電氣防火限流式保護(hù)器是如何運(yùn)用在汽車充電樁中的？

簡(jiǎn)婷

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

技術(shù)支持18701998775

摘要：隨著世界的發(fā)展，環(huán)境保護(hù)成為整個(gè)人類命運(yùn)共同體的任務(wù)。各國(guó)政府也為此提供優(yōu)惠政策鼓勵(lì)電動(dòng)車科技的普及。交流充電樁俗稱“慢充樁”，固定安裝在電動(dòng)汽車外、與交流電網(wǎng)連接，國(guó)標(biāo)采用 220V單相交流電，為電動(dòng)汽車車載充電機(jī)（即固定安裝在電動(dòng)汽車上的充電機(jī)）提供交流電源的供電裝置。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB51348-2019中規(guī)定儲(chǔ)備倉(cāng)庫(kù)、電動(dòng)車充電等場(chǎng)所的末端回路應(yīng)設(shè)置限流式電氣防火保護(hù)器。電氣防火限流式保護(hù)器可以克服傳統(tǒng)斷路器、空氣開關(guān)和監(jiān)控設(shè)備存在的短路電流大、切斷短路電流時(shí)間長(zhǎng)、短路時(shí)產(chǎn)生的電弧火花大，以及使用壽命短等弊端，當(dāng)發(fā)生短路故障時(shí)，能以微秒級(jí)速度快速限制短路電流以實(shí)現(xiàn)滅弧保護(hù)，從而能顯著減少電氣火災(zāi)事故，保障使用場(chǎng)所人員和財(cái)產(chǎn)的安全。行業(yè)背景隨著世界的發(fā)展，環(huán)境保護(hù)成為整個(gè)人類命運(yùn)共同體的任務(wù)。新能源車因?yàn)闆]有尾氣排放，不會(huì)產(chǎn)生一氧化碳，二氧化碳，氮氧化合物等有害物質(zhì)，沒有噪聲污染，對(duì)環(huán)境污染較小，各國(guó)政府也為此提供優(yōu)惠政策鼓勵(lì)電動(dòng)車科技的普及。我國(guó)各地政府紛紛出臺(tái)政策，要求設(shè)計(jì)安裝充電樁。

上海滬交科[2021]60號(hào)文件關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)本市公用和專用充電設(shè)施建設(shè)運(yùn)營(yíng)管理的實(shí)施意見中指出：落實(shí)新（改、擴(kuò)）房建項(xiàng)目配建停車場(chǎng)（庫(kù)）、新建居民小區(qū)充電設(shè)施配建要求，一類地區(qū)配建充電設(shè)施的停車位不少于總停車位15%、二類地區(qū)配建充電設(shè)施的車位不少于總車位12%、三類地區(qū)配建充電設(shè)施的車位不少于總車位10%。尤其加強(qiáng)60kW及以上經(jīng)營(yíng)性快充樁建設(shè)，新（改、擴(kuò)）房建項(xiàng)目配建停車場(chǎng)（庫(kù)），快充車位占比不少于總充電車位的30%。對(duì)于電動(dòng)車充電樁，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB51348-2019《民用建筑電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中13.5.5規(guī)定，儲(chǔ)備倉(cāng)庫(kù)、電動(dòng)車充電等場(chǎng)所的末端回路應(yīng)設(shè)置限流式電氣防火保護(hù)器。

對(duì)于如此龐大數(shù)量的充電樁，該如何應(yīng)用電氣防火限流式保護(hù)器呢？電動(dòng)車充電樁主要分為兩大類，一類是直流充電樁，俗稱“快充樁”，一類是交流充電樁，俗稱“慢充樁”。直流充電樁充電功率一般為30kW、60kW、120kW，交流充電樁充電功率一般為3.5kW、7kW、14kW。如何針對(duì)這兩類充電樁進(jìn)行電氣防火限流式保護(hù)器的設(shè)計(jì)成為很多設(shè)計(jì)師的難題，下面就此兩類充電樁進(jìn)行探討。對(duì)于直流充電樁，一般是三相電經(jīng)過AC/DC模塊輸出直流，按照30kW計(jì)算，交流側(cè)電流約為50A、而60kW交流側(cè)約為100A，按照設(shè)計(jì)要求，在交流側(cè)安裝三相50A/100A或者直流側(cè)安裝直流限流式保護(hù)器。目前市場(chǎng)上限流式保護(hù)器均為交流，鮮有三相限流式保護(hù)器。推薦使用絕緣監(jiān)測(cè)儀，監(jiān)測(cè)絕緣充電樁的絕緣狀況。

對(duì)于交流充電樁，一般是市電直接接入，按照雙槍14kW功率計(jì)算，額定電流約為63A，按照設(shè)計(jì)要求，可以在充電樁前端按照額定電流設(shè)計(jì)匹配的電氣防火限流式保護(hù)器。

電氣防火限流式保護(hù)器產(chǎn)品介紹

電氣防火限流式保護(hù)器可有效克服傳統(tǒng)斷路器、空氣開關(guān)和監(jiān)控設(shè)備存在的短路電流大、 切斷短路電流時(shí)間長(zhǎng)、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(jí)速度快速限制短路電流以實(shí)現(xiàn)滅弧保護(hù)，從而能顯著減少電氣火災(zāi)事故，保障使用場(chǎng)所人員和財(cái)產(chǎn)的安全。

電氣防火限流式保護(hù)器是單相限流式保護(hù)器， 可廣泛應(yīng)用于學(xué)校、醫(yī)院、商場(chǎng)、賓館、娛樂場(chǎng)所、寺廟、 文物建筑、 會(huì)展、住宅、倉(cāng)庫(kù)、 幼兒園、老年人建筑、集體宿舍、電動(dòng)車充電站及租賃式商場(chǎng)商鋪、批發(fā)市場(chǎng)、集貿(mào)市場(chǎng)、甲乙丙類危險(xiǎn)品庫(kù)房等各種用電場(chǎng)所末端干、支路的線路保護(hù)。

對(duì)于電動(dòng)車充電樁，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB51348-2019《民用建筑電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中13.5.5規(guī)定，儲(chǔ)備倉(cāng)庫(kù)、電動(dòng)車充電等場(chǎng)所的末端回路應(yīng)設(shè)置限流式電氣防火保護(hù)器。

對(duì)于如此龐大數(shù)量的充電樁，該如何應(yīng)用電氣防火限流式保護(hù)器呢，電動(dòng)車充電樁主要分為兩大類，一類是直流充電樁，俗稱“快充樁"，一類是交流充電樁，俗稱“慢充樁"。直流充電樁充電功率一般為30kW、60kW、120kW，交流充電樁充電功率一般為3.5kW、7kW、14kW。

如何針對(duì)這兩類充電樁進(jìn)行電氣防火限流式保護(hù)器的設(shè)計(jì)成為很多設(shè)計(jì)師的難題，下面就此兩類充電樁進(jìn)行探討。

對(duì)于直流充電樁，一般是三相電經(jīng)過AC/DC模塊輸出直流，按照30kW計(jì)算，交流側(cè)電流約為50A、而60kW交流側(cè)約為100A，按照設(shè)計(jì)要求，在交流側(cè)安裝三相50A/100A或者直流側(cè)安裝直流限流式保護(hù)器。目前市場(chǎng)上限流式保護(hù)器均為交流，鮮有三相限流式保護(hù)器。使用絕緣監(jiān)測(cè)儀，監(jiān)測(cè)絕緣充電樁的絕緣狀況。

對(duì)于交流充電樁，一般是市電直接接入，按照雙槍14kW功率計(jì)算，額定電流約為63A，按照設(shè)計(jì)要求，可以在充電樁前端按照額定電流設(shè)計(jì)匹配的電氣防火限流式保護(hù)器。功能特點(diǎn)。

功能特點(diǎn)

■ 短路保護(hù)功能。保護(hù)器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)用電線路電流，當(dāng)線路發(fā)生短路故障時(shí)，能在 150 微秒內(nèi)實(shí)現(xiàn)

快速限流保護(hù)，并發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。

■ 過載保護(hù)功能。當(dāng)被保護(hù)線路的電流過載且過載持續(xù)時(shí)間超過動(dòng)作時(shí)間（3~60 秒可設(shè)）時(shí)，保

護(hù)器啟動(dòng)限流保護(hù)，并發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。

■ 表內(nèi)超溫保護(hù)功能。當(dāng)保護(hù)器內(nèi)部器件工作溫度過高時(shí)，保護(hù)器實(shí)施超溫限流保護(hù)，并發(fā)出聲

光報(bào)警信號(hào)。

■ 過欠壓保護(hù)功能。當(dāng)保護(hù)器檢測(cè)到線路電壓欠壓或過壓時(shí)，保護(hù)器發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，可預(yù)先

設(shè)置是否啟動(dòng)限流保護(hù)。

■ 配電線纜溫度監(jiān)測(cè)功能。當(dāng)被監(jiān)測(cè)線纜溫度超過報(bào)警設(shè)定值時(shí)，保護(hù)器發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，可

預(yù)先設(shè)置是否啟動(dòng)限流保護(hù)。

■ 漏電流監(jiān)測(cè)功能。當(dāng)被監(jiān)測(cè)的線路漏電超過報(bào)警設(shè)定值時(shí)，保護(hù)器發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，可預(yù)先

設(shè)置是否啟動(dòng)限流保護(hù)。

■ 通訊及擴(kuò)展性。保護(hù)器具有 1 路 RS485 接口， 1 路 2G 或 NB-IoT 無線通訊?？梢詫?shù)據(jù)發(fā)送到后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)，

實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。監(jiān)控后臺(tái)可以是安科瑞 Acrel-6000/B 電氣火災(zāi)監(jiān)控主機(jī)，也可以是安科瑞

Acrel-6000 安全用電管理云平臺(tái)，或三方監(jiān)控軟件或平臺(tái)

ASCP200-1電氣防火限流式保護(hù)器

額定電流：0~63A可設(shè)置

主要功能：

線纜溫度監(jiān)測(cè)：當(dāng)被監(jiān)測(cè)線纜溫度超過報(bào)警設(shè)定值時(shí)，保護(hù)器發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，可預(yù)先設(shè)置是否啟動(dòng)限流保護(hù)。

漏電流監(jiān)測(cè)：當(dāng)被監(jiān)測(cè)的線路漏電超過報(bào)警設(shè)定值時(shí)，保護(hù)器發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，可預(yù)先設(shè)置是否啟動(dòng)限流保護(hù)。

通訊功能：具有1路RS485接口，1路2G無線通訊，可以將數(shù)據(jù)發(fā)送到后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。監(jiān)控后臺(tái)可以是 安科瑞Acrel-6000/B電氣火災(zāi)監(jiān)控主機(jī)，也可以是安科瑞Acrel-6000安全云平臺(tái)，或三方監(jiān)控軟件或平臺(tái)。

技術(shù)參數(shù)：

ASCP系列電氣防火限流式保護(hù)器—安裝與接線

尺寸與安裝：

接線方式：

選型及使用說明：

保護(hù)器設(shè)定的額定電流應(yīng)該與其前級(jí)的斷路器的額定電流保持一致。

注意保證產(chǎn)品正常的通風(fēng)和散熱。

保護(hù)器內(nèi)部帶有交流電，嚴(yán)禁非專業(yè)人士擅自打開產(chǎn)品外殼。

保護(hù)器后方可接多個(gè)負(fù)載，需要保證負(fù)載的額定電流小于保護(hù)器的額定電流。

ASCP200為功能型，標(biāo)配溫度監(jiān)測(cè)和漏電流監(jiān)測(cè)。

ASCP200-1電氣防火限流式保護(hù)器—過載功能演示

微斷保護(hù)下，線路過載測(cè)試試驗(yàn)

現(xiàn)象：線路過載發(fā)熱，絕緣損壞致使短路，微斷跳閘保護(hù)，損壞點(diǎn)火星四濺。

限流式保護(hù)器保護(hù)下，線路過載測(cè)試

現(xiàn)象：線路過載發(fā)熱，絕緣損壞致使短路，保護(hù)器限流保護(hù)并報(bào)警，損壞點(diǎn)無火星產(chǎn)生。

微斷保護(hù)下，線路短路測(cè)試試驗(yàn)

現(xiàn)象：模擬線路短路，微斷跳閘保護(hù)，短路點(diǎn)火星四濺。

限流式保護(hù)器保護(hù)下，線路短路測(cè)試

現(xiàn)象：模擬線路短路，保護(hù)器限流保護(hù)并報(bào)警，短路點(diǎn)無火星產(chǎn)生。

ASCP200-1電氣防火限流式保護(hù)器—典型系統(tǒng)圖

ASCP200-1電氣防火限流式保護(hù)器設(shè)計(jì)與使用誤區(qū)

限流式保護(hù)器有小電流的產(chǎn)品，就可以有大電流的產(chǎn)品，所以在設(shè)計(jì)時(shí)為了減少使用數(shù)量，盡可能選擇大電流的產(chǎn)品。

限流保護(hù)器的短路保護(hù)功能，應(yīng)需遵守分級(jí)保護(hù)的要求，電流越大，末端短路滅弧效果越差；

線路短路時(shí)，盡可能減少停電范圍。

限流式保護(hù)器既然用在末端線路保護(hù)中，就一定可以裝在末端配電箱里。

限流式保護(hù)器采用固態(tài)開關(guān)，正常工作時(shí)有一定功耗，會(huì)產(chǎn)生熱量，不應(yīng)安裝在密閉空間內(nèi)。

限流式保護(hù)器和故障電弧探測(cè)器的區(qū)別

限流式保護(hù)器在有的場(chǎng)合也叫作滅弧式保護(hù)器，因此有時(shí)候容易和故障電弧探測(cè)器混淆，但限流式保護(hù)器主要用于故障短路后的快速切斷，相當(dāng)于空氣開關(guān)瞬間脫扣功能的加強(qiáng)版，屬于事后保護(hù)。

故障電弧探測(cè)器則通過對(duì)接入線路中的串并聯(lián)故障電弧的監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)線路中的異常狀態(tài)和隱患，主要作用是事前防護(hù)。

限流式保護(hù)器和故障電弧探測(cè)器可以配合使用。

限流式保護(hù)器和傳統(tǒng)微斷的區(qū)別

ASCP200-1電氣防火限流式保護(hù)器-證書報(bào)告

ASCP200-1電氣防火限流式保護(hù)器-安裝圖片

審核編輯 黃宇