電氣防火限流式保護器與電動(dòng)汽車(chē)充電樁的搭配使用

【摘要】 隨著(zhù)電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)的不斷發(fā)展，電動(dòng)汽車(chē)充電設施的使用會(huì )變得越來(lái)越頻繁和廣泛。根據中汽協(xié)數據顯示，2022年上半年，我國新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)分別完成266.1萬(wàn)輛和260萬(wàn)輛,同比均增長(cháng)1.2倍,市場(chǎng)滲透率達21.6%。因此，電動(dòng)汽車(chē)的安全性問(wèn)題不容忽視，更應該貫穿整個(gè)充電過(guò)程的每個(gè)環(huán)節，確保充電人員、充電設施和充電過(guò)程的安全。

【關(guān)鍵詞】電動(dòng)汽車(chē)；充電；安全

0.概述

近年來(lái)，電動(dòng)汽車(chē)及配套充電基礎設施產(chǎn)業(yè)一度處于飛躍式快速發(fā)展期，但器經(jīng)濟收益狀態(tài)仍不容樂(lè )觀(guān)，電動(dòng)汽車(chē)傳導充電系統及其裝備的產(chǎn)業(yè)鏈涉及各方利益體，包括：運營(yíng)商、設備制造商、汽車(chē)制造商、連接器制造商等，建立充電設施安全管理體系，需要投入大量的人力、物力、財力，各環(huán)節企業(yè)的壓力都會(huì )進(jìn)一步加大?；谶@一點(diǎn)考慮，產(chǎn)業(yè)內很多充電設備企業(yè)和產(chǎn)品制造商有降低構件成本和工藝標準從而降低出售價(jià)格來(lái)?yè)Q取廣泛銷(xiāo)量和鋪設率的做法。國內市場(chǎng)呈現魚(yú)龍混雜的狀況，同時(shí)產(chǎn)業(yè)存在標準不統一，認證難度高等多方面問(wèn)題。

1.電動(dòng)汽車(chē)充電產(chǎn)品安全風(fēng)險源解析

針對國內多起電動(dòng)汽車(chē)充電設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)險源進(jìn)行分析，除了因系統和設備安裝不當或維護不及時(shí)引起的安全風(fēng)險外，主要涉及產(chǎn)品本身質(zhì)量問(wèn)題的安全風(fēng)險點(diǎn)包括以下幾方面:

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

（2）短路風(fēng)險:①絕緣電阻較小，絕緣性能下降，可能導致相線(xiàn)對地短路或設備對地短路可能，嚴重時(shí)將存在火災隱患。②過(guò)流保護功能失效，容易導致充電回路過(guò)溫，甚至導致輸出電纜絕緣層燒損，存在短路風(fēng)險。

（3）著(zhù)火風(fēng)險:①過(guò)載保護裝置規格偏大，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(guò)載保護裝置動(dòng)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(guò)熱、甚至引起火災的危險，起不到保護作用。②供電和車(chē)輛插座均應配置必要的溫度監控裝置，供電設備和電動(dòng)汽車(chē)兩套系統均應配置監測溫度和過(guò)溫保護的功能。

（4）綜合風(fēng)險:①外殼防護等級(IP)低于標準規定要求 (如:室內IP32，室外IP54)，尤其是室外場(chǎng)景應用的情況，因產(chǎn)品實(shí)際達不到IP54 要求，經(jīng)過(guò)日曬雨淋，內部元器件發(fā)生進(jìn)水、生銹、灰塵集聚等現象，可能引發(fā)電擊保護功能和絕緣性能下降，*終導致漏電、短路等一系列安全風(fēng)險。②接觸器發(fā)生觸頭粘連而造成機器的失控，嚴重時(shí)甚至會(huì )引發(fā)機械事故和人身傷害。③車(chē)輛插頭未安裝配備電子鎖止裝置或是電子鎖止裝置出現失效的情況，導致無(wú)法避免充電過(guò)程中的帶電斷開(kāi)，可產(chǎn)生使用者的觸電風(fēng)險，同時(shí)直流充電機可能發(fā)生拉弧現象，從而引發(fā)著(zhù)火風(fēng)險。④用于急停的按鈕失靈，也會(huì )損壞設備甚至發(fā)生人身傷害事故。⑤通訊故障導致充電機未能及時(shí)停止充電，會(huì )造成設備損壞甚至造成人身傷害。

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

2.電動(dòng)汽車(chē)充電保護措施

在電動(dòng)汽車(chē)充電樁前端加裝電氣防火限流式保護器，是重要的保護措施之一。當保護器后端線(xiàn)路出現短路故障，系統中電流激增，保護器可在150us內完成限流保護，避免保護器后端產(chǎn)生電氣火災。其次，限流式保護器可開(kāi)啟剩余電流監測，監測后端剩余電流值，當剩余電流超過(guò)設定值時(shí)，可選擇開(kāi)啟限流保護或報警。其三，限流式保護器可開(kāi)啟過(guò)載和線(xiàn)纜溫度監測，當系統過(guò)載或者線(xiàn)纜溫度過(guò)高時(shí)，可選擇限流保護或報警。

3.產(chǎn)品簡(jiǎn)介

電氣防火限流式保護器可有效克服傳統斷路器、空氣開(kāi)關(guān)和監控設備存在的短路電流大、切斷短路電流時(shí)間長(cháng)、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)現滅弧保護，從而能顯著(zhù)減少電氣火災事故，保障使用場(chǎng)所人員和財產(chǎn)的安全。

ASCP300-63B電氣防火限流式保護器是三相限流式保護器，*大額定電流為63A?？蓮V泛應用于學(xué)校、醫院、商場(chǎng)、賓館、娛樂(lè )場(chǎng)所、寺廟、文物建筑、會(huì )展、住宅、倉庫、幼兒園、老年人建筑、集體宿舍、電動(dòng)車(chē)充電站及租賃式商場(chǎng)商鋪、批發(fā)市場(chǎng)、集貿市場(chǎng)、甲乙丙類(lèi)危險品庫房等各種用電場(chǎng)所末端干、支路的線(xiàn)路保護。

（1）功能特點(diǎn) ?

短路保護功能。保護器實(shí)時(shí)監測用電線(xiàn)路電流，當線(xiàn)路發(fā)生短路故障時(shí)，能在150微秒內實(shí)現快速限流保護，并發(fā)出聲光報警信號。

過(guò)載保護功能。當被保護線(xiàn)路的電流過(guò)載且過(guò)載持續時(shí)間超過(guò)動(dòng)作時(shí)間（3~60秒可設）時(shí)，保護器啟動(dòng)限流保護，并發(fā)出聲光報警信號。

表內超溫保護功能。當保護器內部器件工作溫度過(guò)高時(shí)，保護器實(shí)施超溫限流保護，并發(fā)出聲光報警信號。

過(guò)欠壓保護功能。當保護器檢測到線(xiàn)路電壓欠壓或過(guò)壓時(shí)，保護器發(fā)出聲光報警信號，可預先設置是否啟動(dòng)限流保護。

配電線(xiàn)纜溫度監測功能。當被監測線(xiàn)纜溫度超過(guò)報警設定值時(shí)，保護器發(fā)出聲光報警信號，可預先設置是否啟動(dòng)限流保護。

斷相保護功能。當保護器檢測到線(xiàn)路斷相時(shí)，保護器發(fā)出聲光報警信號，啟動(dòng)限流保護。

漏電流監測功能。當被監測的線(xiàn)路漏電超過(guò)報警設定值時(shí)，保護器發(fā)出聲光報警信號，可預先設置是否啟動(dòng)限流保護。

保護器具有1路RS485接口?？梢詫祿l(fā)送到后臺監控系統，實(shí)現遠程監控。監控后臺可以是安科瑞Acrel-6000/B電氣火災監控主機，也可以是安科瑞Acrel-6000安全用電管理云平臺，或第三方監控軟件或平臺。

（2）應用案例

（3）產(chǎn)品外觀(guān)

4.結語(yǔ)

ASCP系列電氣防火限流式保護器是安科瑞專(zhuān)門(mén)為了保護低壓配電線(xiàn)路中短路、過(guò)載等問(wèn)題研發(fā)，可以有效克服傳統斷路器、空氣開(kāi)關(guān)和監控設備存在的短路電流大、切斷短路電流時(shí)間長(cháng)、短路時(shí)產(chǎn)生的電弧火花大，以及使用壽命短等弊端，當發(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)現滅弧保護，從而能顯著(zhù)減少電氣火災事故，保障使用場(chǎng)所人員和財產(chǎn)的安全。