Veri Merkezi Tesisi - Alçak Gerilim Doğru Akım (LVDC) Güç Dağıtımı, Sürüm 1.1.0

Özet

Belge, yapay zeka iş yüklerinin rak güç yoğunluğunu ve yük dinamiklerini geleneksel AC mimarilerinin ötesine ittiği gözleminden başlar. Kapsam, gri alandaki MV AC girişinden beyaz alandaki IT rafına uzanan LVDC dağıtımıdır (1500 VDC'ye kadar). MV'den LVDC'ye dönüşüm, katı hal transformatör (SST) olarak anılan MV güç kaynağı veya başka bileşenlerle ele alınır. Enerji depolama dahildir ancak doğrudan LVDC barasına bağlanması kapsam dışıdır; araya dönüştürücü arayüzü gerekir. MVDC (örneğin PV için 2000 VDC) de kapsam dışıdır. Sürüm 1.1.0 (2 Eylül 2026) ilk sürüme IT rafı, kontrol ve işletim ile EMC bölümlerini ekler.

Gerekçe somut sayılarla verilir. Mt. Diablo güç rafı (sidecar) ile ORv3 HPR rafında AC beslemeli 33 kW (v1) veya 72 kW (v2) güç raflarından DC beslemeli 100 kW (v4) güç raflarına aynı 1 OU'da geçilir; bu, güç raf başına yoğunlukta 39% artıştır. AC tarafında ise besleme sayısı sınırlayıcıdır: 80A'ya düşürülmüş sekiz adet 100A besleme ile 415 VAC'de yaklaşık 460 kW (yedeksiz), mevcut 600 VAC bara kullanımıyla yaklaşık 665 kW elde edilir. Yedek enerji depolamanın rak dışına alınması ise 44 OU rafta 12-16 OU, yani 27-36% ek alan açar.

Teknik gövde dört ana eksende ilerler. Gerilim bölümü LV/ELV tanımlarını, bant tanımlarını ve birlikte çalışabilir bir bant önerisini içerir; U5 olarak 840 VDC kilit nokta kabul edilir. Kutupluluk ve topraklama bölümü tek kutuplu ve çift kutuplu yapıları, TN-S ve IT topraklamayı karşılaştırır. Koruma bölümü aşırı akım, seçicilik, sigorta, mekanik şalter ve katı hal şalterler ile arkı kapsar. Bileşen bölümleri şebeke arayüzü, AC/DC dönüşüm, ESS, dağıtım ve AI rafını işler.

Sonuç bölümü çerçevenin ilk adım olduğunu açıkça söyler. Standartlaşma boşluğu en büyük engel olarak gösterilir: sistem düzeyinde topoloji rehberi yoktur, doğrulanmış bir DC ark flaş metodolojisi acil ihtiyaçtır ve resmî kurulum kodları (2029 NEC) tamamlanana kadar Outline of Investigation, tehlike bazlı risk analizi ve donanım-döngüde (HIL) simülasyonlara dayanılması önerilir. Gerilim bandı önerileri taslak niteliğindedir ve OCP SST kaynak şartnamesinden sonra yeniden ele alınacaktır.

Öne çıkan noktalar

1. Kapsam LVDC (1500 VDC'ye kadar): MV AC girişinden IT rafına; MVDC ve ESS'nin doğrudan LVDC baraya bağlanması kapsam dışı.
2. DC güç rafı ile HPR v4 100 kW'lık güç rafı, aynı 1 OU'da 33 kW (v1) ve 72 kW (v2) AC raflarına göre 39% daha yüksek yoğunluk verir.
3. AC rak sınırı: 80A'ya düşürülmüş sekiz adet 100A besleme ile 415 VAC'de yaklaşık 460 kW (yedeksiz); 600 VAC bara ile yaklaşık 665 kW. 50 VDC dikey bara rak içinde ayrı bir darboğazdır; 800 VDC dikey bara 1+ MW tavanına yaklaşmayı sağlar.
4. Yedek enerji depolamayı rak dışına taşımak 12-16 OU açar, yani 44 OU rafta 27-36% ek alan.
5. Düşük gerilim sınırı 1000 VAC veya 1500 VDC; birlikte çalışabilirlik için U5 = 840 VDC en yüksek tasarım koruma gerilimi olarak öneriliyor; kaynaklar bunun üzerine çıkmamalı.
6. Olası kombinasyonlar arasında 350/700 V çift kutuplu TN-S (kısmen dağıtılmış M ile, 400/800 V) yer alır; Mt. Diablo şartnamesindeki sistem budur ve tek kutuplu 700 V'a göre toprağa gerilimi düşüktür.
7. Topraklanmamış IT sistemlerinde toplam Y-kapasitans sınırlanmalıdır; bu, büyük ölçekli sistemlerde IT topraklamanın uygun olmadığı sonucuna götürür. Büyük ölçek için TN-S ve seçici dal RCD'leri, çoklu toprak referansının korozyonu için ise Sistem Referans Cihazları (SRD) önerilir.
8. Sahadan doğrulanan örnekler: Schaltbau NExT fabrikası (2023'ten beri, 750 V banda kadar 2 telli DC), BMW gövde hücresinde yaklaşık iki yıl sonra 8,8% daha az enerji; ABB'nin 2012 DC veri merkezi.
9. DC ark flaş kuralları, tedarik zinciri ve kurulum için mevcut darboğaz olarak tanımlanır; belgede 2029 NEC'e kadar geçici rehberlik önerilir.

Tasarımda kullanımı

• Gerilim sınıfını seçerken LV sınırını 1500 VDC alın; kaynakların kararlı durumda bu sınırı aşmamasını (örneğin kutup başına 750 V) ve ekipman gerilim penceresini kontrol edin; ±5% aralıklı 800 V cihazlar 750 V altında çalışamıyorsa kullanılamaz.
• Kutupluluk ve topraklamayı birlikte seçin: 350/700 V çift kutuplu TN-S, Mt. Diablo sidecar yapısıyla uyumludur ve toprağa gerilimi düşüktür; tek kutuplu 700/800 V'ta daha büyük açıklık ve kaçak mesafesi gerekir.
• IT topraklama düşünülüyorsa toplam Y-kapasitansı hesaplayıp ölçek sınırını doğrulayın; büyük sistemlerde TN-S ile dal düzeyinde RCD ve SRD kullanımını değerlendirin.
• Koruma çalışmasında seçicilik, arızalı DC hatta akım sınırlama, katı hal şalter olanakları ve DC arkı için ayrı bir risk analizi yapın; yürürlükte kurulum kodu yoksa Outline of Investigation ve HIL simülasyonuna dayanın.
• Rak mimarisinde güç rafı ile IT rafı arayüzünü (LVDC giriş dönüşüm rafı, sıcak değiştirme kontrolü, ön şarj) ve rak/dağıtım düzeyinde enerji depolamayı güç salınımı için planlayın.
• Şebeke arayüzünde gerilim/frekans ride-through, rampa yönetimi ve osilasyon gereksinimlerini AC şebeke ihtiyaçlarından ayrı ele alın; DC düşük gerilim ride-through yalnızca depolamayla şebekeden güç çekmeyi sürdürmeyi sağlamaz.

Kimler okumalı

Yüksek yoğunluklu AI tesislerinde DC dağıtımı değerlendiren elektrik mimarları, koruma ve topraklama mühendisleri, ekipman üreticileri ve yetkili makamlar.

Belgenin bölümleri

1. Giriş
2. OCP İlkelerine Uyum
3. Arka Plan: Veri merkezinin doğru akıma geçişi
4. Belge Kapsamı
5. Sistem Mimarisi
6. MV'den LV'ye yüksek seviye aşamalar
7. Yedeklilik düzeyleri
8. DC veri merkezleri için dağıtım yedeklilik şemaları
9. DC kurulumlarının doğrulanmış faydaları
10. Gerilim Seviyeleri ve Güç Kalitesi
11. Birlikte çalışabilir gerilim bandı önerisi
12. Güç kalitesi ve şebeke etkileşimi
13. Kutupluluk ve Sistem Topraklaması
14. Koruma ve Güvenlik
15. Aşırı akıma karşı koruma
16. Elektrik çarpmasına karşı koruma
17. Ark flaşa karşı koruma
18. Ana Sistem Bileşenleri
19. Rak ve Güç Arayüzü
20. Sistem İşletimi, Kontrol ve İzleme
21. Elektromanyetik Uyumluluk (EMC)
22. Kodlar ve Standartlar
23. Yol Haritası: Paydaşlar İçin Ana Çıkarımlar
24. Sonuç

İlgili standartlar

• IEC 60038 (AMD for LVDC)
• IEC TR 63282
• NFPA 70 (NEC)
• UL 9540 / 9540A
• OCP ORV3 HVDC-LVDC 100 kW Power Shelf

Belgeyi okuyun

Yayın bilgileri

Yazarlar

Open Compute Project Foundation

Yayıncı

Open Compute Project Foundation

Yıl

2026

Belge numarası

v1.1.0

Belge dili

İngilizce

Kaynak türü

Sektör kuruluşu

Erişim

Açık lisans — indirilebilir

Lisans

CC BY-SA 4.0 — atıf vererek ve aynı lisansla paylaşabilirsiniz

Lisans kanıtı

www.opencompute.org

Künye