Зарядка электромобилей меняет способ обработки нагрузки электрическими системами, и это изменение предполагает нечто большее, чем просто установку большего количества автоматических выключателей.

Зарядные устройства для электромобилей служат выделенной нагрузкой в жилых, коммерческих и общественных зарядных станциях. Процесс зарядки часто длится продолжительное время, а зарядное оборудование содержит силовую электронику, которая влияет на требования защиты электрической цепи.

Однако зарядка электромобилей не изменила основных принципов выбора автоматических выключателей. Номинальный ток, защита проводника, защита от короткого замыкания и условия установки остаются основными элементами выбора автоматического выключателя. Что изменилось, так это нагрузочные характеристики и требования к защите, на которых должны сосредоточиться проектировщики.

Содержание

Переключить

1. Зарядка электромобилей добавляет особые электрические схемы

Зарядные устройства для электромобилей требуют подходящей цепи питания. Эта схема должна соответствовать электрическим требованиям как зарядного оборудования, так и системы установки.

Это дает два преимущества:

  • Соображения по безопасности и нагрузке: Зарядка электромобилей представляет собой типичную непрерывную нагрузку высокой мощности. Выделенная цепь гарантирует, что вся мощность этой цепи используется для зарядки, предотвращая перегрузки, вызванные другими приборами, использующими эту цепь, и снижая риск возгорания.
  • Простота защиты и управления: выделенная цепь позволяет более точно настроить и установить необходимые устройства защиты, например, определенные типы устройств защитного отключения. Это также облегчает независимый учет энергии и интеллектуальное управление.

МЭК 60364-7-722:2018устанавливает требования к низковольтным электроустановкам, обеспечивающим питание электромобилей. Этот стандарт охватывает цепи, подающие электроэнергию на электромобили, а также цепи, в которых мощность возвращается от автомобиля к системе.

Автоматические выключатели по-прежнему должны быть согласованы с цепями, которые они защищают. Проектировщикам необходимо учитывать номинальный ток зарядного устройства, напряжение в цепи, токовую нагрузку проводника и необходимую защиту от короткого замыкания.

Эти принципы выбора не являются новыми требованиями, предъявляемыми к оборудованию для электромобилей. Источник питания для электромобилей просто создает новый сценарий применения, в котором эти принципы необходимо применять к конкретной зарядной нагрузке.

Car home charging station

2. Зарядка сохраняет цепи под напряжением в течение длительного периода времени

В зависимости от зарядного оборудования и режима работы цепи зарядки электромобилей остаются под напряжением в течение длительного периода времени.

При таких условиях эксплуатации необходимо учитывать тепловые характеристики автоматических выключателей. Ток, протекающий через автоматический выключатель, выделяет тепло. Температура окружающей среды вокруг выключателя, метод монтажа, корпус и прилегающее оборудование также влияют на его рабочую температуру.

Проектировщикам необходимо оценить работу автоматического выключателя в реальных условиях установки.

Расширенное напряжение существует и в других типах электрических нагрузок. Зарядка электромобилей — не единственное приложение с таким условием. Рабочие характеристики процесса зарядки делают температурные условия важным фактором при проектировании схем.

3. Защита по остаточному току требует внимания

К зарядному оборудованию для электромобилей предъявляются особые требования по защите от поражения электрическим током и защите от остаточного тока.

IEC 61851 определяет требования электробезопасности и защиты для проводящих систем зарядки электромобилей, включая защиту от поражения электрическим током и устройства защиты от остаточного тока.

УЗО используются в основном для защиты от токов утечки. АВДТ сочетают в себе защиту от токов утечки и защиту от сверхтоков в одном устройстве.

Разные системы зарядки могут иметь разные требования к защите. Покупателям необходимо просмотреть техническую документацию зарядного оборудования и определить конфигурацию защиты на основе применимых электрических норм и правил.

автоматический выключатель rcbo

4. Несколько зарядных устройств могут увеличить требования к нагрузке на систему распределения

Одно зарядное устройство для электромобилей соответствует одной электрической нагрузке. Когда несколько зарядных устройств работают одновременно, вся распределительная система должна выдерживать большую совокупную нагрузку.

Когда система включает в себя несколько точек зарядки, проектировщикам необходимо оценить совокупную потребность в электроэнергии, когда несколько зарядных устройств работают одновременно. Эта оценка может повлиять на выбор восходящих цепей, распределительного оборудования и устройств защиты.

Выключатели на входе должны соответствовать цепям, питающим зарядное оборудование. Проектировщикам также необходимо учитывать координацию между защитой ответвлений и защитой восходящих цепей.

Для систем с несколькими зарядными точками выбор автоматического выключателя необходимо оценивать в контексте всей структуры распределения, а не рассматривать каждое зарядное устройство в отдельности.

5. Системы зарядки по-прежнему требуют защиты цепей

Зарядное оборудование для электромобилей имеет встроенные функции защиты, но они ограничиваются внутренней защитой оборудования. Для защиты всей системы зарядки и связанных с ней цепей по-прежнему используются автоматические выключатели 18 или предохранители.

Объем защиты, обеспечиваемой автоматическим выключателем, зависит от его местоположения и конструкции в распределительной системе. Выключатели ответвлений защищают соответствующие цепи зарядки. Выключатели выше по потоку обеспечивают защиту более широкой части системы. Устройства защиты на разных уровнях также необходимо согласовывать в соответствии с конструкцией системы.

Когда несколько цепей зарядки электромобилей подключаются к одной и той же системе распределения, проектировщикам также необходимо учитывать взаимосвязь между устройствами защиты ветвей и устройствами защиты вышестоящего уровня.

Вывод

Зарядка электромобилей меняет способ применения автоматических выключателей, а не фундаментальные правила выбора автоматических выключателей.

Проектировщикам по-прежнему необходимо подбирать автоматические выключатели в соответствии с цепями, проводниками, напряжением, током и условиями неисправности. Зарядка электромобилей добавляет особые соображения, связанные с продолжительностью зарядки, защитой от остаточного тока и распределением заряда по нескольким точкам зарядки.

Для покупателей недостаточно обращать внимание только на номинальный ток зарядного устройства. Автоматический выключатель необходимо оценивать в контексте всей цепи зарядки и системы распределения.

Решение по звукоизоляции для зарядки электромобилей должно начинаться с фактической конструкции схемы, требований к зарядному оборудованию и электрических стандартов, применимых к этой установке.