建议。同时，该院还承担了将国际标准草案翻译为中文并组织国内意见征集的工作，在协调中国利益诉求与国际标准制定之间发挥了重要的桥梁作用。该院在标准制定过程中积极推动将中国在直流供电领域的技术创新成果纳入国际标准，为提升中国在该领域的国际标准话语权做出了重要贡献。此外，该标准的制定还得到了来自德国VDE、日本JET、美国UL等国际知名检测认证机构的积极参与。这些机构在安全性能试验方法的制定方面提供了丰富的实践经验和技术支撑。五、标准的应用前景与实施建议5.1应用前景IECTS63236-1:2021的发布具有广阔的应用前景。随着数据中心行业对能源效率的追求日益迫切，以及高压直流供电技术在国内外多个示范项目中展现出的优异节能效果，直流供电有望在未来数年内从示范应用走向规模化部署。在这一进程中，该标准作为关键的接口标准，将发挥以下重要作用：第一，促进直流供电产业链的成熟。统一的标准接口降低了设备制造商的产品开发风险和用户的选择成本，有利于形成良性的市场竞争格局。第二，支撑数据中心的绿色低碳发展。在“双碳”目标的驱动下，数据中心能效提升已成为行业刚需，直流供电凭借其显著的节能优势，将受到越来越多数据中心运营者的青睐。第三，推动国际合作与标准互认。IEC标准的发布为各国制定本国标准或区域性标准提供了参考基础，有利于在全球范围内形成统一的直流供电接口规范。5.2实施建议结合我国数据中心行业的发展实际，提出以下实施建议：对于标准管理部门，建议在IECTS63236-1:2021的基础上，加快推进我国对应的国家标准或行业标准的制定工作，保持与国际标准的技术一致性，同时结合国内产业的实际需求进行适当的本地化调整。对于设备制造企业，建议密切关注该标准的技术要求，在直流供电设备和新一代ICT设备的产品研发中提前布局，确保产品接口的标准化和兼容性。同时，积极参与相关国家标准和行业标准的制定工作，争取在标准制定过程中反映行业诉求和技术创新成果。对于数据中心用户单位，建议在新建或改建数据中心的供电系统设计中积极考虑直流供电方案的可行性，在设备采购中将接口标准的符合性纳入技术要求，以标准化手段保障系统的安全性、可靠性和可维护性。六、结论IECTS63236-1:2021作为国际电工委员会在ICT设备直流供电接口领域发布的首项技术规范，填补了该领域的国际标准空白，具有重要的里程碑意义。该标准的发布不仅为全球数据中心和电信中心办公室的直流供电系统提供了统一的技术接口规范，也为直流供电技术的规模化应用和产业生态的健康发展奠定了坚实的标准基础。从技术内涵来看，该标准在充分借鉴传统交流耦合器标准经验的基础上，针对直流应用的独特技术挑战（特别是电弧防护问题）提出了系统性的解决方案，体现了国际标准化工作对新技术需求的前瞻性响应。展望未来，随着直流供电技术在数据中心领域的不断深入应用，IECTS63236系列标准也将持续扩展和完善，可能涵盖更大功率等级的系统（如5kW、10kW等），以及融合智能控制功能的智能耦合器技术。我国应抓住这一标准化机遇，积极参与国际标准的制修订工作，推动中国技术和产业经验融入国际标准体系，为建设标准强国和实现“双碳”目标贡献力量。参考文献[1]IECTS63236-1:2021,Directcurrent(DC)appliancecouplersforinformationandcommunic