陳永順 / 電子電氣產品服務副總經理

AI 運算需求快速增加，資料中心機櫃的功率密度也隨之攀升。從過去每個機櫃約 5 – 10kW 的企業級 IT 負載，到近期 100 – 140kW 以上的 AI Rack (AI 機櫃)，再往下一階段的 500kW 至 1MW 級機櫃發展，電力供應已成為 AI 基礎設施持續擴充的重要課題。

 

在這樣的趨勢下，資料中心供電架構也開始從傳統 48／54VDC，逐步朝 800VDC 發展。但 800VDC 並不只是單純提高供電電壓，而是牽動整體電力架構與安全架構的重新設計。

 

從 54V 到 800VDC，為什麼需要提高電壓？

AI 機櫃功率持續提高，最直接的挑戰就是電流。  在固定功率下，提高供電電壓可以降低所需電流。以 100kW 負載為例，54VDC 約需要 1,852A；提高至 400VDC 後降至 250A，而 800VDC 則約為 125A。  較低的電流有助於降低導體與匯流排的尺寸，同時減少傳導損耗，讓高功率密度的機櫃級供電更容易實現。  電壓提高也代表工程上的安全要求同步升高，包括絕緣協調、爬電距離與電氣間隙、直流電弧控制、維修隔離、放電及相關安全程序。因此，800VDC 帶來的並不只是效率提升，而是整套電力與安全設計邏輯的改變。

 

Power Rack 與 Sidecar，成為 800VDC 的重要導入架構

對既有資料中心而言，如何導入 800VDC 同樣是一項挑戰。 若將轉換設備直接整合進 IT Rack (IT 機櫃)，可能占用原本就有限的機櫃空間，也會增加高功率密度環境下的擴充與散熱難度。  相較之下，Power Rack (電力機櫃)／Sidecar (側掛式電力模組) 可將 AC/DC 轉換與保護功能移出IT 機櫃，在維持機櫃層級隔離的同時，也有助於既有 AC 設備導入 800VDC。

 

Sidecar 可透過明確的電力邊界（Power Boundary），將早期高壓直流可能發生的故障範圍限制在模組內，並支援標準化工廠驗收測試（FAT）與試運轉，有利於後續大規模部署。 這也意味著，800VDC 的導入不只是「把電壓拉高」，而是需要重新思考電力轉換設備應該放在哪裡，以及如何建立清楚的安全邊界。

 

800VDC 的真正挑戰，是「安全邊界」如何定義

當 800VDC 從單一設備延伸到資料中心的完整供電路徑，安全問題就不能只停留在「Power Rack 是否通過產品認證」。  電力路徑可能從 IT 設備延伸至轉換器 (Converter)、DC Busway  (直流匯流排系統)、機房電氣設施／機房電氣安裝，再進一步涉及系統控制、電網及法規主管機關（AHJ）。因此，合規責任也會沿著整條供電路徑向外擴張。   因此：產品安全邊界，不等於系統安全邊界。

 

一個產品取得認證，並不代表整條 800VDC Power Path 就自動完成系統級安全驗證。真正需要建立的是涵蓋安裝、設備 以及服務與維護的完整安全協調機制。  這也是 800VDC 與傳統低壓供電架構最大的思考差異之一：安全不再只是產品本身的問題，而是整條電力路徑的系統性問題。

 

從產品認證走向系統級安全證據

當 800VDC 進入資料中心後，系統級安全評估需要回答的問題也更加具體：

• 發生故障時會產生多少能量？
• 故障如何被偵測與隔離？
• 直流電弧如何控制？
• 保護裝置是否能在正確時間動作？
• 維修人員如何確認系統已經進入安全狀態？

 

因此，800VDC 的安全驗證需要從產品層級進一步延伸至系統層級。陳永順將重要驗證主題歸納為電擊與接地、直流切斷與選擇性保護、電弧閃絡與儲能，以及維護、個人防護裝備與上鎖／掛牌（LOTO）。   換言之，真正需要驗證的已不只是「設備能不能正常運作」，而是發生異常時，系統能不能正確反應、限制故障範圍，並讓人員安全地進行維護。

 

800VDC 的下一個課題：長期絕緣可靠度

除了短路、電弧與接地等立即性風險，長期絕緣可靠度也是高壓直流架構需要重新思考的課題。 以 IEC 60664-1:2020／A1:2025 相關概念來看，800VDC 的絕緣協調不能只依據設備之間的距離判斷。在長期直流電場下，直流偏壓 (DC bias)、濕氣、凝露與離子污染，都可能影響表面絕緣可靠度，進而形成電化學遷移（Electrochemical Migration, ECM）等與時間相關的問題。

 

因此，800VDC 的安全設計不能只問： 「爬電距離夠不夠？」， 還必須進一步考量：

• 材料特性
• 長期 DC 電場
• 濕度與凝露
• 離子污染
• 長期運轉環境

 

也就是說，絕緣可靠度已從單純的幾何距離問題，轉變為電壓、材料、環境與長期運轉條件共同作用的問題。

 

從「能不能做」走向「能不能安全運轉」

AI 資料中心持續朝更高功率密度發展，800VDC 也成為支撐高功率機櫃級供電的重要架構方向。 但真正的挑戰，不只是能否建造 MW 級 AI Rack，而是這些設備能否在實際運轉、維護與部署過程中，持續具備可驗證的安全性。

 

因此，AI 電力架構的下一階段，不只是追求更高的功率密度，也需要建立從元件、設備、電力機櫃、供電路徑到整個資料中心系統的完整安全證據鏈。

 

AI 資料中心的下一個瓶頸，不只是電力密度，而是安全就緒度。   800VDC 的發展將逐步從「如何供應更多電力」，走向「如何在更高功率下，證明系統能夠安全運轉與維護」。

 

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FAQ

 

Q1｜為什麼 AI 資料中心開始從 54VDC 走向 800VDC？

因為 AI Rack 的功率密度持續提高。在相同功率下，提高 DC 電壓可以降低所需電流。例如 100kW 負載從 54VDC 提高至 800VDC，理論計算電流可由 1,852A 降至 125A，有助於降低導體尺寸與傳導損耗。

 

Q2｜800VDC 為什麼不只是「提高電壓」？

因為電壓提升會同時改變電力架構與安全架構，帶來絕緣協調、直流電弧、接地、保護、維修隔離與系統級安全等新的設計要求。

 

Q3｜800VDC 是 HVDC 還是 LVDC？

AI 產業常以「HVDC 800V」稱呼這類架構，但依 IEC 安裝範圍，800VDC 仍屬於 LVDC，也就是不超過 1,500VDC。

 

Q4｜為什麼 Power Rack／Sidecar 被視為 800VDC 的重要導入架構？

Power Rack／Sidecar 可以將 AC/DC 轉換與保護移出 IT Rack，在既有 AC 設備下導入 800VDC，同時將高壓 DC 的故障範圍限制在較明確的模組邊界內，並有利於標準化 FAT 與試運轉。

 

Q5｜一個 800VDC 電力機櫃通過認證，就代表整個系統安全嗎？

產品通過安全認證，並不代表整個系統都已完成安全驗證。800VDC 的供電路徑涵蓋機房電氣設施、轉換器、直流匯流排及其保護系統、ICT 設備，以及後續的操作與維護，因此必須從系統整體角度進行安全協調與驗證。

 

Q6｜800VDC 的安全驗證需要看哪些項目？

包括電擊與接地、DC 切斷與選擇性保護、電弧風險與儲能，以及維護、PPE 與 LOTO (上鎖／掛牌等維修安全程序) 等面向。

 

Q7｜800VDC 的絕緣設計是不是只要增加爬電距離？

不是。長期 DC 電場下，還需要考慮直流偏壓 (DC bias)、濕氣、凝露與離子污染，以及電化學遷移對長期表面絕緣可靠度的影響。