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电气防火限流式保护器与电动汽车充电桩的搭配使用

文章更新时间:2023-08-04 点击量:122

摘要:随着电动汽车产业的不断发展,电动汽车充电设施的应用将越来越频繁和广泛。根据中国汽车协会的数据,2022年上半年,我国新能源汽车产销量分别达到266.1万辆和260万辆,同比增长1.2倍,市场渗透率达到21.6%。因此,电动汽车的安全性不容忽视,应贯穿整个充电过程的各个环节,确保充电人员、充电设施和充电过程的安全。


关键词:电动汽车;充电;安全;


概述

近年来,电动汽车及配套充电基础设施产业一度处于快速发展时期,但设备经济收入状况仍不乐观,电动汽车传输充电系统及其设备产业链涉及各方利益,包括:运营商、设备制造商、汽车制造商、连接器制造商等,建立充电设施安全管理体系,需要投入大量人力、物力、财政资源,各环节企业压力将进一步加大。基于此,行业内许多充电设备企业和产品制造商都降低了组件成本和工艺标准,以降低销售价格,以换取广泛的销售和铺设率。国内市场混合,行业标准不统一,认证困难。


1电动汽车充电产品安全风险源分析

针对国内许多电动汽车充电设施,特别是交流充电桩引起的火灾燃烧等安全事故,风险源分析,除系统和设备安装不当或维护不及时造成的安全风险外,主要涉及产品本身的质量问题包括以下几个方面:

(1)漏电风险:①防震保护存在缺陷,接触电流超标。常见问题是产品保护接地导体规格小,保护接地连接电阻大。②未配备剩余电流保护器,或剩余电流保护器类型选择不当,一旦设备故障或绝缘下降产生剩余电流,产品将无法有效及时切断电源,容易导致触电事故。③缺乏产品保护接地导体连续性的连续监测功能,部分产品因接地连接点螺钉腐蚀松动或接地导体断路异常。虽然产品仍能正常工作,但如果此时发生泄漏故障,产品外壳及其金属部分可能带电,存在电击危险。④该设备不具备绝缘检测功能和接地连续性检测功能。

(2)短路风险:①绝缘电阻小,绝缘性能下降,可能导致相线对地短路或设备对地短路,严重时可能存在火灾隐患。②过流保护功能失效,容易导致充电电路过温,甚至导致输出电缆绝缘层烧损,存在短路风险。

(3)着火风险:①过载保护装置规格过大。一旦超过额定输出电流和充电功率的充电需求,且未触发过载保护装置的动作限值,整个充电电路中的充电电缆和连接点将过热,甚至有火灾的危险,不能发挥保护作用。②供电和车辆插座应配备必要的温度监测装置,供电设备和电动汽车应配备监测温度和过温保护功能。

(4)综合风险:①外壳保护等级(IP)低于标准要求(如:室内IP32、室外IP54),特别是室外场景应用,由于产品实际不能满足IP54要求,日晒雨淋后,内部部件进水、锈蚀、灰尘聚集,可能导致电击保护功能和绝缘性能下降,最终导致漏电、短路等一系列安全风险。②接触器发生触头粘连,导致机器失控,甚至造成机械事故和人身伤害。③车辆插头未配备电子锁装置或电子锁装置故障,无法避免充电过程中带电断开,可产生用户触电风险,直流充电机可能拉弧,造成火灾风险。④紧急停止按钮故障,也会损坏设备,甚至发生人身伤害事故。⑤通信故障导致充电机未能及时停止充电,造成设备损坏甚至人身伤害。

(5)其他风险:启动充电时,冲击电流过大,瞬时电流冲击干扰造成设备工作异常、电路损坏等。


2电动汽车充电保护措施

电动汽车充电桩前端安装电气防火限流保护器是重要的保护措施之一。当保护器后端线路出现短路故障时,系统中的电流激增,保护器可在150us内完成限流保护,避免保护器后端发生电气火灾。其次,限流保护器可以打开剩余电流监测,监测后端剩余电流值。当剩余电流超过设定值时,可选择打开限流保护或报警。第三,限流保护器可以打开过载和电缆温度监测。当系统过载或电缆温度过高时,可以选择限流保护或报警。


3产品简介

电气防火限流保护器能有效克服传统断路器、空气开关和监控设备短路电流大、切断短路电流时间长、短路电弧火花大、使用寿命短等缺点。当短路故障发生时,短路电流可以以微秒的速度快速限制,实现灭弧保护,从而显著减少电气火灾事故,保障使用场所人员和财产的安全。

ASCP300-63B电气防火限流保护器为三相限流保护器,*大额定电流为63A。可广泛应用于学校、医院、购物中心、酒店、娱乐场所、寺庙、文物建筑、展览、住宅、仓库、幼儿园、老年建筑、集体宿舍、电动汽车充电站、租赁购物中心商店、批发市场、集贸市场、甲、乙、丙类危险品仓库等电力场所末端干线、支线保护。

(1)功能特征

短路保护功能。保护器可以实时监控用电线路的电流。当线路发生短路故障时,可在150微秒内实现快速限流保护,并发出声光报警信号。

过载保护功能。当受保护线路的电流过载,过载持续时间超过动作时间(3~60秒)时,保护器启动限流保护,并发出声光报警信号。

表内超温保护功能。当保护器内部设备工作温度过高时,保护器进行超温限流保护,并发出声光报警信号。

欠压保护功能。当保护器检测到线路电压欠压或过压时,保护器发出声光报警信号,可提前设置是否启动限流保护。

配电电缆温度监测功能。当监测电缆温度超过报警设定值时,保护器发出声光报警信号,可提前设置是否启动限流保护。

断相保护功能。当保护器检测到线路断相时,保护器发出声光报警信号,启动限流保护。

泄漏电流监测功能。当监测线路泄漏超过报警设定值时,保护器发出声光报警信号,可提前设置是否启动限流保护。

保护器有一个RS485接口。数据可以发送到后台监控系统,实现远程监控。监控背景可以是安科瑞Acrel-6000/B电气火灾监控主机,也可以是安科瑞Acrel-6000安全用电管理云平台,也可以是第三方监控软件或平台。

(2)应用案例


(3)产品外观




4结语

ASCP系列电气防火限流保护器是安科瑞专门为保护低压配电线路短路、过载等问题而开发的,能有效克服传统断路器、空气开关、监控设备短路电流大、切断短路电流时间长、短路时电弧火花大、使用寿命短等缺点。当发生短路故障时,短路电流可以以微秒的速度快速限制,实现灭弧保护,从而显著减少电气火灾事故。