يبدأ العديد من مقاولي الكهرباء أعمالهم بتركيبات علب الحائط السكنية. إنه نموذج مباشر: دائرة مخصصة، وقاطع تيار قياسي، وشاحن بقدرة 7 كيلو وات. ومع ذلك، عندما تتوسع إلى المشاريع التجارية - مستودعات الأساطيل، ومواقف سيارات المكاتب، ومراكز شحن البيع بالتجزئة - تتغير القواعد بشكل كبير.
كما ناقشنا في مقارنتنا لـ قواطع الدائرة السكنية مقابل الصناعية, غالبًا ما تكون المعدات التي تحمي المنزل غير كافية للإجهاد الحراري والميكانيكي للبيئة التجارية. هذا صحيح بشكل خاص بالنسبة للبنية التحتية للمركبات الكهربائية (EV)، حيث يأخذ “الحمل المستمر” مستوى جديدًا من الشدة.
يحدد هذا الدليل الاختلافات الهندسية الحاسمة بين حماية شحن المركبات الكهربائية السكنية والتجارية، مما يضمن أن تركيباتك تفي بمعايير الامتثال الصارمة لـ NEC/IEC وتتجنب مشكلات المسؤولية المكلفة.
الجزء 1: الفرق في ملف تعريف الحمل (متقطع مقابل مستمر)
يكمن الاختلاف الأساسي بين الشحن السكني والتجاري في دورة التشغيل.
سكني: دورة “التبريد”
يعمل الشاحن المنزلي النموذجي (المستوى 2، 7.4 كيلو وات) لمدة 6-8 ساعات طوال الليل. بمجرد امتلاء السيارة، ينخفض الحمل إلى ما يقرب من الصفر، مما يسمح للقاطع والأسلاك بالتبريد بشكل كبير قبل الاستخدام التالي. بالنسبة لهذه التطبيقات، يعتبر قاطع الدائرة المصغر القياسي (MCB) مناسبًا تمامًا. نادرًا ما يكون التراكم الحراري مشكلة ما لم تكن اللوحة مكتظة بالفعل (راجع دليلنا حول ترقيات لوحة 100A).
تجاري: واقع “امتصاص الحرارة”
تعمل الشواحن التجارية جنبًا إلى جنب. بمجرد مغادرة إحدى المركبات، يتم توصيل مركبة أخرى. في سيناريو الأسطول، قد يعمل شاحن تيار متردد بقدرة 22 كيلو وات أو شاحن سريع للتيار المستمر بأقصى طاقة لمدة 12-18 ساعة في اليوم.
بموجب المادة 625 من NEC، يتم تعريف شحن المركبات الكهربائية على أنه حمل مستمر, ، مما يتطلب حماية من التيار الزائد بحجم 125% من تصنيف الجهاز. ومع ذلك، في البيئات التجارية، لا يكفي التحجيم البسيط. يمكن أن تعاني MCB القياسية من تخفيض التصنيف الحراري داخل حاوية خارجية ساخنة، مما يؤدي إلى “تعطيل مزعج” حتى في حالة عدم وجود خطأ.
الحل: قواطع الدائرة الكهربائية ذات الغلاف المصبوب (MCCB)
بالنسبة للوحات التوزيع التجارية (> 100A) أو سلاسل التيار المتردد عالية الطاقة، نوصي بالانتقال من MCB إلى MCCB.
- الاستقرار الحراري: تتمتع MCCB بكتلة أكبر وقدرات أفضل لتبديد الحرارة.
- رحلات قابلة للتعديل: على عكس MCB ذات الرحلة الثابتة، تسمح لك العديد من MCCB بضبط إعدادات الرحلة الحرارية والمغناطيسية بدقة للتنسيق مع الشواحن النهائية.
- المتانة: تم تصميمها لتحمل تيارات التدفق العالية المرتبطة غالبًا بتشغيل بنوك الشواحن في وقت واحد.
تعرف على المزيد حول متى يتم تبديل أنواع الأجهزة في دليلنا: ما هو قاطع الدائرة ذو العلبة المقولبة (MCCB)؟ وفهم الاختلافات في السرعة في وقت استجابة MCCB مقابل MCB.
الجزء 2: متطلبات تسرب الأرض (النوع B RCCB عامل)
هذا هو الفشل الأكثر شيوعًا في الامتثال الذي نراه في العطاءات التجارية. يفترض المثبتون أن RCD من “النوع A” المستخدم في المنازل كافٍ للمواقع التجارية. غالبًا ما لا يكون كذلك.
الخطر الخفي: تسرب التيار المستمر السلس
تشحن المركبات الكهربائية باستخدام طاقة التيار المستمر. يحدث التحويل إما داخل السيارة (شحن التيار المتردد) أو خارجها (شحن التيار المستمر). إذا حدث خطأ في العزل على جانب التيار المستمر من الشاحن الموجود على متن السيارة،, تيار متبقي مستمر سلس يمكن أن يتدفق مرة أخرى إلى مصدر التيار المتردد.
- سكني (سيارة واحدة): تحتوي العديد من الشواحن المنزلية الحديثة على كشف تيار مستمر مدمج بقدرة 6 مللي أمبير (وفقًا للمعيار IEC 62955). يتيح لك ذلك استخدام RCD قياسي من النوع A في المنبع.
- تجاري (سيارات متعددة): في موقف سيارات به 10+ شواحن، يمكن أن تتراكم كميات صغيرة من تسرب التيار المستمر. والأهم من ذلك،, يمكن للتيار المستمر السلس > 6 مللي أمبير أن يشبع (“يعمي”) RCD قياسي من النوع A أو النوع AC, ، مما يمنعه من التعطيل أثناء حدوث خطأ أرضي مميت في التيار المتردد.
لماذا يعتبر “شحن المركبات الكهربائية، النوع B RCCB” هو المعيار
بالنسبة للتركيبات التجارية، خاصةً عندما لا يمكنك ضمان مواصفات الحماية الداخلية لكل شاحن (أو كل سيارة تزور الموقع)،, النوع B RCCB هي الخيار الهندسي الأكثر أمانًا.
A قاطع التيار المتبقي من النوع B يكشف:
- تيارات متبقية للتيار المتردد الجيبي.
- تيارات متبقية للتيار المستمر النابض.
- التيارات المتبقية للتيار المستمر الناعم (الذي يفوته النوع A).
- تيارات متبقية عالية التردد (شائعة مع الشواحن القائمة على العاكس).
يضمن استخدام جهاز من النوع B ألا يؤدي خطأ واحد إلى تعريض سلامة اللوحة بأكملها للخطر. للتعمق في المنحنيات الفنية، اقرأ RCCB لشحن المركبات الكهربائية: النوع B مقابل النوع F مقابل النوع EV.
الجزء 3: مستويات الحماية من زيادة التيار (SPD)
لا يهم البرق ما إذا كان الشاحن سكنيًا أو تجاريًا، ولكن العواقب للضربة تختلف اختلافًا كبيرًا.
- سكني: قد يقلي الاندفاع شاحنًا واحدًا. من المحتمل أن يكون المنزل محميًا بواسطة SPD من النوع 2 في صندوق قاطع التيار الرئيسي.
- تجاري: غالبًا ما تحتوي مواقف السيارات على أعمدة إنارة (مغناطيس البرق) وتشغيل كابلات تحت الأرض طويلة تعمل كهوائيات لزيادات التيار المستحثة. يمكن أن تدمر الضربة القريبة كل شاحن في الشبكة في وقت واحد.
استراتيجية الدفاع ذات المستويين
تتطلب لوحات توزيع المركبات الكهربائية التجارية استراتيجية SPD قوية:
- وحدة التغذية الرئيسية (مدخل الخدمة): قم بتثبيت مانع الصواعق من النوع 1+2. يعالج هذا الطاقة الهائلة لتيارات البرق المباشرة (شكل موجة 10/350 ميكروثانية).
- اللوحات الفرعية/قواعد الشحن: إذا تجاوزت المسافة من اللوحة الرئيسية إلى الشاحن 10 أمتار (33 قدمًا)، توصي المواصفة IEC 60364-4-44 بتثبيت وحدة إضافية النوع 2 SPD محليًا عند الشاحن.
لا تتخط هذه الخطوة. تكلفة استبدال 10 شواحن تجارية باهظة مقارنة بتكلفة الحماية المناسبة من زيادة التيار. انظر تحليلنا: هل تحتاج شواحن السيارات الكهربائية إلى حماية من زيادة التيار؟
الجزء 4: القياس والاتصال وحماية الإشارة
على عكس الوحدات السكنية حيث يقوم المستخدم ببساطة بتوصيلها، فإن الشواحن التجارية هي أجهزة “ذكية”. إنهم يحتاجون إلى:
- اتصال OCPP: للفواتير وموازنة الأحمال.
- قارئات RFID: لمصادقة المستخدم.
- القياس الذكي: قياس الطاقة المعتمد من MID للحصول على دقة من الدرجة التجارية.
حماية “الدماغ”
خطوط الاتصال هذه (Ethernet أو RS485 أو وحدات 4G LTE) حساسة للغاية لارتفاعات الجهد. قد ينقذ ارتفاع الطاقة جهات اتصال الطاقة القوية ولكنه يقلي لوحة الاتصال الحساسة، مما يجعل الشاحن “غير متصل” وغير مجدٍ لتوليد الإيرادات.
أفضل الممارسات التجارية:
التثبيت موانع الصواعق للإشارة (واقيات زيادة التيار لخط البيانات) جنبًا إلى جنب مع موانع الصواعق للطاقة. نادرًا ما يتم ذلك في الوظائف السكنية ولكنه مواصفة قياسية للبنية التحتية التجارية الموثوقة.
تحليل مقارن: الحماية السكنية مقابل التجارية للسيارات الكهربائية
يوضح الجدول التالي المكونات الرئيسية والاختلافات في التكلفة لتقدير المشاريع من قبل المثبتين.
| الميزة | سكني (صندوق حائط من المستوى 2) | تجاري (أسطول / عام) |
|---|---|---|
| الحماية الأولية | MCB (قاطع الدائرة المصغر) | MCCB (قاطع الدائرة ذو الغلاف المصبوب) للتيار الكهربائي الرئيسي |
| تحديد حجم التيار الزائد | 125% من الحمل (على سبيل المثال، 40 أمبير لشاحن 32 أمبير) | 125% + عامل تخفيض الحرارة (بسبب حرارة العلبة) |
| تسرب الأرض | النوع أ (غالبًا ما يكون كافيًا إذا تم دمج 6 مللي أمبير تيار مستمر) | قاطع التيار المتبقي من النوع B (إلزامي للامتثال والسلامة) |
| الحماية من زيادة التيار الكهربائي | النوع 2 (اللوحة الرئيسية) | النوع 1+2 (الرئيسي) + النوع الثاني (القاعدة) |
| الاتصال | Wi-Fi (جهاز توجيه المستهلك المباشر) | Ethernet/4G + حماية مانع الصواعق للإشارة |
| تصنيف العلبة | NEMA 3R / IP54 | NEMA 4X / IP65 (مقاوم للتخريب والتآكل) |
| تكلفة الحماية المقدرة | منخفضة (~ 50 دولارًا - 150 دولارًا لكل دائرة) | مرتفعة (~ 300 دولار - 600 دولار لكل دائرة) |
| نقطة الفشل الشائعة | تعثر القاطع بسبب نقص الدائرة المخصصة | ارتفاع درجة حرارة اللوحات وتعطيل قواطع التيار المتبقي (RCD) |
الأسئلة الشائعة (FAQ)
1. هل يمكنني استخدام قاطع التيار المتبقي من النوع A لشواحن السيارات الكهربائية التجارية؟
بشكل عام، لا. ما لم تتمكن من ضمان أن كل شاحن متصل به جهاز فصل التيار المباشر المتبقي (RDC-DD) مدمج ومتوافق مع IEC 62955، وأن التسرب في اتجاه التيار لن يتراكم، فإن النوع A محفوف بالمخاطر. النوع B هو معيار الصناعة للسلامة التجارية لمنع “التعطيل” الناتج عن تسرب التيار المستمر.
2. لماذا تتعثر قواطع السيارات الكهربائية التجارية الخاصة بي عندما يصبح الطقس حارًا؟
من المحتمل أن يكون هذا هو الخفض الحراري. يتم معايرة قواطع التيار المصغرة القياسية لدرجة حرارة 30 درجة مئوية (86 درجة فهرنهايت). داخل لوحة خارجية مزدحمة في الصيف، يمكن أن تتجاوز درجات الحرارة 50 درجة مئوية (122 درجة فهرنهايت)، مما يتسبب في تعثر القاطع دون التيار المقنن. يمكن أن يؤدي استخدام قواطع التيار المقولبة (MCCB) أو خفض تصنيف القواطع (على سبيل المثال، استخدام قاطع 50 أمبير لحمل 32 أمبير، إذا سمح مقياس السلك بذلك) إلى حل هذه المشكلة.
3. هل أحتاج إلى مفتاح فصل في كل شاحن؟
تتطلب المادة 625.43 من NEC وسيلة فصل قابلة للقفل في وضع الفتح. بالنسبة للقواعد التجارية، غالبًا ما يكون هذا مطلوبًا أن يكون مرئيًا وفي مرمى رؤية الشاحن لضمان السلامة أثناء الصيانة.
4. ما هو الفرق بين الحماية من زيادة التيار من النوع 1 والنوع 2 للسيارات الكهربائية؟
تم تصميم النوع 1 للتعامل مع ضربات الصواعق المباشرة ويتم تركيبه عند مدخل الخدمة الرئيسي. يتعامل النوع 2 مع الاندفاعات غير المباشرة (اندفاعات التحويل، الضربات البعيدة) ويتم تركيبه في اللوحات الفرعية أو الآلات. تحتاج المواقع التجارية الخارجية إلى حماية من النوع 1 عند المصدر.
5. هل قاطع التيار المتبقي “النوع EV” هو نفسه النوع B؟
ليس بالضبط. يشير “النوع EV” عادةً إلى منحنى تعثر محدد مُحسَّن لشحن السيارات الكهربائية، وغالبًا ما يعمل بشكل مشابه للنوع A + اكتشاف تيار مستمر 6 مللي أمبير. كامل النوع ب قاطع التيار المتبقي هو جهاز أكثر شمولاً يحمي من نطاق أوسع من الترددات وأعطال التيار المستمر، مما يجعله الخيار الأفضل للأحمال التجارية المختلطة.
6. كيف يؤثر موازنة الأحمال على تحديد حجم القاطع؟
تتيح لك إدارة الأحمال الديناميكية (DLM) تثبيت عدد أكبر من الشواحن مما يمكن أن تتعامل معه لوحة الخدمة الرئيسية الخاصة بك تقليديًا. ومع ذلك، فإن حماية دائرة الفرع المادية لكل شاحن فردي يجب أن يكون لا يزال بحجم أقصى خرج محتمل للشاحن، ما لم يكن نظام إدارة الأحمال نظام إدارة طاقة “مدرجًا” (EMS) معترفًا به بموجب القانون للحد من التيار فعليًا.
هل أنت مستعد لتحديد مواصفات مشروعك التجاري التالي؟
لا تدع العادات السكنية تخلق مسؤوليات تجارية. قم بترقية معيار الحماية الخاص بك مع مجموعة VIOX من قواطع الدائرة ذات الغلاف المصبوب (MCCB) وقواطع التيار المتبقي من النوع B والصناعية وثائق الخدمة الخاصة.
اتصل بدعم VIOX Engineering اليوم للحصول على استشارة بشأن مخطط الخط الواحد الخاص بك.
