安科瑞(ruì) 陳聰(cōng)

摘要：隨著電動(dòng)汽(qì)車行(háng)業(yè)的不斷發(fā)展，電(diàn)動汽車充電(diàn)設施的(dí)使(shǐ)用(yòng)會(huì)變(biàn)得(dé)越(yuè)來(lái)越頻繁和(hé)廣泛。根(gēn)據(jù)中(zhōng)汽協數據(jù)顯示(shì)，2022年上半年，我(wǒ)國新(xīn)能源(yuán)汽車產(chǎn)銷分(fēn)別(bié)完(wán)成266.1萬輛(liàng)和260萬輛,同比均增長(cháng)1.2倍(bèi),市(shì)場(cháng)滲透率(shuài)達(dá)21.6%。因此，電(diàn)動(dòng)汽車(chē)的安(ān)全(quán)性問題(tí)不(bù)容(róng)忽視(shì)，更(gēng)應該貫穿(chuān)整個(gè)充電過程(chéng)的(dí)每個環節(jié)，確(què)保(bǎo)充電人員(yuán)，充(chōng)電設施和(hé)充電過程(chéng)的安全。

關鍵(jiàn)詞：電(diàn)動(dòng)汽(qì)車(chē)；充電；安(ān)全(quán)

0，概(gài)述(shù)

近(jìn)年(nián)來，電動汽(qì)車(chē)及(jí)配(pèi)套(tào)充(chōng)電(diàn)基礎設施產業一(yī)度(dù)處於飛躍(yuè)式快(kuài)速(sù)發展(zhǎn)期(qī)，但(dàn)器經(jīng)濟(jì)收(shōu)益(yì)狀(zhuàng)態(tài)仍不容樂觀(guān)，電動(dòng)汽(qì)車傳導(dǎo)充電係(xì)統及其裝備的產(chǎn)業(yè)鏈(liàn)涉及各方(fāng)利益體，包括(kuò)：運營(yíng)商(shāng)，設備(bèi)製造商(shāng)，汽(qì)車製(zhì)造商，連接(jiē)器(qì)製造商等，建立(lì)充(chōng)電設施安全管(guǎn)理體係，需要(yào)投(tóu)入大量的人(rén)力，物(wù)力(lì)，財力，各(gè)環節企(qǐ)業(yè)的(dí)壓力都會(huì)進(jìn)一步加大(dà)。基(jī)於(yú)這(zhè)一點(diǎn)考慮，產業內很(hěn)多充(chōng)電設備企業和產(chǎn)品(pǐn)製造商有(yǒu)降低(dī)構(gòu)件成本(běn)和工藝(yì)標(biāo)準從(cóng)而降(jiàng)低出(chū)售價格(gé)來換(huàn)取廣泛(fàn)銷量和(hé)鋪設(shè)率的(dí)做(zuò)法。國(guó)內市(shì)場呈現魚龍(lóng)混雜(zá)的(dí)狀況(kuàng)，同時產業存在標準(zhǔn)不(bù)統(tǒng)一，認(rèn)證難(nán)度高等(děng)多方麵問題。

1，電動汽(qì)車充電(diàn)產(chǎn)品安(ān)全風險源(yuán)解析

針對國(guó)內多起(qǐ)電動汽(qì)車充電設(shè)施特(tè)別是(shì)普遍(biàn)使用(yòng)的交流充(chōng)電(diàn)樁(zhuāng)引發(fā)的起火(huǒ)燃(rán)燒等(děng)安(ān)全事故(gù)，對(duì)風險源進(jìn)行分析，除了因係統和設備安裝不當或(huò)維(wéi)護不及(jí)時引(yǐn)起(qǐ)的安全風險(xiǎn)外(wài)，主(zhǔ)要涉及產品(pǐn)本(běn)身質量問題的安全風(fēng)險點包(bāo)括(kuò)以(yǐ)下(xià)幾方(fāng)麵:

（1）漏電(diàn)風險:①防(fáng)電擊保護存(cún)在缺陷(xiàn)，存(cún)在(zài)接(jiē)觸電(diàn)流超標現象(xiàng)，普(pǔ)遍(biàn)問(wèn)題是產品(pǐn)保(bǎo)護(hù)接(jiē)地(dì)導體(tǐ)規格(gé)偏小(xiǎo)，保護(hù)接(jiē)地連接(jiē)電阻偏(piān)大等(děng)情況。②未配備剩餘電流保護器(qì)，或剩(shèng)餘電流(liú)保(bǎo)護器類型選用(yòng)不(bù)當(dāng)，一旦因(yīn)設(shè)備(bèi)出現(xiàn)故(gù)障(zhàng)或(huò)絕緣下降(jiàng)產生剩餘電流(liú)後，產品將(jiāng)無(wú)法有效(xiào)及時的(dí)切(qiē)斷電源，易導(dǎo)致人(rén)員觸電(diàn)事故(gù)。③產(chǎn)品(pǐn)保護接地導體連續(xù)性持(chí)續監(jiān)測功(gōng)能缺(quē)失，部分產品(pǐn)存在(zài)因接(jiē)地連接點(diǎn)螺(luó)絲鏽蝕鬆動(dòng)或(huò)接地導(dǎo)體(tǐ)斷(duàn)路異常，產(chǎn)品(pǐn)雖然仍能(néng)正常工作，但(dàn)此(cǐ)時(shí)若出(chū)現漏(lòu)電(diàn)故(gù)障(zhàng)等，產(chǎn)品外殼及其金(jīn)屬部分將(jiāng)可(kě)能(néng)帶(dài)電，存(cún)在(zài)電擊危險。④設(shè)備(bèi)不具備絕緣偵(zhēn)測功能(néng)和(hé)接地(dì)連續性(xìng)偵測功(gōng)能。

（2）短路風(fēng)險(xiǎn):①絕緣電阻較(jiào)小，絕(jué)緣性(xìng)能下降，可(kě)能導(dǎo)致(zhì)相綫(xiàn)對地短(duǎn)路(lù)或(huò)設備(bèi)對(duì)地短(duǎn)路可能(néng)，嚴重時將存在(zài)火災隱患。②過(guò)流保護(hù)功能(néng)失效(xiào)，容易導(dǎo)致(zhì)充電(diàn)回路過溫(wēn)，甚至(zhì)導(dǎo)致(zhì)輸出(chū)電纜絕(jué)緣層(céng)燒損(sǔn)，存(cún)在短路風(fēng)險。

（3）著火(huǒ)風(fēng)險:①過(guò)載(zǎi)保護裝置(zhì)規格(gé)偏大，一(yī)旦(dàn)超(chāo)出額(é)定輸出電流(liú)和(hé)充(chōng)電(diàn)功率的(dí)充電需(xū)求，且(qiě)未觸(chù)發過載(zǎi)保(bǎo)護裝(zhuāng)置動作(zuò)限值時，整(zhěng)個充(chōng)電(diàn)回路含(hán)充電電纜，連(lián)接(jiē)點(diǎn)將存在(zài)過(guò)熱，甚(shèn)至引(yǐn)起火災(zāi)的危險(xiǎn)，起不到(dào)保護作(zuò)用。②供電(diàn)和車(chē)輛(liàng)插座(zuò)均應(yīng)配(pèi)置必(bì)要的(dí)溫度監控裝(zhuāng)置(zhì)，供電(diàn)設備(bèi)和(hé)電(diàn)動(dòng)汽車兩套係統均應配(pèi)置(zhì)監測溫度(dù)和(hé)過溫(wēn)保護的功能(néng)。

（4）綜(zōng)合風(fēng)險(xiǎn):①外(wài)殼(ké)防護(hù)等(děng)級(jí)(IP)低於標(biāo)準規定要求 (如:室內IP32，室(shì)外(wài)IP54)，尤(yóu)其是室外(wài)場景應用(yòng)的(dí)情況，因(yīn)產(chǎn)品實際達(dá)不到IP54 要求，經(jīng)過日曬雨淋，內部(bù)元器件發生進水(shuǐ)，生鏽，灰(huī)塵(chén)集(jí)聚(jù)等(děng)現象，可(kě)能(néng)引(yǐn)發電(diàn)擊(jī)保護功能和絕緣性能(néng)下降，會導致(zhì)漏電(diàn)，短路(lù)等一係列(liè)安(ān)全風險(xiǎn)。②接(jiē)觸(chù)器發(fā)生觸頭粘連(lián)而(ér)造(zào)成機器的失控，嚴(yán)重時(shí)甚(shèn)至會引發機械(xiè)事故和(hé)人身傷(shāng)害。③車輛插(chā)頭(tóu)未(wèi)安裝(zhuāng)配(pèi)備電子鎖(suǒ)止裝置或(huò)是電(diàn)子鎖(suǒ)止(zhǐ)裝置出現失效的(dí)情(qíng)況，導(dǎo)致無(wú)法(fǎ)避免充電過程(chéng)中的(dí)帶(dài)電斷開，可(kě)產(chǎn)生(shēng)使用(yòng)者(zhě)的觸(chù)電(diàn)風(fēng)險，同時(shí)直流充電機可能(néng)發生(shēng)拉弧現(xiàn)象(xiàng)，從而引發著(zhuó)火風險(xiǎn)。④用於急停的按鈕失靈(líng)，也會(huì)損壞(huài)設備甚(shèn)至(zhì)發(fā)生人(rén)身傷(shāng)害(hài)事故。⑤通訊(xùn)故(gù)障導致充電(diàn)機(jī)未能及(jí)時停止(zhǐ)充(chōng)電，會造(zào)成設備(bèi)損壞甚至(zhì)造(zào)成(chéng)人身傷害。

（5）其(qí)他(tā)風(fēng)險:啟(qǐ)動充電的時候(hòu)，衝(chōng)擊電(diàn)流(liú)過大(dà)，瞬(shùn)間電(diàn)流(liú)衝(chōng)擊的幹擾(rǎo)造成(chéng)設(shè)備(bèi)工作異常，電路損(sǔn)壞等。

2，電動汽車(chē)充電保(bǎo)護措施(shī)

在(zài)電動汽車充電樁(zhuāng)前(qián)端(duān)加(jiā)裝(zhuāng)電(diàn)氣(qì)防火限(xiàn)流式保護(hù)器(qì)，是(shì)重要(yào)的(dí)保(bǎo)護(hù)措施(shī)之(zhī)一。當(dāng)保護(hù)器(qì)後(hòu)端綫路出(chū)現短路故(gù)障，係(xì)統中(zhōng)電流激(jī)增(zēng)，保護(hù)器可(kě)在150us內完成限流保(bǎo)護，避(bì)免(miǎn)保護器(qì)後(hòu)端產(chǎn)生電(diàn)氣火(huǒ)災。其次(cì)，限流式保(bǎo)護器可(kě)開啟剩餘(yú)電(diàn)流監測(cè)，監(jiān)測(cè)後端剩餘電流(liú)值(zhí)，當(dāng)剩(shèng)餘(yú)電流(liú)超(chāo)過設定(dìng)值時，可選擇開(kāi)啟(qǐ)限流(liú)保(bǎo)護或報(bào)警。其(qí)三，限(xiàn)流式(shì)保護(hù)器(qì)可開啟過載(zǎi)和(hé)綫(xiàn)纜溫度監測(cè)，當(dāng)係統過載(zǎi)或者綫(xiàn)纜溫(wēn)度過高時，可(kě)選擇限流(liú)保護(hù)或報(bào)警。

3，產品簡(jiǎn)介(jiè)

電(diàn)氣(qì)防火(huǒ)限(xiàn)流式保護器可(kě)有效(xiào)克服傳統(tǒng)斷(duàn)路器(qì)，空(kōng)氣開關(guān)和監(jiān)控設(shè)備(bèi)存在的短(duǎn)路電(diàn)流(liú)大，切斷短路(lù)電流時(shí)間長，短路時(shí)產(chǎn)生的電弧火花(huā)大，以及(jí)使用壽命短等弊(bì)端，發(fā)生(shēng)短路故障時(shí)，能(néng)以微(wēi)秒(miǎo)級速度快速(sù)限(xiàn)製短(duǎn)路(lù)電流以實現(xiàn)滅弧(hú)保護，從(cóng)而(ér)能顯(xiǎn)著(zhù)減少電氣火災事故，保(bǎo)障使用(yòng)場所人員(yuán)和(hé)財(cái)產的(dí)安全。

ASCP300-125B電(diàn)氣(qì)防火限流(liú)式保護(hù)器(qì)是三相限流(liú)式保護(hù)器，額(é)定電流為125A。ASCP200-40DS電(diàn)氣防(fáng)火(huǒ)限流(liú)式保護器是單(dān)相限(xiàn)流(liú)式保(bǎo)護器，額(é)定電(diàn)流為40A。主要(yào)應(yīng)用於(yú)電動(dòng)車充電站的(dí)末端(duān)支路(lù)的綫路(lù)保護(hù)。

（1）主要功(gōng)能(néng) 

• 短路(lù)保護(hù)功能(néng)。保護器(qì)實時監測(cè)用(yòng)電綫路(lù)電流(liú)，當(dāng)綫路(lù)發生(shēng)短路故障時，能(néng)在(zài)150微秒內實現(xiàn)快速(sù)限流(liú)保護，並(bìng)發出(chū)聲(shēng)光報警信號。

• 過(guò)載(zǎi)保(bǎo)護(hù)功能(néng)。當被(bèi)保護綫(xiàn)路(lù)的電流過載且(qiě)過載持續(xù)時間超過(guò)動作(zuò)時間（3~60秒(miǎo)可設(shè)）時(shí)，保(bǎo)護器(qì)啟(qǐ)動限(xiàn)流保護(hù)，並(bìng)發(fā)出(chū)聲光報警信(xìn)號。

• 表內(nèi)超溫保(bǎo)護功能。當保護器內(nèi)部(bù)器(qì)件(jiàn)工(gōng)作(zuò)溫(wēn)度(dù)過(guò)高時(shí)，保(bǎo)護(hù)器(qì)實(shí)施超溫(wēn)限流保(bǎo)護，並發出(chū)聲光(guāng)報警(jǐng)信(xìn)號。

• 保護器具有1路RS485接口。可以將數據發(fā)送(sòng)到後(hòu)台監控係統(tǒng)，實現遠(yuǎn)程(chéng)監(jiān)控。監控(kòng)後(hòu)台可以是(shì)安科瑞Acrel-6000/B電氣火(huǒ)災(zāi)監控主機，也(yě)可(kě)以是安(ān)科瑞(ruì)Acrel-6000安(ān)全用電(diàn)管理雲(yún)平台，或三(sān)方監控軟(ruǎn)件(jiàn)或(huò)平台(tái)。

1. 上(shàng)圖(tú)方案(àn)

1. 產(chǎn)品(pǐn)外觀

1. 現場(cháng)安(ān)裝(zhuāng)

5，結語

ASCP係列電(diàn)氣(qì)防(fáng)火(huǒ)限(xiàn)流式(shì)保護器(qì)是(shì)安(ān)科(kē)瑞(ruì)專(zhuān)門為了保護低壓(yā)配電(diàn)綫(xiàn)路中(zhōng)短路(lù)，過載(zǎi)等(děng)問(wèn)題研發，可(kě)以有效克(kè)服傳統斷路器，空氣(qì)開關和(hé)監(jiān)控(kòng)設備(bèi)存(cún)在(zài)的(dí)短(duǎn)路電(diàn)流大(dà)，切(qiē)斷短路(lù)電(diàn)流時間長，短路(lù)時(shí)產(chǎn)生的電弧(hú)火花(huā)大，以(yǐ)及(jí)使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命(mìng)短(duǎn)等(děng)弊(bì)端(duān)，當(dāng)發生(shēng)短路故(gù)障時，能以(yǐ)微(wēi)秒級(jí)速度快(kuài)速(sù)限製短路(lù)電流以實(shí)現滅弧(hú)保護，從而能顯(xiǎn)著減(jiǎn)少電氣(qì)火災事故(gù)，保(bǎo)障使(shǐ)用(yòng)場(cháng)所人員和財產(chǎn)的(dí)安(ān)全。

參(cān)考文獻(xiàn)

[1]安科(kē)瑞企業微電網設(shè)計與應(yīng)用(yòng)手冊2022.05版