Руководство по выбору устройства защиты от перенапряжения для зарядных станций электромобилей

Официальное название устройства защиты от перенапряжений для зарядной станции — устройство защиты от перенапряжений (SPD). Его основная функция заключается в отводе импульсных перенапряжений, вызванных ударами молнии или переходными процессами в электросети, а также в защите внутренних компонентов зарядной станции и системы управления аккумуляторной батареей автомобиля.

Тип	Стандарты испытаний	Основные функции	Место установки	Типичные сценарии применения
Тип 1 (испытание класса I / уровень B)	Форма сигнала тока молнии 10/350 мкс	Отвод высокоэнергетических токов молнии при прямых ударах или ударах в непосредственной близости	Главный распределительный щит здания, шкаф подключения автономной зарядной станции	Автономные уличные зарядные станции без внешней системы молниезащиты; крупные зарядные комплексы
Тип 2 (испытание класса II / уровень C)	Форма сигнала импульсного перенапряжения 8/20 мкс	Ограничение перенапряжений, вызванных наведенными токами молнии и коммутационными процессами в электросети	Распределительный щит зарядной станции, встроенный в корпус станции	Большинство домашних и коммерческих зарядных станций; защита конечного оборудования при наличии в здании системы защиты класса I (Type 1)
Тип 3 (испытание класса III / уровень D)	Комбинированная форма сигнала	Обеспечение точной защиты чувствительных электронных компонентов на уровне конечного оборудования	Передняя часть панели внутреннего управления зарядной станции	Дорогостоящие станции быстрой зарядки постоянным током (DC); интеллектуальные зарядные станции с прецизионными модулями связи

Однофазная система (L-N): Uc ≥ 275 В перем. тока (≥ 1,15 от номинального фазного напряжения 230 В)

Трехфазная система (3P+N): Uc ≥ 275 В перем. тока на полюс; для цепи «нейтраль-земля» — Uc ≥ 255 В перем. тока

Сторона постоянного тока (выход станции быстрой зарядки): Uc ≥ 1000 В пост. тока (подходит для электромобилей с высоковольтной платформой 800 В)

Сторона переменного тока: Up ≤ 1,5 кВ (соответствует уровню импульсной прочности изоляции силового модуля зарядной станции)

Сторона постоянного тока: Up ≤ 2,5 кВ (соответствует требованиям стандарта IEC 61851-23 в части защиты электромобиля)

Up — ключевой показатель эффективности защиты; чем ниже это значение, тем надежнее защита. Характеристики разрядного тока

Импульсный разрядный ток Iimp ≥ 12,5 кА на полюс (форма волны 10/350 мкс); для автономных зон зарядки рекомендуется 25 кА на полюс

Номинальный разрядный ток In ≥ 20 кА на полюс (форма волны 8/20 мкс), максимальный разрядный ток Imax ≥ 40 кА на полюс

Номинальный разрядный ток In ≥ 5 кА на полюс (только для дополнительной защиты конечных потребителей)

Однофазная зарядная станция переменного тока (7 кВт): 1P+N+PE (2 полюса + заземление)

Трехфазная зарядная станция переменного тока (11/22 кВт): 3P+N+PE (конфигурация 3+1: 3 фазы — нейтраль + нейтраль — заземление)

Станция быстрой зарядки постоянным током (DC): входная цепь (переменный ток) — 3+1 полюс, выходная цепь (постоянный ток) — 2 полюса + заземление

Обязательные требования: встроенная защита от выхода из строя (с тепловым расцепителем), визуальная индикация неисправности (красный индикатор)

Рекомендуемые функции: контакт для дистанционной сигнализации (аварийный сигнал), возможность подключения к системе мониторинга зарядных станций для удаленного оповещения о неисправностях

Требования к сертификации: приоритет отдается продукции, сертифицированной VDE и одобренной VdS, для соблюдения условий страхования

Вариант А: Здание оснащено полноценной системой внешней молниезащиты.
Параметры: 3P+N, Uc 275 В, In 20 кА, Imax 40 кА, Up ≤1,5 ​​кВ.

Вариант Б: В здании отсутствует внешняя молниезащита / Зарядная станция установлена ​​на открытом, отдельно стоящем парковочном месте.

Сторона входа переменного тока (AC): Комбинированная двухступенчатая защита (Тип 1 + Тип 2); для Тип 1: Iimp ≥25 кА, для Тип 2: Imax ≥65 кА.

Сторона выхода постоянного тока (DC): Установлено специализированное устройство защиты от перенапряжений (УЗИП) для цепей постоянного тока (Uc 1000 В DC, Up ≤2,5 кВ), обеспечивающее защиту системы управления батареей (BMS) и аккумуляторной батареи электромобиля.

Схема централизованного распределения питания: Главный распределительный шкаф оснащен комплектом устройств защиты от перенапряжений (Тип 1 + Тип 2), а каждая отходящая линия или отдельная зарядная станция дополнительно оснащается УЗИП типа 2 для предотвращения воздействия молниевого разряда на всю группу станций.

Принципы подключения: Устройство защиты от перенапряжений (УЗП) следует устанавливать как можно ближе к зарядной станции; длина соединительных проводников не должна превышать 0,5 м. Необходимо использовать короткие прямые проводники для минимизации роста остаточного напряжения, обусловленного индуктивностью проводов.

Номинальные параметры должны соответствовать стойкости УЗП к токам короткого замыкания, чтобы предотвратить короткое замыкание в электросети в случае выхода устройства из строя.

Заземление и уравнивание потенциалов: Клемма заземления УЗП должна быть напрямую подключена к системе уравнивания потенциалов здания; сопротивление заземления должно составлять не более 4 Ом.

Требования к приемке: Монтаж должен выполняться квалифицированным специалистом-электриком, который обязан предоставить протоколы испытаний изоляции и измерений сопротивления заземления.