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技術(shù)文章

電氣防火限流式保護(hù)器與電動汽車充電樁的搭配使用

技術(shù)文章


【摘要】 隨著電動汽車行業(yè)的不斷發(fā)展,電動汽車充電設(shè)施的使用會變得越來越頻繁和廣泛。根據(jù)中汽協(xié)數(shù)據(jù)顯示,2022年上半年,我國新能源汽車產(chǎn)銷分別完成266.1萬輛和260萬輛,同比均增長1.2倍,市場滲透率達(dá)21.6%。因此,電動汽車的安全性問題不容忽視,更應(yīng)該貫穿整個(gè)充電過程的每個(gè)環(huán)節(jié),確保充電人員、充電設(shè)施和充電過程的安全。

【關(guān)鍵詞】電動汽車;充電;安全

0.概述

近年來,電動汽車及配套充電基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)業(yè)一度處于飛躍式快速發(fā)展期,但器經(jīng)濟(jì)收益狀態(tài)仍不容樂觀,電動汽車傳導(dǎo)充電系統(tǒng)及其裝備的產(chǎn)業(yè)鏈涉及各方利益體,包括:運(yùn)營商、設(shè)備制造商、汽車制造商、連接器制造商等,建立充電設(shè)施安全管理體系,需要投入大量的人力、物力、財(cái)力,各環(huán)節(jié)企業(yè)的壓力都會進(jìn)一步加大。基于這一點(diǎn)考慮,產(chǎn)業(yè)內(nèi)很多充電設(shè)備企業(yè)和產(chǎn)品制造商有降低構(gòu)件成本和工藝標(biāo)準(zhǔn)從而降低出售價(jià)格來換取廣泛銷量和鋪設(shè)率的做法。國內(nèi)市場呈現(xiàn)魚龍混雜的狀況,同時(shí)產(chǎn)業(yè)存在標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,認(rèn)證難度高等多方面問題。

1.電動汽車充電產(chǎn)品安全風(fēng)險(xiǎn)源解析

針對國內(nèi)多起電動汽車充電設(shè)施特別是普遍使用的交流充電樁引發(fā)的起火燃燒等安全事故,對風(fēng)險(xiǎn)源進(jìn)行分析,除了因系統(tǒng)和設(shè)備安裝不當(dāng)或維護(hù)不及時(shí)引起的安全風(fēng)險(xiǎn)外,主要涉及產(chǎn)品本身質(zhì)量問題的安全風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)包括以下幾方面:

(1)漏電風(fēng)險(xiǎn):①防電擊保護(hù)存在缺陷,存在接觸電流超標(biāo)現(xiàn)象,普遍問題是產(chǎn)品保護(hù)接地導(dǎo)體規(guī)格偏小、保護(hù)接地連接電阻偏大等情況。②未配備剩余電流保護(hù)器,或剩余電流保護(hù)器類型選用不當(dāng),一旦因設(shè)備出現(xiàn)故障或絕緣下降產(chǎn)生剩余電流后,產(chǎn)品將無法有效及時(shí)的切斷電源,易導(dǎo)致人員觸電事故。③產(chǎn)品保護(hù)接地導(dǎo)體連續(xù)性持續(xù)監(jiān)測功能缺失,部分產(chǎn)品存在因接地連接點(diǎn)螺絲銹蝕松動或接地導(dǎo)體斷路異常,產(chǎn)品雖然仍能正常工作,但此時(shí)若出現(xiàn)漏電故障等,產(chǎn)品外殼及其金屬部分將可能帶電,存在電擊危險(xiǎn)。④設(shè)備不具備絕緣偵測功能和接地連續(xù)性偵測功能。

(2)短路風(fēng)險(xiǎn):①絕緣電阻較小,絕緣性能下降,可能導(dǎo)致相線對地短路或設(shè)備對地短路可能,嚴(yán)重時(shí)將存在火災(zāi)隱患。②過流保護(hù)功能失效,容易導(dǎo)致充電回路過溫,甚至導(dǎo)致輸出電纜絕緣層燒損,存在短路風(fēng)險(xiǎn)。

(3)著火風(fēng)險(xiǎn):①過載保護(hù)裝置規(guī)格偏大,一旦超出額定輸出電流和充電功率的充電需求,且未觸發(fā)過載保護(hù)裝置動作限值時(shí),整個(gè)充電回路含充電電纜、連接點(diǎn)將存在過熱、甚至引起火災(zāi)的危險(xiǎn),起不到保護(hù)作用。②供電和車輛插座均應(yīng)配置必要的溫度監(jiān)控裝置,供電設(shè)備和電動汽車兩套系統(tǒng)均應(yīng)配置監(jiān)測溫度和過溫保護(hù)的功能。

(4)綜合風(fēng)險(xiǎn):①外殼防護(hù)等級(IP)低于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求 (如:室內(nèi)IP32,室外IP54),尤其是室外場景應(yīng)用的情況,因產(chǎn)品實(shí)際達(dá)不到IP54 要求,經(jīng)過日曬雨淋,內(nèi)部元器件發(fā)生進(jìn)水、生銹、灰塵集聚等現(xiàn)象,可能引發(fā)電擊保護(hù)功能和絕緣性能下降,*終導(dǎo)致漏電、短路等一系列安全風(fēng)險(xiǎn)。②接觸器發(fā)生觸頭粘連而造成機(jī)器的失控,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)l(fā)機(jī)械事故和人身傷害。③車輛插頭未安裝配備電子鎖止裝置或是電子鎖止裝置出現(xiàn)失效的情況,導(dǎo)致無法避免充電過程中的帶電斷開,可產(chǎn)生使用者的觸電風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)直流充電機(jī)可能發(fā)生拉弧現(xiàn)象,從而引發(fā)著火風(fēng)險(xiǎn)。④用于急停的按鈕失靈,也會損壞設(shè)備甚至發(fā)生人身傷害事故。⑤通訊故障導(dǎo)致充電機(jī)未能及時(shí)停止充電,會造成設(shè)備損壞甚至造成人身傷害。

(5)其他風(fēng)險(xiǎn):啟動充電的時(shí)候,沖擊電流過大,瞬間電流沖擊的干擾造成設(shè)備工作異常、電路損壞等。

2.電動汽車充電保護(hù)措施

在電動汽車充電樁前端加裝電氣防火限流式保護(hù)器,是重要的保護(hù)措施之一。當(dāng)保護(hù)器后端線路出現(xiàn)短路故障,系統(tǒng)中電流激增,保護(hù)器可在150us內(nèi)完成限流保護(hù),避免保護(hù)器后端產(chǎn)生電氣火災(zāi)。其次,限流式保護(hù)器可開啟剩余電流監(jiān)測,監(jiān)測后端剩余電流值,當(dāng)剩余電流超過設(shè)定值時(shí),可選擇開啟限流保護(hù)或報(bào)警。其三,限流式保護(hù)器可開啟過載和線纜溫度監(jiān)測,當(dāng)系統(tǒng)過載或者線纜溫度過高時(shí),可選擇限流保護(hù)或報(bào)警。

3.產(chǎn)品簡介

電氣防火限流式保護(hù)器可有效克服傳統(tǒng)斷路器、空氣開關(guān)和監(jiān)控設(shè)備存在的短路電流大、切斷短路電流時(shí)間長、短路時(shí)產(chǎn)生的電弧火花大,以及使用壽命短等弊端,發(fā)生短路故障時(shí),能以微秒級速度快速限制短路電流以實(shí)現(xiàn)滅弧保護(hù),從而能顯著減少電氣火災(zāi)事故,保障使用場所人員和財(cái)產(chǎn)的安全。

ASCP300-63B電氣防火限流式保護(hù)器是三相限流式保護(hù)器,*大額定電流為63A??蓮V泛應(yīng)用于學(xué)校、醫(yī)院、商場、賓館、娛樂場所、寺廟、文物建筑、會展、住宅、倉庫、幼兒園、老年人建筑、集體宿舍、電動車充電站及租賃式商場商鋪、批發(fā)市場、集貿(mào)市場、甲乙丙類危險(xiǎn)品庫房等各種用電場所末端干、支路的線路保護(hù)。

(1)功能特點(diǎn) ?

短路保護(hù)功能。保護(hù)器實(shí)時(shí)監(jiān)測用電線路電流,當(dāng)線路發(fā)生短路故障時(shí),能在150微秒內(nèi)實(shí)現(xiàn)快速限流保護(hù),并發(fā)出聲光報(bào)警信號。

過載保護(hù)功能。當(dāng)被保護(hù)線路的電流過載且過載持續(xù)時(shí)間超過動作時(shí)間(3~60秒可設(shè))時(shí),保護(hù)器啟動限流保護(hù),并發(fā)出聲光報(bào)警信號。

表內(nèi)超溫保護(hù)功能。當(dāng)保護(hù)器內(nèi)部器件工作溫度過高時(shí),保護(hù)器實(shí)施超溫限流保護(hù),并發(fā)出聲光報(bào)警信號。

過欠壓保護(hù)功能。當(dāng)保護(hù)器檢測到線路電壓欠壓或過壓時(shí),保護(hù)器發(fā)出聲光報(bào)警信號,可預(yù)先設(shè)置是否啟動限流保護(hù)。

配電線纜溫度監(jiān)測功能。當(dāng)被監(jiān)測線纜溫度超過報(bào)警設(shè)定值時(shí),保護(hù)器發(fā)出聲光報(bào)警信號,可預(yù)先設(shè)置是否啟動限流保護(hù)。

斷相保護(hù)功能。當(dāng)保護(hù)器檢測到線路斷相時(shí),保護(hù)器發(fā)出聲光報(bào)警信號,啟動限流保護(hù)。

漏電流監(jiān)測功能。當(dāng)被監(jiān)測的線路漏電超過報(bào)警設(shè)定值時(shí),保護(hù)器發(fā)出聲光報(bào)警信號,可預(yù)先設(shè)置是否啟動限流保護(hù)。

保護(hù)器具有1路RS485接口??梢詫?shù)據(jù)發(fā)送到后臺監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。監(jiān)控后臺可以是安科瑞Acrel-6000/B電氣火災(zāi)監(jiān)控主機(jī),也可以是安科瑞Acrel-6000安全用電管理云平臺,或第三方監(jiān)控軟件或平臺。

(2)應(yīng)用案例

(3)產(chǎn)品外觀

ASCP300-63B_L

4.結(jié)語

ASCP系列電氣防火限流式保護(hù)器是安科瑞專門為了保護(hù)低壓配電線路中短路、過載等問題研發(fā),可以有效克服傳統(tǒng)斷路器、空氣開關(guān)和監(jiān)控設(shè)備存在的短路電流大、切斷短路電流時(shí)間長、短路時(shí)產(chǎn)生的電弧火花大,以及使用壽命短等弊端,當(dāng)發(fā)生短路故障時(shí),能以微秒級速度快速限制短路電流以實(shí)現(xiàn)滅弧保護(hù),從而能顯著減少電氣火災(zāi)事故,保障使用場所人員和財(cái)產(chǎn)的安全。


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