電動(dòng)汽車(chē)充電樁中漏電流保護(hù)方法的選擇

一、漏電流的產(chǎn)生分類(lèi)

一般漏電流分為四種,分別為:半導(dǎo)體元件漏電流、電源漏電流、電容漏電流和濾波器漏電流。

1、半導(dǎo)體原件漏電流

PN結(jié)在截止時(shí)流過(guò)的很微小的電流。D-S正向偏置,G-S反向偏置,導(dǎo)電溝道打開(kāi)后,D到S才會(huì)有電流流過(guò)。但實(shí)際上由于自由電子的存在,自由電子的附著在SIO2和N+、導(dǎo)致D-S有漏電流。

2、電源漏電流

開(kāi)關(guān)電源中為了減少干擾,按照國(guó)標(biāo),必須設(shè)有EMI濾波器電路。由于EMI電路的關(guān)系,使得在開(kāi)關(guān)電源在接上市電后對(duì)地有一個(gè)微小的電流,這就是漏電流。如果不接地,計(jì)算機(jī)的外殼會(huì)對(duì)地帶有110伏電壓,用手摸會(huì)有麻的感覺(jué),同時(shí)對(duì)計(jì)算機(jī)工作也會(huì)造成影響。

3、電容漏電流

電容介質(zhì)不可能絕對(duì)不導(dǎo)電,當(dāng)電容加上直流電壓時(shí),電容器會(huì)有漏電流產(chǎn)生。若漏電流太大,電容器就會(huì)發(fā)熱損壞。除電解電容外,其他電容器的漏電流是極小的,故用絕緣電阻參數(shù)來(lái)表示其絕緣性能;而電解電容因漏電較大,故用漏電流表示其絕緣性能(與容量成正比)。

對(duì)電容器施加額定直流工作電壓將觀察到充電電流的變化開(kāi)始很大,隨著時(shí)間而下降,到某一終值時(shí)達(dá)到較穩(wěn)定狀態(tài)這一終值電流稱(chēng)為漏電流。i=kcu(μa);其中k值為漏電流常數(shù),單位為μa(v·μf)

4、濾波器漏電流

電源濾波器漏電流定義為:在額定交流電壓下濾波器外殼到交流進(jìn)線(xiàn)任意端的電流。

如果濾波器的所有端口與外殼之間是完全絕緣的,則漏電流的值主要取決于共模電容CY的漏電流,即主要取決于CY的容量。

由于濾波器漏電流的大小,涉及到人身安全,國(guó)際上各國(guó)對(duì)它都有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,對(duì)于是220V/50Hz交流電網(wǎng)供電,一般要求噪聲濾波器的漏電流小于1mA。

二、系統(tǒng)漏電檢測(cè)原理

大多數(shù)技術(shù)人員對(duì)接地故障電流檢測(cè)的GFCI傳感器非常熟悉,其檢測(cè)原理如下圖:

一個(gè)三相系統(tǒng),芯片式RCMU(漏電流監(jiān)控單元)被放置在母線(xiàn)上,最重要的是三根母線(xiàn)都隨機(jī)穿過(guò)RCMU的中間線(xiàn)孔。圖示系統(tǒng)沒(méi)有中線(xiàn),是三相三線(xiàn)交流系統(tǒng)。如果是三相四線(xiàn)的系統(tǒng),若中線(xiàn)上不走電流,中線(xiàn)也可不必穿過(guò)RCMU。假設(shè)一個(gè)連接到一個(gè)480 / 277vac系統(tǒng)10A負(fù)載,RCMU將同時(shí)測(cè)量它。根據(jù)基爾霍夫定律,傳入和傳出的電流會(huì)互相抵消。三根母線(xiàn)的電流矢量和應(yīng)該為零。從圖中可知,不考慮方向的情況下:10A - 5A - 4A = 1A,也就是此事該系統(tǒng)線(xiàn)路上的漏電流值為1A。RCMU基于芯片式的設(shè)計(jì)原理,與無(wú)源的互感器區(qū)別是:對(duì)于不同的漏電成分都能夠檢測(cè),屬于Type-B RCMU。說(shuō)到這里,簡(jiǎn)單的回顧下漏電流類(lèi)型。

1)AC 型漏電保護(hù)器:

AC 型漏電保護(hù)器是針對(duì)工頻正弦漏電電流研發(fā)設(shè)計(jì)的,對(duì)突然施加及緩慢上升的正弦漏電電流都能可靠保護(hù)。

2)A 型漏電保護(hù)器:

A 型漏電保護(hù)器除對(duì)正弦漏電信號(hào)能夠可靠保護(hù)外,還能對(duì)含有脈動(dòng)直流分量的漏電信號(hào)進(jìn)行可靠保護(hù)。

3)B 型漏電保護(hù)器:

B型漏電保護(hù)器對(duì)正弦交流信號(hào)、脈動(dòng)直流信號(hào)和平滑信號(hào)都能可靠保護(hù)

三、電動(dòng)汽車(chē)充電樁中的漏電流保護(hù)應(yīng)用

1、電動(dòng)汽車(chē)充電樁一共有4種模式:

1)模式一:

充電不受控制

電源接口:普通電源插座

充電接口:專(zhuān)用充電接口

In≤8A;Un:AC 230,400V

電源側(cè)提供相線(xiàn)、中性線(xiàn)和接地保護(hù)的導(dǎo)體

電氣安全依賴(lài)供電電網(wǎng)的安全保護(hù),安全性差,GB/T 18487.1-2標(biāo)準(zhǔn)中予以淘汰

2)模式二:

充電不受控制

電源接口:普通電源插座

充電接口:專(zhuān)用充電接口

In<16A;Un:AC 230

功率與電流:2Kw(1.8Kw)8A 1Ph;3.3Kw(2.8Kw)13A 1Ph

接地保護(hù),過(guò)流(超溫)

電源側(cè)提供相線(xiàn)、中性線(xiàn)和接地保護(hù)的導(dǎo)體

帶保護(hù)裝置/控制的功能

電氣安全依靠供電電網(wǎng)的安全基本保護(hù)和IC-CPD的保護(hù)