ISO/IEC 22237-3:2021《信息技术 数据中心设施和基础设施 第3部分：配电》主要针对数据中心的电力供应和内部配电系统提出要求与建议，是ISO/IEC 22237数据中心设施与基础设施系列中的重要组成部分。标准从数据中心整体可用性、物理安全和能源效率支持能力出发，对供电来源、配电系统、通信基础设施等电位连接、防雷以及电力和电能质量参数测量等内容进行规定。
与一般只关注电气设备本身安全性能的测试标准不同，ISO/IEC 22237-3更强调数据中心供配电系统作为一个整体的连续供电能力和可用性。对于AI服务器、高功率机柜以及采用CDU、冷板液冷或其他液冷技术的数据中心，IT负载和液冷基础设施的电力需求均需要纳入供电容量规划。标准现行版本为ISO/IEC 22237-3:2021，该版本已经替代ISO/IEC TS 22237-3:2018。
标准介绍
ISO/IEC 22237-3:2021于2021年10月正式发布，标准适用于数据中心的电力供应以及数据中心内部各类设备的配电系统。其技术框架建立在ISO/IEC 22237-1关于Availability、Physical Security和Energy Efficiency Enablement的分类基础上，并通过供配电系统的设计和配置支持数据中心整体运行目标。
标准覆盖的范围包括数据中心供电、向各类设备提供电力的配电系统、通信基础设施等电位连接、防雷，以及沿配电系统不同位置设置的电能消耗和电能质量测量装置及其与管理工具的集成。需要注意的是，电气安全和EMC不属于本标准的直接范围，这些要求仍应依据适用的安全标准、法规及其他技术规范执行。
ISO/IEC 22237-3主要解决什么问题
| 技术方向 | 主要内容 | 数据中心应用意义 |
| 电力供应 | 数据中心主供电源、备用或其他供电来源以及供电容量 | 保证数据中心获得满足规划负载需求的电力供应 |
| 内部配电 | 从供电入口到数据中心各类终端设备的配电路径 | 建立与目标Availability Class相匹配的配电架构 |
| 容量规划 | IT负载、环境控制负载、增长需求以及相关设备负载 | 避免高密度计算部署后出现供电容量不足 |
| 等电位连接 | 通信基础设施与相关接地连接 | 降低不同设施之间电位差造成的风险 |
| 防雷 | 数据中心供配电及相关基础设施的雷电防护 | 降低雷电事件对关键供电设施的影响 |
| 电能监测 | 功率、电能消耗及电能质量参数测量 | 支持容量管理、运行监控和能源分析 |
数据中心供配电与Availability Class
ISO/IEC 22237系列的重要特点之一，是将数据中心设施的可用性分类与各基础设施系统的设计联系起来。ISO/IEC 22237-3要求供电和配电系统的Availability Class至少满足ISO/IEC 22237-1针对数据中心整体设施所确定的相应等级。
Availability Class并不是简单对应某一个设备型号，而是反映供电系统整体架构、冗余路径以及维护和故障条件下的供电能力。随着Availability Class提高，供配电系统通常需要采用更高程度的冗余和独立供电路径。因此，在进行数据中心供配电评估时，应先明确项目整体目标，再分析主供电、配电路径、转换设备和末端供电之间是否形成一致的可用性设计。
| 可用性等级 | 供配电设计关注方向 | 典型设计思路 |
| Class 1 | 基本供电路径 | 以满足基本运行需求的单一路径供电架构为基础 |
| Class 2 | 提高供电来源或关键环节的冗余能力 | 在单一路径基础上增加相应的冗余供电资源 |
| Class 3 | 多路径及维护条件 | 通过多条配电路径和冗余设施支持维护及运行连续性 |
| Class 4 | 故障容错能力 | 采用多路径、多来源及更高程度的独立性设计 |
以上等级用于理解标准的设计逻辑，并不能直接替代项目工程设计中的具体拓扑判断。实际供配电架构还需要结合IT负载特性、设备配置、供电来源、维护策略以及项目所在地的法规和工程条件进行确定。
供电容量规划要求
对于现代数据中心，供电容量规划已经不能仅按照当前服务器装机容量进行估算。ISO/IEC 22237-3的容量规划思路要求考虑最大计划IT负载，并兼顾未来增长和IT设备功率密度变化等因素。同时，服务数据中心空间的环境控制系统负载也应纳入容量规划。
对于液冷数据中心，这一要求尤其值得关注。液冷系统本身可能包含CDU、泵、控制设备、传感器以及其他机电设备，这些设备虽然不属于IT计算负载，但会形成数据中心基础设施的实际电力需求。若只根据服务器额定功率计算供电容量，而没有把液冷设备和其他环境控制设备纳入负载模型，可能导致实际运行阶段出现容量余量不足的问题。
| 负载类型 | 典型设备 | 规划时的关注点 |
| IT负载 | 服务器、存储设备、网络设备 | 最大计划负载、启动功率、功率密度及未来增长 |
| 液冷基础设施负载 | CDU、泵、控制设备 | 额定功率、运行模式、部分负载及设备扩展 |
| 环境控制负载 | 制冷及相关机电设备 | 最大运行工况及不同环境条件下的负载变化 |
| 辅助负载 | 照明、监控、控制及其他辅助设施 | 正常运行及特定运行状态下的电力需求 |
| 未来扩容负载 | 新增服务器和基础设施 | 预留容量与配电设备扩展能力 |
数据中心配电系统设计重点
数据中心配电系统通常不是简单的一条“电源到设备”的线路，而是由多个层级的功能单元组成。供电经过不同的转换、保护、切换和配电环节后，最终输送至服务器、网络设备、液冷设备及其他终端负载。ISO/IEC 22237-3强调应从整体系统角度保证所需的电力可用性。
在进行设计和检测时，应分析各级配电路径之间的关系，包括供电入口、变换设备、配电柜、支路、终端配电以及设备侧供电接口。对于具有双电源输入的IT设备，还需要确认两路供电是否真正来自具有足够独立性的供电路径，而不能仅因为存在两个输入端口就直接判断其具备相应的冗余能力。
高功率AI服务器供电要求
AI服务器和高密度计算设备的单机柜功率不断提高，使数据中心配电系统面临更高的电流密度和更明显的负载变化。高功率机柜可能同时配置多个高功率服务器、电源模块及网络设备，因此需要重新审视机柜级配电容量、支路容量、配电柜容量以及上游系统容量之间的匹配关系。
对于高功率液冷机柜，还需要将IT负载与液冷设备负载共同纳入分析。例如CDU可能采用独立供电，也可能与机柜或其他基础设施形成特定供电关系。具体供电架构取决于设备设计和数据中心工程方案，评估时应根据实际单线图、设备铭牌参数和运行策略进行判断。
液冷数据中心供电系统需要关注什么
| 检查方向 | 典型对象 | 主要关注内容 |
| 供电容量 | CDU、泵组、液冷机柜 | 额定功率、最大运行功率及未来扩容需求 |
| 供电路径 | CDU及关键液冷设备 | 供电来源、配电路径及与目标Availability Class的匹配关系 |
| 冗余设计 | 关键泵、CDU及控制设备 | 设备本身冗余与供电路径冗余是否形成有效配合 |
| 电能质量 | CDU、变频泵及控制设备 | 电压、电流、频率及相关电能质量参数 |
| 监测系统 | PDU、配电柜、CDU及管理平台 | 关键节点功率和电能质量数据采集及管理 |
| 维护条件 | 配电设备及液冷基础设施 | 检修过程中是否能够维持关键负载的供电需求 |
电能质量测量与监控
ISO/IEC 22237-3:2021相比2018版技术规范，在测量内容方面进一步明确了功率消耗和电能质量特性的测量，并要求考虑这些测量装置与管理工具之间的集成。对于现代数据中心而言，电力监测已经不只是统计总电量，还需要通过关键配电节点获取能够反映运行状态的数据。
监测点的设置应结合供配电系统拓扑和实际管理需求进行确定。可以根据不同层级分析数据中心总输入、配电环节、机房区域、机柜或特定设备的功率变化。对于液冷数据中心，还可以根据系统架构对CDU等关键基础设施的用电情况进行独立监测，从而分析IT负载变化与液冷辅助负载之间的关系。
通信基础设施等电位连接
标准还涉及通信基础设施的等电位连接。数据中心内部同时存在供配电系统、通信系统、机柜、金属构件以及大量电子设备，不同设施之间需要建立合理的等电位连接关系，以降低潜在电位差对设备和通信基础设施造成的影响。
在实际项目中，等电位连接应与接地系统、通信机房、设备机柜及建筑金属构件的整体设计协调。具体接地导体、连接方式和电气安全要求则应按照适用的电气标准及当地法规确定，不能仅依据ISO/IEC 22237-3进行完整的电气安全判断。
防雷设计与供配电系统
雷电可能通过供电线路、通信线路或建筑设施等路径影响数据中心，因此ISO/IEC 22237-3将防雷纳入数据中心配电基础设施的技术框架。项目实施时，需要结合建筑物防雷系统、供电入口、配电系统以及通信基础设施进行综合分析。
对于高可用性数据中心，防雷设计不能只关注某一个SPD或单个配电柜，而应结合建筑防雷、接地、供电路径和关键设备保护形成完整的防护关系。具体防雷器件选择、安装和检测应同时符合适用的防雷及电气标准。
ISO/IEC 22237-3:2021与2018版的变化
| 对比项目 | ISO/IEC TS 22237-3:2018 | ISO/IEC 22237-3:2021 |
| 标准状态 | 技术规范，现已撤销 | 正式国际标准，现行版本 |
| 供电与配电 | 覆盖数据中心供电及内部配电 | 继续覆盖供电及向数据中心各类设备的配电系统 |
| 照明 | 明确涉及正常及应急照明设施 | 2021版范围结构进行了调整，不再按2018版方式单独列出 |
| 接地相关内容 | 包含等电位连接和接地内容 | 重点明确通信基础设施等电位连接，具体安全要求由其他标准及法规处理 |
| 测量内容 | 重点关注功耗测量 | 进一步明确功率消耗及电能质量特性测量 |
| 管理工具集成 | 涉及测量数据与管理工具集成 | 继续强调测量数据与管理工具之间的集成 |
因此，已经依据2018版技术规范建设或评估的数据中心，在采用2021版进行重新评价时，应重点核对标准版本变化对测量、电能质量、配电架构以及通信基础设施等电位连接等方面的影响。不能简单将2018版检查表原样套用于2021版。
数据中心供配电检测与评估项目
| 检测或评估项目 | 主要检查内容 | 适用场景 |
| 供电容量评估 | 最大IT负载、液冷及环境控制负载、扩容余量 | 新建及扩容数据中心 |
| 配电路径评估 | 主供电、备用供电、配电路径及末端供电关系 | Availability Class符合性分析 |
| 冗余能力检查 | 电源来源、设备冗余、路径独立性及维护条件 | 高可用性数据中心 |
| 电能质量测试 | 电压、电流、频率及相关电能质量参数 | 高功率IT及液冷设备运行评估 |
| 功率测量 | 不同配电节点的功率及电能消耗 | 能源管理和容量监控 |
| 监测系统核查 | 计量装置、采集系统及管理平台的数据关联 | 数据中心能源管理系统 |
| 接地与等电位检查 | 通信基础设施等电位连接及相关连接条件 | 通信及IT基础设施建设 |
| 防雷条件检查 | 供配电系统及相关基础设施的防雷配置 | 数据中心整体防护评估 |
ISO/IEC 22237-3符合性评估流程
- 项目需求确认：明确数据中心规模、IT负载、液冷系统配置、目标Availability Class以及项目采用的标准版本。
- 供电架构资料审查：分析供电系统单线图、配电拓扑、设备容量以及主备电源之间的关系。
- 负载模型核查：核对IT负载、CDU及液冷设备、环境控制系统和辅助设施的电力需求。
- 配电路径检查：从供电入口逐级检查配电设备、支路、末端供电和关键负载之间的关系。
- 运行状态测试：根据项目方案对关键节点的电压、电流、功率和电能质量等参数进行测试或记录。
- 监测系统核查：检查计量装置设置、数据采集、监测点覆盖范围及管理系统的数据关联情况。
- 问题分析：根据设计资料和现场数据识别容量、冗余、供电路径、电能质量或监测方面的问题。
- 形成评估结果：按照项目确定的评价范围整理测试记录、检查结果及技术改进建议。
实际实施中的注意事项
首先需要明确ISO/IEC 22237-3属于数据中心设施与基础设施层面的标准，并不是一套可以替代当地电气设计规范的完整供配电施工规范。项目实施时仍应同时满足适用的电气安全、防雷、接地、消防和其他强制性法规要求。
其次，供配电系统的Availability Class不能只通过检查某一台UPS、PDU或配电柜来判断。应从电源来源、转换设备、配电路径、末端供电以及关键设备之间的整体关系进行分析。尤其是双路供电的数据中心，需要进一步确认两路供电在上游是否具有足够的独立性。
对于液冷数据中心，还应避免将CDU等设备简单归入IT负载而忽略其基础设施属性。CDU、泵组和控制设备的电力需求需要进入数据中心整体容量模型，同时还应结合液冷系统运行状态分析其对配电系统负载变化的影响。
此外，电能质量测试不能脱离实际运行状态。对于高功率服务器、变频泵及其他电力电子设备，应根据项目实际运行工况确定测试点、测试时间和测试参数，并结合设备制造商允许范围及适用标准进行结果判断。
ISO/IEC 22237-3对液冷数据中心的应用价值
随着AI服务器和高密度计算机柜功率持续提升，液冷系统与数据中心供配电系统之间的联系越来越紧密。ISO/IEC 22237-3能够帮助项目从数据中心整体基础设施角度重新审视供电容量、配电路径、冗余设计、电能质量和监测体系，而不是仅从单个液冷设备的额定功率出发进行判断。
在新建项目中，可以将ISO/IEC 22237-3的供配电要求与液冷设备规格、机柜功率密度和未来扩容计划同步考虑；在既有数据中心进行液冷改造时，则可以重点分析新增CDU、液冷机柜和相关辅助设备是否超出原有配电系统的设计容量，以及新增负载是否会影响既有供电路径的可用性。
关于德恺液冷检测
德恺液冷检测围绕数据中心液冷系统及相关基础设施开展测试与技术评估，可结合AI服务器液冷机柜、CDU、冷板系统、浸没式液冷设备及配套机电设施，对液冷设备用电需求与数据中心供配电条件之间的匹配关系进行分析。针对ISO/IEC 22237-3相关项目，可从供电容量、配电路径、关键液冷设备供电、电能质量、功率测量和运行监测等方向开展针对性技术评估。
具体项目实施时，应结合数据中心规模、IT负载、液冷技术路线、设备参数、供电拓扑、目标Availability Class及适用的当地法规确定评价范围。对于涉及电气安全、EMC、接地、防雷等专业内容的项目，还应结合相应标准和工程规范进行综合判断，避免将单一标准作为全部供配电设计要求的替代。
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