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中国工程建设协会标准
数据中心供配电设计规程

Design specification for power supply and distribution of data center
T／CECS 486-2017

主编部门：中国工程建设标准化协会信息通信专业委员会
批准部门：中国工程建设标准化协会
施行日期：2017年12月1日

中国工程建设标准化协会公告
第307号

关于发布《数据中心供配电设计规程》的公告

    根据中国工程建设标准化协会《关于印发<2015年第一批工程建设协会标准制订、修订计划>的通知》(建标协字[2015]044号)的要求，由中国工程建设标准化协会信息通信专业委员会等单位编制的《数据中心供配电设计规程》，经本协会组织审查，现批准发布，编号为T／CECS 486-2017，自2017年12月1日起施行。

中国工程建设标准化协会
二〇一七年十月二十四日

前言

    根据中国工程建设标准化协会建标协字[2015]044号“关于印发《2015年第一批工程建设协会标准制订、修订计划》的通知”的要求，由中国工程建设标准化协会信息通信专业委员会中国数据中心工作组会同有关单位广泛调查研究，认真总结实践经验，参考有关国际标准，并在公开征求意见的基础上，编制完成本规程。
    本规程共分9章，主要技术内容包括：总则、术语、供配电系统基本要求、配变电系统、柴油发电系统、不间断电源系统、防雷与接地、线缆选择与敷设、供配电系统监控。
    本规程以数据中心供配电设计思路为出发点，提出不同等级的数据中心对应不同等级的供配电系统配置要求。从供电电源至配电末端，围绕数据中心设备对供电连续性的特殊要求展开编制。对数据中心供配电系统设计过程中的各类要点，进行有效规范。
    本规程由中国工程建设标准化协会信息通信专业委员会(CECS／TC13)负责日常管理并负责具体技术内容的解释。本规程在执行过程中，请各单位结合工程实践，认真总结经验，如发现需要修改或补充之处，请将意见和建议寄至中国数据中心工作组《数据中心供配电设计规程》管理组(地址：北京市西城区车公庄大街乙五号鸿儒大厦A座4层B-C室，邮政编码：100044，传真：010-68002719)。
    主编单位：中国工程建设标准化信息通信专业委员会
    参编单位：华信咨询设计研究院有限公司
              中国电子工程设计院
              中数智慧(北京)信息技术研究院有限公司
              华为技术有限公司
              西门子(中国)有限公司
              深圳市泰昂能源科技股份有限公司
              斯特莱恩电气信息技术(北京)有限公司
              深圳市中电电力技术股份有限公司
              泰豪电源技术有限公司
              施耐德电气(中国)有限公司
              北京四方继保自动化股份有限公司
              艾默生网络能源有限公司
              美登思电气(上海)有限公司
              上海纳宇电气有限公司
              贵州泰永长征技术股份有限公司
              深圳市艾特网能技术有限公司
              双登集团股份有限公司
              深圳市昌遂科技有限公司
              上海诺雅克电气有限公司
    主要起草人：叶向阳 钟景华 杨峻 杜狄松 金津 刘春合 曲德刚 沈晓东 毋利娜 唐颖 付瑞 汪鑫 王树平 邓馨 冷旭东 周健 傅学东 温顺理 刘涛 郭乃斌 徐义 邓奇昌 李连昌 吴卫华 陈厚勇
    主要审查人：丁杰 李道本 屈焰 杜秋 晁怀颇 郭武 王勇 董雯

1 总 则

1．0．1 为规范数据中心供配电设计，贯彻执行国家的技术经济政策，做到安全可靠、技术先进、经济合理、节能环保、维护管理，制定本规程。

1．0．2 本规程适用于供电电压20kV及以下的新建、改建和扩建的数据中心供配电系统的设计。

1．0．3 数据中心供配电系统设计应遵循数据中心的特点、规模和发展规划，做到远近期结合，在满足近期使用要求的同时，兼顾远期发展的要求。

1．0．4 数据中心供配电系统设计应遵循节能减排的方针，应采用高效节能、环保、安全、性能优越的电气产品。

1．0．5 数据中心供配电系统设计除应符合本规程外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

2 术 语

2．0．1 数据中心 data center
    为集中放置的电子信息设备提供运行环境的建筑场所，可以是一幢或几栋建筑物，也可以是一栋建筑物的一部分，包括主机房、辅助区、支持区和行政管理区等。

2．0．2 冗余 redundancy
    重复配置系统的部分或全部部件，当系统发生故障时，冗余配置的部件介入并承担故障部件的工作，由此延长系统的平均故障间隔时间。

2．0．3 N-基本需求 N-base requirement
    系统满足基本需求，没有冗余。

2．0．4 N＋X冗余 N＋X redundancy
    系统满足基本需求外，增加了X个组件、X个单元、X个模块或X个路径。任何X个组件、单元、模块或路径的故障或维护不会导致系统运行中断(X＝1～N)。

2．0．5 容错 fault tolerant
    具有两套或两套以上的系统，在同一时刻，至少有一套系统在正常工作。按容错系统配置的基础设施，在经受住一次严重的突发设备故障或人为操作失误后，仍能满足电子信息设备正常运行的基本需求。

2．0．6 电磁干扰(EMI) electromagnetic interference
    经辐射或传导的电磁能量对设备或信号传输造成的不良影响。

2．0．7 配电列头柜 remote power panel
    为成行排列或按功能区划分的机柜提供配电管理的设备。

2．0．8 电能利用效率(PUE) power usage effectiveness
    表征数据中心电能利用效率的参数，其数值为数据中心内所有用电设备、配电设备、配电线路消耗的总电能与所有电子信息设备消耗的总电能之比。

2．0．9 电气隔离 electric isolation
    为防电击将一电气器件或电路与另外的电气器件或电路完全断开的安全措施。

2．0．10 电涌保护器 surge protective device(SPD)
    目的在于限制瞬态过电压和分走电涌电流的器件，它至少含有一非线性元件。

2．0．11 SPD脱离器 SPD disconnector
    把SPD从电源系统断开所需要的装置。

2．0．12 静电泄放 electrostatic leakage
    带电体上的静电电荷通过带电体内部或其表面等途径，部分或全部消失的现象。

2．0．13 保护性接地 protective earthing
    以保护人身和设备安全为目的的接地。

2．0．14 接地线 earthing conductor
    从接地端子或接地汇集排至接地极的连接导体。

2．0．15 有源补偿装置 active power compensator
    实时监测负载电流中的基波无功电流和谐波电流分量，采用并联方式，实时向低压电网注入反向的补偿无功电流或谐波电流，以抵消负载所产生的无功电流或谐波电流的主动型补偿装置。有源补偿装置可分为补偿无功的静止无功发生器(static vat genera-tor，简称SVG)，以及兼补无功和谐波的有源电力滤波器(active power filter，简称APF)两种类型。

2．0．16 自动转换开关电器 automatic transfer switching equipment(ATSE)
    由一个(或几个)转换开关电器和其他必需的电器组成，用于监测电源电路(失压、欠压、断相、频率偏差等)，并将一个或几个负载电路从一个电源自动转换到另一个电源的电器。

2．0．17 模块化UPS modular uninterruptible power system
    由交流输入配电部分、交流输出配电部分、功率模块、监控模块等组成。模块具有以下属性：机械上具有独立的框架结构、具有完整独立的功能、模块之间应能协同工作。

2．0．18 电力监控系统 power monitor system(PMS)
    电力监控系统以计算机、通信设备、测控单元为基本工具，为配变电系统的实时数据采集、开关状态检测及远程控制提供基础平台。

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3 供配电系统基本要求

3．1 一般规定

3．1．1 数据中心应按现行国家标准《数据中心设计规范》GB 50174的规定划分为A、B、C三类级别。设计时应根据数据中心的使用性质、管理要求及其在经济和社会中的重要性确定所属级别。

3．1．2 数据中心供配电系统设计应包括：配变电系统、备用电源系统、不间断电源系统等。

3．1．3 A级数据中心供配电系统宜按容错要求配置，B级数据中心供配电系统应按冗余要求配置。

3．2 基本要求

3．2．1 A级数据中心供配电系统应符合下列规定：
    1 应由双路电源供电，并应配置10kV或0．4kV备用电源；备用电源可采用柴油发电机系统，也可采用供电网络中独立于正常电源的专用馈电线路。
    2 低压配变电系统宜采用M(1＋1)冗余(M＝1，2，3…)，系统主接线应采用单母线分段，并应设分段开关。
    3 低压配变电系统依据其工作特点可采用DR、RR系统配置。
    4 不间断电源系统应按2N或M(N＋1)冗余(M＝2，3，4…)配置，当满足下列要求时，可采用不间断电源和市电电源相结合的配置方式。
        1)设备或线路维护时，应保证电子信息设备正常运行；
        2)市电直接供电的电源质量应满足电子信息设备正常运行的要求；
        3)柴油发电机系统应能承受容性负载的影响；
        4)电子信息设备向电网注入的谐波量应符合国家标准的规定。
    5 不间断电源系统电池备用时间应不小于15min。
    6 机房设备用空调系统配电应由双路电源供电，冷冻水循环泵及末端空调宜采用不间断电源供电。
    7 容错配置的配变电系统、不间断电源系统等，应分别布置在不同的物理隔间内。
    8 监控内容应包括：机房环境量监控、机房空调系统、供配电系统、不间断电源系统、蓄电池、柴油发电机系统、主机集中监控和管理系统。A级数据中心宜监控每只蓄电池的电压、内阻。
3．2．2 B级数据中心供配电系统应符合下列规定：
    1 供电宜采用双路电源，当只有一路电源时，应设置备用电源。
    2 低压配变电系统宜采用M(1＋1)冗余(M＝1，2，3…)。
    3 不间断电源系统应按N＋1冗余配置，也可采用N不间断电源和市电电源相结合的配置方式，市电电源应满足本规程第3．2．1条第4款中1至4项的要求。
    4 当柴油发电机组作为备用电源时，不间断电源系统的电池备用时间宜不小于15min。
    5 机房设备用空调系统电源宜采用双路供电。
    6 监控内容应包括：机房环境量监控、机房空调系统、供配电系统、不间断电源系统、蓄电池、柴油发电机系统、主机集中监控和管理系统。B级数据中心宜监控每组蓄电池的电压、内阻。

3．2．3 C级数据中心供配电系统应符合下列规定：
    1 应配置不间断电源系统。
    2 电池备用时间应根据实际需要确定。

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4 配变电系统

4．1 一般规定

4．1．1 配变电系统设计应根据数据中心工程的特点、负荷性质、用电容量、供电条件和节约电能等因素，合理制订设计方案。

4．1．2 抗震设防烈度为6度及以上地区，配变电所的设计和电气设备安装应采取抗震措施，并应符合现行国家标准《建筑机电工程抗震设计规范》GB 50981的规定。

4．1．3 配变电系统设计除应符合本规程外，尚应符合现行国家标准《20kV及以下变电所设计规范》GB 50053和《低压配电设计规范》GB 50054的规定。

4．1．4 配变电系统功率因数和谐波量应符合当地供电部门的要求。

4．2 配变电所位置选择

4．2．1 数据中心配变电所位置选择，宜根据下列要求确定：
    1 靠近负荷中心；
    2 便于电源进线；
    3 设备运输、安装方便；
    4 不应设在经常积水场所的正下方，不宜设在有可能产生事故排水场所的正下方，或设在上述场所相贴邻的地方，当贴邻时，相邻的隔墙应做无渗漏、无结露的防水处理；
    5 不应设在地势低洼和可能积水的场所。

4．2．2 数据中心的主配变电所不应设置在地下层的最底层，当数据中心的主配变电所只能设在建筑物的地下层且地下只有一层时，应采取预防洪水、消防水或积水从其他渠道淹渍配变电所的措施。

4．2．3 数据中心分配变电所的设置宜以靠近供电负荷为原则，当供电负荷较大，供电半径较长时，宜分散设置。

4．2．4 按模块化设计的数据中心的分配变电所宜采用模块化设计。

4．3 主接线及电气选择

4．3．1 配变电所高压及低压的母线宜采用单母线或单母线分段接线。

4．3．2 配变电所高压电源进线开关和馈出线开关有继电保护要求时，宜采用断路器。

4．3．3 高压备用电源或备用设备的自动投入装置，应符合下列规定：
    1 应保证在工作电源断开后投入备用电源；
    2 工作电源故障或断路器被错误断开时，自动投入装置应延时动作；
    3 手动断开工作电源、电压互感器回路断线和备用电源无电压情况下，不应启动自动投入装置；
    4 应保证自动投入装置只动作一次；
    5 自动投入装置动作后，如备用电源或设备投到故障上。应使保护加速动作并跳闸。

4．3．4 低压单母线接线分段断路器自动投入应符合下列规定：
    1 电源中断不是故障或人为操作造成；
    2 自动投入侧电源正常；
    3 应保证在工作电源断开后延时自动投入；
    4 应保证自动投入只动作一次。

4．3．5 当备用电源接入配变电所相同电压等级的配电系统时，应符合下列规定：
    1 备用电源与市电电源之间应有联锁；
    2 接线应有一定的灵活性，并应满足在特殊情况下，为相对重要负荷供电；

4．3．6 当采用20kV供电且备用电源为10kV时，应设置变电装置。

4．4 配变电所形式和布置

4．4．1 数据中心户内配变电所宜采用非充油的高、低压配电装置和非油浸变压器。当采用户外配变电所时，可采用油浸变压器。

4．4．2 数据中心配变电所非充油的高、低压配电装置，非油浸变压器和不间断电源设备等可设置在同一房间内。具有不低于IP2X防护等级外壳的非充油的高、低压配电装置、干式变压器，可相互靠近布置，并应符合现行国家标准《20kV及以下变电所设计规范》GB 50053的规定。

4．4．3 A级数据中心容错配置的两组变配电装置应分开布置在不同的配电室。相邻设置时，其之间的隔墙应采用防火墙，耐火等级不低于二级。

4．4．4 配变电所设备应考虑设置设备搬运通道、平台或孔洞，设备布置应满足操作、维护的要求，安全净距应符合现行国家标准《20kV及以下变电所设计规范》GB 50053、《低压配电设计规范》GB 50054的规定。

4．4．5 配变电所内宜预留发展用配变电装置的位置，低压配电装置应留有备用回路。

4．5 高压配电装置

4．5．1 两路市电引入的高压供电系统中的两个进线断路器和联络断路器应具备联锁功能。

4．5．2 当配电变压器容量大于或等于1250kVA时，高压侧应采用高压断路器。

4．5．3 高压断路器的额定短路开断电流应满足当地供电电网的要求。

4．5．4 高压导体和电器的动热稳定以及电器开断电流，应进行短路电流校验。

4．5．5 当采用高压发电机组，市电与发电机组在高压供电系统进行转换时，在满足用电安全情况下，其转换应采用自动转换方式。

4．5．6 有高压负载设备时，根据功率因数要求及功率因数补偿原则，可设置高压无功补偿柜。

4．5．7 高压供电系统宜采用直流操作电源作为系统控制、保护用供电电源。配变电所当采用弹簧储能操动机构的断路器时，宜采用110V蓄电池组作为合、分闸操作电源；当采用永磁操动机构或电磁操动机构时，宜采用220V蓄电池组作为合、分闸操作电源。

4．6 继电保护

4．6．1 高压系统继电保护和继电装置的设置应符合现行国家标准《电热设备电力装置设计规范》GB 50056的相关规定。

4．6．2 市电电缆接入点及变压器出线柜宜设置零序电流保护装置，并符合当地供电部门的要求。

4．6．3 配电变压器保护应根据要求装设电流速断保护、过流保护、过负荷保护、非电量保护。重要变压器或容量为2MVA及以上的变压器，当电流速断保护不满足灵敏度要求时，宜采用纵联差动保护作为主保护。

4．6．4 线路保护应符合下列规定：
    1 进线保护：市电和备用发电机进线应装设电流保护以及零序电流保护，发电机进线电流保护的灵敏度不够时，应装设差动保护。
    2 馈出线保护：应装设电流保护、零序电流保护。

4．6．5 母线保护应符合下列规定：
    1 进线开关应装设速断、过流以及零序电流保护，该保护由各条馈线的保护来闭锁，构成简易母线保护，快速切除母线故障，同时兼作出线和变压器的后备保护。
    2 可配置弧光保护，符合国家现行标准《弧光保护装置技术要求》GB／T 14598．302和《弧光保护装置选用导则》NB／T 42076的要求。

4．6．6 无功补偿装置保护应符合电流或电压不平衡保护、两段式过流保护、两段式零序过流保护、过电压保护、欠电压保护的规定。

4．7 配电变压器

4．7．1 配电变压器选择应根据建筑物的性质、负荷情况及环境条件确定，并应选用低损耗、低噪声的节能型变压器。

4．7．2 配电变压器接线组别宜选用D，yn11。

4．7．3 与其他设备同室安装的变压器应加装保护外壳，保护外壳的防护等级不应低于IP2X。

4．8 低压配电装置

4．8．1 低压配电装置应满足短路条件下的动、热稳定要求。对于要求断开短路电流的保护电器，其极限通断能力应大于系统预期的最大短路电流。

4．8．2 低压配电装置的电击防护应符合现行国家标准《低压配电设计规范》GB 50054的要求。低压配电装置防护等级不应低于现行国家标准《外壳防护等级(IP代码)》GB／T 4208规定的IP2XF防护等级要求。

4．8．3 低压配电系统无功补偿装置可采用电容或有源补偿装置，当存在容性负载时，宜采用有源补偿装置。

4．8．4 低压配电系统中的谐波电压和在公共连接点注入的谐波电流值应符合现行国家标准《电能质量 公用电网谐波》GB／T 14549的规定。

4．9 低压供配电系统保护

4．9．1 低压供配电系统保护应符合下列规定：
    1 应在电源箱的受电端设置具有隔离作用的电器；
    2 线路应装设短路、过负荷和电击保护；
    3 配电线路上下级保护电器的动作应具有选择性，各级之间应能协调配合；
    4 不间断电源输入端和IT设备输入端不应选用带剩余电流保护功能的装置；
    5 各级低压配电屏或配电柜宜留有不少于10％备用回路；
    6 低压配电设计除应符合本规范外，还应符合现行国家标准《低压配电设计规范》GB 50054的规定。

4．9．2 短路保护应符合下列规定：
    1 短路保护电器分断能力应不小于保护电器安装处的预期短路电流。当短路保护电器为断路器时，其分断能力宜选择额定运行短路分断能力(Ics)。
    2 当利用上级断路器的限流作用，通过后备保护来选择下级保护电器时，其上下级短路保护电器应具有过电流配合，共同分断其线路的预期短路电流。
    3 当短路保护电器为断路器时，最小短路电流应不小于断路器瞬时或短延时脱扣器整定电流的1．3倍。

4．9．3 过负荷保护应符合下列规定：
    1 保护电器应在过负载电流引起的导体温升对导体绝缘、接头、端子或导体周围物质造成损害之前分断该负载电流。
    2 过负荷保护电器的动作特性应同时满足下列公式要求：

    式中：I_B——线路的计算负荷电流(A)；
          I_n——熔断器熔体额定电流或断路器额定电流或整定电流(A)；
          I_z——导体允许持续载流量(A)；
          I₂——保证保护电器在约定时间内可靠动作的电流(A)。当保护电器为低压断路器时，I₂为约定时间内的约定动作电流；当为熔断器时，I₂为约定时间内的约定熔断电流。

    3 过负荷断电将引起严重后果的线路，其过负荷保护不应切断负载，可作用于信号。

4．9．4 不同接地形式的配电系统接地故障保护电器的选择应根据配电系统的接地形式、负载特点及电击防护要求等确定，应符合现行国家标准《低压配电设计规范》GB 50054和《交流电气装置的接地设计规范》GB／T 50065等规定。

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5 柴油发电系统

5．1 一般规定

5．1．1 本章适用于以柴油发电机组作为备用电源的数据中心。

5．1．2 发电机组电源的选用，应根据数据中心对供电可靠性的需求配置，满足不同负载对电能质量的要求，机组的带载特性应不低于现行国家标准《往复式内燃机驱动的交流发电机组》GB／T 2820．1规定的G3等级。

5．1．3 发电机组的安装工程应满足现行国家标准《工业企业厂界环境噪声排放标准》GB 12348和《声环境质量标准》GB 3096的要求。

5．1．4 A级数据中心供油系统的供电应采用双路电源，供油油泵及主供油管应冗余配置。

5．1．5 选用无刷励磁同步发电机，宜采用永磁励磁方式和数字式电压调节器(DVR)，发电机应装全阻尼绕组。

5．1．6 低压发电机的绝缘等级不应低于H级，高压发电机的绝缘等级不应低于F级。

5．1．7 在发电机选型时应考虑带容性负载及非线性负载的能力。

5．1．8 数据中心的发电机组应配置加热器。

5．2 低压发电机系统要求

5．2．1 低压发电机组宜靠近负载中心安装。

5．2．2 低压发电机组应就近配置输出开关。

5．2．3 低压发电机组宜采用单机工作方式。

5．2．4 低压发电机组并机电流总容量不应大于配电装置母线的输送能力。

5．3 高压发电机系统要求

5．3．1 高压发电机组应采用并机方式工作。并机系统的主控制器应能实现对机组轻载减机运行、重载增机运行的控制。

5．3．2 并机系统的主控制器应具备对油机并联系统中的所有设备在线监测，异常时应能自动发出声光报警信号。

5．3．3 当发电机组并机控制由主控制器集中管理时，主控制系统应具备模拟量显示及手动并机合闸控制功能。

5．3．4 A级数据中心的发电机组并机系统控制器宜采用备份冗余配置。

5．3．5 高压发电机组水箱风扇宜采用轴驱方式。

5．3．6 高压发电机组的并机配电系统应具备扩展性。

5．3．7 并机系统宜设测试负载接入装置。

5．4 发电机组容量配置

5．4．1 发电机组容量的选择应满足数据中心实际使用环境中和极端气候状况下的最大负载消耗功率，并且宜考虑连续运行的状况。

5．4．2 发电机组运行环境条件应满足下列规定：
    1 机组在下列环境条件下应能输出额定功率并正常地工作：
    海拔高度：≤1000m；
    环境温度：—5℃～＋40℃；
    空气相对湿度：≤90％(25℃)。
    2 机组在下列条件下应能输出规定功率并正常工作：
    海拔高度：不超过4000m。
    环境温度：上限值分别为40℃、45℃、50℃；下限值分别为—40℃、—25℃、—15℃、—5℃。
    相对湿度、凝露和霉菌综合因素按表5．4．2规定。

表5．4．2 机组相对湿度、凝露、霉菌综合因素

注：①指该月的平均最低温度为25℃，月平均最低温度是指该月每天最低温度的月平均值。
        ②指该月的平均最高温度为40℃，月平均最高温度是指该月每天最高温度的月平均值。
    机组的电气零部件经长霉试验后，表面长霉等级应不超过现行国家标准《电工电子产品环境试验(第2部分)：试验方法 试验J及导则：长霉》GB／T 2423．16规定的2级。

5．4．3 发电机组功率修正应满足表5．4．3规定。

表5．4．3 柴油发电机功率修正

    注：1 额定功率标定基准条件p_r＝89．86kPa(1000m)，T_ra＝313K(40℃)，Φ_r＝90％；
        2 T_cra／T_cx＝0．95；
        3 r_r／r_rmax＝0 9 i．e p_ra＝0．9p_r；
        4 η_m＝0．8；
        5 m＝0．7，n＝1．2，s＝1．0；
        6 四冲程增压冷却发电机功率修正与环境湿度无关；
        7 如果具体发电机与上述参数不同，需按《往复式内燃机 性能 第1部分：功率、燃料消耗和机油消耗的标定及试验方法 通用发动机的附加要求》GB／T 6072．1计算修正。
    当实际工作条件比本规程第5．4．2条规定更恶劣时，应按现行国家标准《往复式内燃机 性能 第1部分：功率、燃油消耗和机油消耗的标定及试验方法 通用发动机的附加要求》GB／T 6072．1的规定将柴油发电机额定功率根据现场环境状况进行修正。

5．4．4 A级数据中心发电机组应连续和不限时运行，发电机组的输出功率应满足数据中心最大平均负荷的需要。B级数据中心发电机组的输出功率可按限时500h运行功率选择。

5．4．5 机组在常温下三次之内应成功启动，两次启动的时间间隔为20s。启动成功后应能在3min内带额定负载运行。机组的启动电池应配置在线浮充充电整流器。

5．5 发电机组安装要求

5．5．1 发电机房宜单独设置。当发电机房设置在地下室时，不应设置在地下室的最底层。

5．5．2 发电机组应设置减振装置和减振基础。

5．5．3 进、排风口不宜设置在同一侧，机房内进、排风方向宜与机身方向一致。

5．5．4 发电机组周围的维护工作走道净宽不应小于1m，操作面与墙之间的净宽不应小于1．5m。

5．5．5 发电机组噪声应符合现行国家标准《声环境质量标准》GB 3096的要求，当不满足时，实施降噪工程应符合现行行业标准《通信用柴油发电机组消噪音工程设计暂行规定》YD 5167的要求。

5．5．6 发电机房宜采用自然进风，当进风不满足要求应采用强制进风。风机配置数量应有冗余。

5．5．7 发电机组排烟应高点排放，排烟系统应满足机组允许的背压要求。

5．5．8 发电机组应设置日用油箱，油箱容积应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016的要求。储油罐宜采用埋地方式，储油容量应符合现行国家标准《数据中心设计规范》GB 50174不同等级机房的时间要求。

5．6 发电机组接地及保护

5．6．1 高压发电机系统中性点接地方式应结合系统供电可靠性、人身安全、设备安全、绝缘水平、继电保护和自动装置的配置及动作状态、系统稳定等因素进行设计，可选择采用中性点不接地系统、低电阻接地系统或高电阻接地系统。

5．6．2 高压发电机组设有差动保护时，应采用保护用电流互感器，发电机中性点侧及靠近发电机的出口断路器侧应配置相同或相似特性的电流互感器。

5．6．3 发电机外壳应保持两处可靠接地。

5．7 发电机电源与市电电源间的切换

5．7．1 高压发电机电源与市电电源间的切换应符合下列规定：
    1 高压发电机电源与市电电源的切换应采用可选的自动或手动切换方式，两个电源之间应采取防止并列运行的措施。
    2 电源转换装置的总动作时间应满足负荷最大允许断电时间的要求。
    3 电源转换装置应具有标准通信接口，便于远程集中监控。
    4 电源转换控制系统应具备逐步投切功能。

5．7．2 低压发电机电源与市电电源间的切换应符合下列规定：
    1 低压发电机电源应与市电电源切换后接入低压配电系统。
    2 低压发电机电源与市电电源的切换应采用可选的自动或手动切换方式，两个电源之间应采取防止并列运行的措施。
    3 低压发电机电源与市电电源的切换宜选用旁路转换开关电器，或采取其他措施，在自动转换开关电器检修或故障时不应影响电源的切换。
    4 自动转换开关电器应满足下列技术要求：
        1)额定电压及频率应与电源电压及频率相一致；
        2)额定电流不应小于回路最大工作电流的1．15倍；
        3)额定短时耐受电流应大于预期短路电流，其通电时间应大于电路中保护电器的短延时时间；               
       4)供电电源转换过程不应造成IT设备中性线对地电压的悬浮；
        5)使用类别宜达到A类要求。对于容性负载(UPS、IT设备)，应不低于AC-33iA；对于制冷空调设备(电动机、变压器)，应不低于AC-33A。

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6 不间断电源系统

6．1 一般规定

6．1．1 不间断电源系统可分为交流和直流电源系统，交流系统主要包括UPS系统，直流系统主要包括—48V、240V、336V系统。

6．1．2 交流不间断系统宜用于IT设备及水泵、空调等动力设备供电；直流不间断系统宜用于IT设备供电。

6．2 交流不间断电源系统要求

6．2．1 UPS设备规格及配置应符合下列规定：
    1 UPS系统并联数量不宜超过4台，系统并联后总容量不宜超过2400kV·A。
    2 采用模块化UPS时，模块宜按N＋X方式配置，当N≤5时，备用1个模块；N＞5时，每5个模块备用1个模块。

6．2．2 UPS容量配置应符合下列规定：
    1 UPS容量应结合负载类型、近远期负荷、机房使用规划等因素考虑。
    2 UPS容量宜按近期负荷配置，远期负荷增加不大时可按远期负荷配置。
    3 UPS容量不宜小于IT设备计算容量的1．2倍。

6．2．3 UPS设备主路输入(整流器输入)和静态旁路的输入宜分别引自不同的上级输入开关，多台UPS并机的旁路电源必须来自同一路电源。

6．2．4 UPS并机系统宜设置总手动维护旁路系统。

6．2．5 UPS系统蓄电池组连接线应在靠近蓄电池组侧配置电池保护箱，其内置开关应为直流型(或交直流两用型)断路器或熔断器。当多组蓄电池并联使用，宜设置总开关，且对每组蓄电池分别设置开关进行保护和操作。

6．3 直流不间断电源系统要求

6．3．1 直流不间断电源系统设备规格及选用应符合下列规定：
    1 —48V单系统容量不宜超过3000A，单模块容量不宜超过100A；240V、336V单系统容量不宜超过1500A，单模块容量不宜超过50A。
    2 主用模块N数量应根据近期数据机房负荷及蓄电池组充电负荷之和确定，并宜按照N＋X方式配置备用模块。N≤10时，备用1个模块；N＞10时，每10个模块备用1个模块。模块总数不应小于3个。

6．3．2 直流不间断电源系统容量配置应符合下列规定：
    1 交流输入、直流输出配电应按中期负荷需求配置，预期负荷增加不大时可按远期配置。
    2 系统背板、配线、母排等按系统满容量配置。
    3 整流模块数量按近期负荷需求进行配置。

6．3．3 直流不间断电源系统隔离与保护应符合下列规定：
    1 —48V系统直流正极应做工作接地。
    2 240V系统和336V系统采用悬浮方式供电，直流正、负极均不应接地。
    3 240V系统和336V系统直流输出应与地、机架、外壳电气隔离。
    4 240V系统和336V系统应具备绝缘监测功能，在直流输出总配电屏中，应对正负极母线的绝缘状况进行在线监测，可对每个支路的绝缘状况进行监测。系统的绝缘监测装置应能测量出正、负极对地绝缘电阻数值，发生正、负极接地故障或绝缘电阻低于告警值时，绝缘监测装置应能发出告警信号；当每个支路都安装了绝缘监测装置时，系统应能准确显示发生接地故障或绝缘电阻值下降的支路；绝缘电阻测量误差不大于整定值的15％。

6．3．4 直流不间断电源系统配电要求应符合下列规定：
    1 交流输入电源转换：系统有两路交流输入电源时，应具有手动或自动转换装置。手动转换时，应具有机械联锁装置；自动转换时，应具有电气联锁装置；隔离开关输出端应具有短路保护的电器。
    2 整流器配电：每个整流器电源侧应设置保护电器。
    3 直流配电应符合下列规定：
        1)系统根据负载重要程度的不同，直流配电部分可采用单路或双路配电；
        2)直流输出各级配电(末级除外)应采用熔断器或直流断路器保护；
        3)直流输出末级配电(负载输入端)应采用直流断路器保护；
        4)所采用的直流断路器或熔断器都应与系统的直流电压相适应。
    4 电池保护：240V和336V系统应在靠近蓄电池组侧配置电池保护箱，其内置开关应为直流型(或交直流两用型)断路器或熔断器；如多组蓄电池并联使用，宜对每组蓄电池分别设置开关进行保护和操作。

6．3．5 绝缘监测装置不工作或本身出现异常时，不应影响直流正常输出。

6．4 蓄电池技术要求

6．4．1 蓄电池室宜单独设置，蓄电池的危险区域划分应符合现行国家标准《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB 50058中相关规定。

6．4．2 蓄电池组的容量应按近期负荷配置。

6．4．3 蓄电池组总容量在有柴油发电机组保障的前提下，A级和B级机房放电时间可按15min考虑，C级机房可根据实际情况确定。

6．4．4 单台不间断电源的蓄电池并联组数不应超过4组。

6．4．5 不同厂家、不同容量、不同型号、不同时期的蓄电池组严禁直接并联使用。

6．4．6 不间断电源系统蓄电池组的总容量计算宜采用恒功率计算法。蓄电池恒功率计算法应符合下式要求。

    式中：W——2V电池单体功率(W)；
          K——安全系数，取1～1．25；
          P——负载额定功率(kW)；
          η——逆变器的效率，交流系统取0．95，直流系统取1；
          N——2V电池单体串联数量；
          α——电池温度系数(1／℃)，当放电小时率≥10时，取α＝0．006；当≤放电小时率＜10时，取α＝0．008；当放电小时率＜1时，取α＝0．01；
          t——实际电池所在地最低环境温度数值。所在地有采暖设备时，按15℃考虑，无采暖设备时，按5℃考虑。

6．4．7 蓄电池本体及单体之间的连接线缆或铜条的载流量应大于设计恒功率最大的放电电流值。

6．5 末端配电系统要求

6．5．1 末端配电子系统是将不间断电源子系统提供的电能输送并分配到各IT设备的末级供配电系统，主要包括机房配电柜(列头柜)、机柜配电单元(PDU)等设备。

6．5．2 机房配电柜(列头柜)
    1 机房内每列IT设备宜配置一个列头柜(含主备系统)，当一列设备数量较少，可与相邻列共用列头柜。
    2 IT设备列双路供电配置应符合下列规定：
        1)对于需双路供电的IT设备，其对应的机房配电柜(列头柜)应具有完全独立且相互隔离的两组配电回路。两组配电回路宜采用同一种电源形式；在采取适当的防护措施并做好明显标识的情况下，允许以下不同电源形式的组合：UPS交流＋市电交流、高压直流＋市电交流、UPS交流＋高压直流。
        2)可采用2个独立的单路供电列头柜代替1个双路供电列头柜，此时可按2个列头柜的电源制式根据需要自由配置。
    3 机房配电柜(列头柜)宜设置电能质量监测装置。

6．5．3 机柜配电单元(PDU)应符合下列规定：
    1 机柜应在背面顶部或两侧设置机柜配电单元，为机柜内所有IT设备供电。对于要求双路供电的IT设备，应配置两个完全独立的配电单元。
    2 机柜配电单元根据柜内IT设备的数量和功率，提供合适数量和容量规格的输出分路，分路接口形式应符合末端设备使用要求。
    3 机柜配电单元可不设置输入断路器；当柜内设备需进行单独电源分合控制时，可为每个分路配置输出断路器。
    4 机柜需要显示用电负荷及能耗时，机柜配电单元应设置相应的监测装置，并可将两路负荷及能耗数据进行合计显示。

6．5．4 配置末端配电母线槽应符合下列规定：
    1 数据中心机房可采用即插即用型母线槽方式进行配置，通过末端配电母线插接箱单元，馈电至服务器机柜。
    2 末端配电母线插接箱上的单个输出口容量满足机柜容量使用需求时，可在母线插接箱上配置多个输出口，为多台相邻的机柜进行配电。
    3 末端配电母线插接箱可根据需求配置电力监控系统。

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7 防雷与接地

7．1 一般规定

7．1．1 数据中心的防雷和接地设计，应符合人身安全及电子信息系统正常运行的要求，并应符合现行国家标准《建筑物防雷设计规范》GB 50057和《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB 50343的有关规定。

7．1．2 数据中心防雷与接地应建立在共用接地系统、均压等电位、分区域保护的基础上，并根据电磁兼容原理，按防雷区划分原则，对防雷器的安装位置和接地线进行合理规划和布置。

7．1．3 数据中心防雷与接地应根据数据中心建筑等级、现场调查资料、数据中心地理环境、年雷暴日分布为依据评估雷击风险，采取合适防雷与接地措施。

7．1．4 数据中心低压配电系统的接地方式应采用TN系统。采用交流电源供电的电子信息设备，其配电系统的接地方式应采用TN-S系统。

7．2 共用接地系统

7．2．1 数据中心应采用共用接地系统，即保护性接地(防雷接地、防静电接地、保护接地、屏蔽接地等)和功能性接地(交流接地、直流接地、信号接地等)共用一组接地装置，其接地电阻应按其中最小值确定。

7．2．2 对功能性接地有特殊要求需单独设置接地线的电子信息设备，接地线应与其他接地线绝缘；供电线路与接地线宜同路径敷设。

7．2．3 数据中心由多个建筑物组成时，应使用水平接地体将各建筑物的地网相互连通，并应形成封闭的环形结构。

7．3 电涌保护器选择

7．3．1 数据中心雷电过电压保护应采用多级保护、逐级限压的方式；在使用多级保护时，各级电涌保护器之间应保持适当的退耦距离或增设退耦器件。

7．3．2 数据中心雷电过电压的保护设计，应合理设置各防雷区电涌保护器，其电压保护水平不大于该防雷区内被保护设备的耐压水平。

7．3．3 配电变压器高压侧应在靠近变压器处加装相应额定电压等级的交流无间隙氧化锌避雷器，变压器低压侧应加装电涌保护器。

7．3．4 数据中心的低压配电线路、信号线路及其他各类管线在穿过各防雷区界面处，应采用电涌保护器保护，并注意电涌保护器之间保持适当的退耦距离或增设退耦器件。各级电涌保护器的冲击电流、标称放电电流、电压保护水平、最大持续运行电压等参数按现行国家标准《建筑物防雷设计规范》GB 50057或《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB 50343的要求进行合理选择。

7．3．5 电涌保护器在接地电源线的引接线上，应串接SPD脱离器，SPD脱离器应具备如下能力：
    1 必须能承受预期通过的雷电流，过电压引起的冲击电流。
    2 分断SPD安装处的预期工频短路电流。
    3 电源出现暂时过电压或SPD出现劣化引起流入大于5A的危险漏电流时能够瞬时断开。

7．3．6 低压交流配电系统宜采用限压型电涌保护器。

7．4 等电位联结及接地的要求

7．4．1 数据中心内的供电设备应进行等电位联结，等电位联结方式应根据电子信息设备易受干扰的频率及数据中心的等级和规模确定，可采用S型、M型或SM混合型。

7．4．2 采用M型或SM混合型等电位联结方式时，主机房应设置等电位联结网格，网格四周应设置等电位联结带，并应通过等电位联结导体将等电位联结带就近与接地汇流排、各类金属管道、金属线槽、建筑物金属结构等进行连接。每台电子信息设备(机柜)应采用两根不同长度的等电位联结导体就近与等电位联结网格连接。

7．4．3 等电位联结带、接地线和等电位联结导体的材料和最小截面积，应符合表7．4．3的要求。

表7．4．3 接地导体最小截面积

7．4．4 各类管线宜采用埋地方式引入数据中心，其金属外护层或外壳应在入户处就近接地；无金属外护层线缆宜穿钢管引入且钢管两端应做接地处理。

7．4．5 数据中心内供电设备的正常不带电部分均应接地，严禁做接零保护。接地导线应采用铜芯导线，保护地线(PE)最小截面应满足表7．4．5要求。

表7．4．5 PE线最小截面

7．4．6 接地线中严禁加装开关或熔断器。

7．4．7 接地线与设备及接地铜网格连接时必须加装铜接线端子，并必须压(焊)接牢固。

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8 线缆选择与敷设

8．1 一般规定

8．1．1 数据中心配电线路的设计，应满足人身安全及电子信息系统正常运行的要求，并应符合现行国家标准《电力工程电缆设计规范》GB 50217和《低压配电设计规范》GB 50054的有关规定。

8．1．2 本章适用于数据中心20kV及以下室内、外电缆线路及室内绝缘电线、封闭式母线等配电线路布线系统的选择和敷设。

8．1．3 配电线路的敷设方法应根据建筑物构造、环境特征、使用要求、用电设备分布等条件及所选用导体的类型等因素综合确定。

8．1．4 配电线路的选择和敷设，应避免因环境温度、外部热源、浸水、灰尘聚集及腐蚀性或污染物质等外部影响对布线系统带来的损害，并应防止在敷设和使用过程中因受撞击、振动、电线或电缆自重和建筑物的变形等各种机械应力作用而带来的损害。

8．1．5 当采用金属、刚性塑料导管(槽)及金属线槽等布线时，应采用绝缘电缆。在同一根导管或线槽内有两个或两个以上回路时，所有绝缘电缆应具有与最高标称电压回路绝缘相同的绝缘等级。

8．1．6 电缆的金属外皮和布线用塑料导管、金属导管、金属线槽、桥架等可导电部分均应接地。

8．1．7 电缆及封闭式母线在穿越防火分区楼板、隔墙时，需做好防火封堵。

8．1．8 多根单芯电缆敷设时，应选择减少涡流影响的排列方式。

8．1．9 数据中心户外供电线路不宜采用架空方式敷设。

8．2 电力电缆的选择与敷设

8．2．1 电力电缆的选择应符合下列规定：
    1 电缆导体的类型应按敷设方式及环境条件选择。控制电缆应选用铜导体，需具备高可靠性回路及工作电流较大回路中的电力电缆应采用铜导体。
    2 常用电缆的绝缘水平的选择，应符合下列规定：
        1)交流系统中电缆的耐压水平，应满足系统绝缘配合要求。
        2)直流输电电缆绝缘水平，应具有能随极性反向、直流与冲击叠加等的耐压考核；使用的交联聚乙烯电缆应具有抑制空间电荷积聚及其形成局部高场强等适应直流电场运行的特性。
        3)控制电缆额定电压的选择，不应低于该回路工作电压，宜选用450V／750V。
    3 常用电缆的绝缘类型的选择，应符合下列规定：
        1)低压电缆宜选用聚氯乙烯或交联聚乙烯型挤塑绝缘类型；
        2)高压电缆宜选用交联聚乙烯绝缘类型；
        3)明确需要与环境保护协调时，不得选用聚氯乙烯绝缘电缆。
    4 电缆在室内、电缆沟、电缆隧道和电气竖井内明敷时，不应采用易延燃的外护层。
    5 埋地敷设的电缆宜采用有外护层的铠装电缆。在无机械损伤可能的场所，也可采用无铠装塑料护套电缆。
    6 选择电缆导体截面，应符合下列规定：
        1)按敷设方式及环境条件确定的导体载流量，不应小于计算电流；
        2)导体应满足线路保护的要求；
        3)导体应满足动稳定与热稳定的要求；
        4)线路电压损伤应满足用电设备正常工作及启动时端电压的要求；
        5)导体最小截面应满足机械强度的要求。
    7 最大工作电流作用下的电缆导体温度，不得超过电缆使用寿命的允许值。
    8 强电控制回路导体截面不应小于1．5mm²，弱电控制回路不应小于0．5mm²。
    9 选择电缆阻燃、防火等级时，应符合下列规定：
        1)需根据电缆的布放环境、布放数量、电缆的粗细、火灾的危害程度及工程的重要程度等来确定电缆的阻燃等级；
        2)阻燃与非阻燃电缆不宜在同一通道中混放，在同一通道中敷设电缆，其阻燃等级宜一致或相近。

8．2．2 电力电缆的敷设应符合下列规定：
    1 当电力电缆在室外敷设时，可根据具体的环境情况、电缆数量、土壤性质，对电力电缆采用直埋、浅槽、电缆沟、电缆隧道、排管等敷设方式。
    2 当电力电缆在室内敷设时，可沿墙及建筑构件明敷设、电缆穿金属导管埋地暗敷设。
    3 电缆不宜在有热力管道的隧道或沟道内敷设。

8．3 封闭式母线的选择与敷设

8．3．1 封闭式母线的选择应符合下列规定：
    1 封闭式母线布线适用于干燥和无腐蚀性气体的室内场所。
    2 需根据防火分区、灭火系统的性质选择封闭母线的防护等级。
    3 封闭式母线载流量应满足负载运行的最大电流。
    4 封闭式母线应采用三相四线。

8．3．2 封闭式母线的敷设应符合下列规定：
    1 水平敷设时，除电气专用房间外，与地面的距离不应小于2．2m；垂直敷设时，距地面1．8m以下部分应采取防止母线机械损伤措施；母线终端无引出线和引入线时，端头应封闭。
    2 封闭式母线不宜敷设在腐蚀气体管道和热力管道的上方及腐蚀性液体管道下方，当不能满足上述要求时，应采取防腐、隔热措施。
    3 多根封闭式母线并列水平或垂直敷设时，各相邻封闭母线间应预留维护、检修距离。
    4 母线的连接点不应在穿过楼板或墙壁处。
    5 母线在穿过防火墙及防火楼板时，应采取防火隔离措施。
    6 在封闭式母线水平跨越建筑物的伸缩缝或沉降缝处应采用软连接。
    7 封闭式母线随线路长度的增加和负荷的减少而需要变截面时，应采用变容量接头。
    8 两条垂直相邻安装的母线槽，边间距不应小于0．1m。
    9 母线槽直线敷设长度超过60m时应设置膨胀(伸缩)节。
    10 母线槽始端与变压器、发电机组等振动较大的设备连接时，应采用铜编软连接。
    11 封闭式母线外壳及支架应可靠接地，全长应不少于2处与接地干线相连。

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9 供配电系统监控

9．1 一般规定

9．1．1 数据中心供配电监控系统的设计应符合现行行业标准《通信电源集中监控系统工程设计规范》YD／T 5027的有关规定。

9．1．2 数据中心电力监控系统(以下简称为监控系统)是数据中心动环监控的重要组成部分，用于监测数据中心的高低压配变电系统、备用电源系统、不间断电源系统、IT设备配电系统的运行状态和电能质量，监控系统要求具备遥信、遥测、遥控三重功能。

9．1．3 监控系统的接入不应改变电气设备的完整性和正常运行，能准确可靠地监测设备数据，并且系统要求具备自检、自诊断和数据上传功能。

9．1．4 监控系统的软、硬件应采用模块化设计，具有可扩展性。

9．1．5 监控系统应具有实时故障告警、告警过滤、故障定位等智能告警功能。

9．1．6 监控系统应具有数据中心能耗统计、计算和图形展示功能。

9．1．7 监控系统应具有权限管理功能，对重要操作可设置多级权限。

9．1．8 监控系统应由不间断电源进行供电。

9．2 监控对象

9．2．1 根据系统管理和应用的要求，监控系统的主要监控对象包括：高压配电设备、变压器、发电机组、低压配电设备、不间断电源输入屏、交流不间断电源、直流不间断电源、不间断电源输出屏、蓄电池组、列头柜、空调配电屏等。

9．2．2 监控系统宜包含环境量监控。

9．3 监控内容

9．3．1 监测内容应根据机房等级和实际需求确定，宜满足表9．3．1要求。

表9．3．1 监控内容

9．3．2 监控系统环境量监控应包括：温(湿)度、摄像头、门磁、水浸等。

本规程用词说明

1 为便于在执行本规范条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：
    1)表示很严格，非这样做不可的用词：
      正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”。
    2)表示严格，在正常情况下均应这样做的用词：
      正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”。
    3)表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的用词：
      正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”；
      表示有选择，在一定条件下可以这样做的用词，采用“可”。

2 本规程中指明应按其他有关标准、规范执行的写法为“应符合……的规定”或“应按……执行”。

引用标准名录

    《建筑设计防火规范》GB 50016
    《20kV及以下变电所设计规范》GB 50053
    《低压配电设计规范》GB 50054
    《电热设备电力装置设计规范》GB 50056
    《建筑物防雷设计规范》GB 50057
    《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB 50058
    《交流电气装置的接地设计规范》GB／T 50065
    《数据中心设计规范》GB 50174
    《电力工程电缆设计规范》GB 50217
    《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB 50343
    《建筑机电工程抗震设计规范》GB 50981
    《电工电子产品环境试验(第2部分)试验方法：试验J及导则：长霉》GB／T 2423．16
    《往复式内燃机驱动的交流发电机组》GB／T 2820
    《声环境质量标准》GB 3096
    《外壳防护等级(IP代码)》GB／T 4208
    《往复式内燃机 性能 第1部分：功率、燃油消耗和机油消耗的标定及试验方法 通用发动机的附加要求》GB／T 6072．1
    《工业企业厂界环境噪声排放标准》GB 12348
    《电能质量 公用电网谐波》GB／T 14549
    《弧光保护装置技术要求》GB／T 14598．302
    《通信电源集中监控系统工程设计规范》YD／T 5027
    《通信用柴油发电机组消噪音工程设计暂行规定》YD 5167
    《弧光保护装置选用导则》NB／T 42076

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