دليل تحديد حجم قاطع الدائرة لشاحن السيارات الكهربائية: حسابات 7 كيلوواط و 22 كيلوواط | VIOX

لماذا شواحن السيارات الكهربائية ليست مثل الأجهزة الأخرى

عندما ينتقل المثبتون من الأعمال السكنية التقليدية إلى البنية التحتية لشحن السيارات الكهربائية، يظهر اختلاف حاسم على الفور: يجب أن يكون حجم قواطع الدائرة مختلفًا للأحمال المستمرة. على عكس غسالة الأطباق التي تعمل وتتوقف أو مجفف الملابس الذي يعمل لمدة ساعة، تعمل شواحن السيارات الكهربائية بتيار عالٍ مستمر لمدة 3-8 ساعات بشكل مستمر - مما يضعها في فئة فريدة تتطلب تحديد حجم حماية متخصص.

وفقًا لكل من NEC (الكود الكهربائي الوطني) المادة 625 و IEC 60364-7-722 تحدد المعايير أن أي حمولة من المتوقع أن تعمل لمدة ثلاث ساعات أو أكثر تعتبر “حمولة مستمرة”. يؤدي هذا التصنيف إلى متطلبات تخفيض إلزامي يتجاهلها العديد من المثبتين في البداية. القاعدة الأساسية واضحة ولكنها غير قابلة للتفاوض:

الحد الأدنى لتقييم القاطع = تيار الشاحن × 1.25

يراعي هذا العامل 1.25 التراكم الحراري في نقاط تلامس القاطع، والقضبان الموصلة، والنهايات الطرفية. عندما يتدفق التيار باستمرار، تتراكم الحرارة في التوصيلات الكهربائية بشكل أسرع مما يمكن أن تتبدد. تتطلب القواطع القياسية المصنفة بنسبة 80٪ من سعتها الاسمية للخدمة المستمرة هامش الأمان هذا لمنع التعثر المزعج والتدهور المبكر للمكونات.

ضع في اعتبارك اختلاف المظهر الحراري: قد يسحب مجفف كهربائي بقوة 30 أمبير تيارًا كاملاً لمدة 45 دقيقة، ثم يتوقف، مما يسمح لنقاط تلامس القاطع بالتبريد. تحافظ شاحن سيارة كهربائية بقوة 32 أمبير على سحب 32 أمبير لمدة خمس ساعات متتالية أثناء الشحن طوال الليل. هذا الإجهاد الحراري المستمر هو السبب في أن مطابقة أمبير القاطع مع أمبير الشاحن هو الخطأ الأكثر شيوعًا - وخطورة - في تحديد الحجم.

دعنا نفحص التطبيق العملي بأمثلة ملموسة:

حساب أحادي الطور بقدرة 7 كيلو وات:

• الطاقة: 7000 واط
• الجهد: 230 فولت (IEC) أو 240 فولت (NEC)
• تيار الشاحن: 7000 واط ÷ 230 فولت = 30.4 أمبير
• عامل الحمل المستمر: 30.4 أمبير × 1.25 = 38 أمبير
• حجم القاطع القياسي التالي: 40A ✓

حساب ثلاثي الأطوار بقدرة 22 كيلو وات:

• الطاقة: 22000 واط
• الجهد: 400 فولت ثلاثي الأطوار (IEC)
• التيار لكل طور: 22000 واط ÷ (√3 × 400 فولت) = 31.7 أمبير
• عامل الحمل المستمر: 31.7 أمبير × 1.25 = 39.6 أمبير
• حجم القاطع القياسي التالي: 40 أمبير لكل قطب ✓

لاحظ أنه على الرغم من اختلاف الطاقة ثلاث مرات بين شواحن 7 كيلو وات و 22 كيلو وات، إلا أن كلاهما يتطلب قواطع 40 أمبير - يكمن التمييز الرئيسي في عدد الأقطاب (2P مقابل 3P / 4P) بدلاً من تصنيف الأمبير نفسه. تنبع هذه النتيجة غير البديهية من قدرة الطاقة ثلاثية الأطوار على توزيع التيار عبر موصلات متعددة.

شواحن السيارات الكهربائية بقدرة 7 كيلو وات: المعيار السكني

المواصفات الفنية

يمثل مستوى الشحن 7 كيلو وات النقطة المثالية العالمية للتركيبات المنزلية، حيث يوفر إمكانية الشحن الكامل طوال الليل لمعظم سيارات الركاب الكهربائية مع العمل داخل البنية التحتية الكهربائية السكنية القياسية. المعلمات الفنية هي:

• الفولتية: 230 فولت أحادي الطور (أسواق IEC) / 240 فولت (أسواق NEC)
• سحب تيار الشاحن: 30.4 أمبير (عند 230 فولت) أو 29.2 أمبير (عند 240 فولت)
• عامل 1.25 المطبق: الحد الأدنى لسعة الدائرة 38 أمبير
• القاطع الموصى به: 40 أمبير (ليس 32 أمبير)
• معدل الشحن النموذجي: 25-30 ميلاً من المدى في الساعة

لماذا 40 أمبير، وليس 32 أمبير؟

تنبع الأسطورة المستمرة القائلة بأن “شاحن 32 أمبير يحتاج إلى قاطع 32 أمبير” من الخلط بين الشاحن تيار التشغيل مع متطلبات حماية الدائرة. إليك ما يحدث بالفعل داخل القاطع أثناء شحن السيارة الكهربائية المستمر:

سلسلة التراكم الحراري:

1. يتدفق التيار عبر الشريط ثنائي المعدن أو المستشعر الإلكتروني للقاطع
2. يحدث التسخين المقاوم عند نقاط التلامس والنهايات الطرفية
3. تتبدد الحرارة في الهواء المحيط والعلبة
4. عند 80٪ من الخدمة (الحمل المستمر)، يتساوى توليد الحرارة مع التبديد - التوازن
5. عند 100٪ من الخدمة، تتراكم الحرارة بشكل أسرع مما تتبدد - خطر الهروب الحراري

تشتمل قواطع الدائرة المصغرة VIOX على تقنية تلامس سبائك الفضة التي تقلل مقاومة التلامس بنسبة 15-20٪ مقارنة بجهات الاتصال النحاسية القياسية. يُترجم هذا إلى درجات حرارة تشغيل أقل وعمر خدمة أطول في تطبيقات الخدمة المستمرة مثل شحن السيارات الكهربائية. ومع ذلك، حتى مع وجود مواد فائقة، تظل قاعدة تحديد الحجم 1.25 إلزامية للامتثال للكود وصلاحية الضمان.

عندما يختار المثبتون قاطع 32 أمبير لشاحن 32 أمبير، فإنهم يشغلون القاطع بنسبة 100٪ من سعته المقدرة باستمرار. ستتعثر معظم القواطع في غضون 60-90 دقيقة في ظل هذه الظروف - ليس بسبب التيار الزائد، ولكن بسبب تنشيط حماية الحمل الزائد الحراري. تُظهر التقارير الميدانية باستمرار أن قواطع 32 أمبير في تركيبات 7 كيلو وات تفشل في غضون 18-24 شهرًا بسبب الإجهاد الحراري.

خيارات تهيئة العمود

يعتمد الاختيار بين تكوينات 1P + N و 2P على تأريض النظام ومتطلبات الكود المحلي:

1P + N MCB (مع حماية محايدة):

• مناسب لأنظمة التأريض TN-S و TN-C-S
• يحمي كلاً من الموصلات الخطية والمحايدة
• مطلوب في المملكة المتحدة (BS 7671) والعديد من أسواق IEC
• يضمن عزل كلا الموصلات الحاملة للتيار أثناء الصيانة

قاطع التيار المصغر ثنائي الأقطاب (حماية بين الخطوط):

• معيار في تركيبات NEC مع موصل أرضي منفصل
• يحمي L1 و L2 في أنظمة الطور المنقسم 240 فولت
• تكلفة أقل من 1P+N بسبب تبسيط تبديل المحايد
• شائع في اللوحات السكنية في أمريكا الشمالية

للحصول على إرشادات حول اختيار نوع قاطع التيار المصغر المناسب لتطبيقك، راجع دليلنا الكامل لاختيار قواطع التيار المصغرة. تذكر أن شواحن المركبات الكهربائية تتطلب حماية من التيار الزائد (MCB) وحماية من التسرب الأرضي (RCD) -فهم الفرق بين RCD و MCB أمر بالغ الأهمية للتركيبات المتوافقة.

دليل تحديد حجم الأسلاك

تحديد حجم قاطع التيار هو نصف المعادلة فقط - يجب أن يتطابق حجم الموصل مع تصنيف القاطع مع مراعاة انخفاض الجهد:

تركيب قياسي 7 كيلو واط (≤20 متر):

• نحاس: 6 مم² (ما يعادل 10 AWG)
• القدرة الحالية: 41 أمبير (طريقة التثبيت المباشر C)
• انخفاض الجهد: <1.5% عند 30.4 أمبير على مدى 20 مترًا
• التكلفة: معتدلة

تركيب مقاوم للمستقبل 7 كيلو واط (مسار ترقية 11 كيلو واط):

• نحاس: 10 مم² (ما يعادل 8 AWG)
• القدرة الحالية: 57 أمبير (طريقة التثبيت المباشر C)
• يستوعب شاحنًا مستقبليًا بقدرة 48 أمبير (11 كيلو واط) دون إعادة توصيل الأسلاك
• انخفاض الجهد: <1% عند 30.4 أمبير على مدى 30 مترًا
• التكلفة: +30% مواد، ولكنها تلغي تكاليف إعادة توصيل الأسلاك في المستقبل

تركيبات طويلة المدى (>20 مترًا):

• يصبح انخفاض الجهد هو العامل المهيمن
• استخدم نحاس 10 مم² كحد أدنى
• ضع في اعتبارك 16 مم² للمسافات التي تتجاوز 40 مترًا
• بدلاً من ذلك، انقل لوحة التوزيع بالقرب من نقطة الشحن

إذا كان التثبيت الخاص بك يتطلب تقييم سعة اللوحة الحالية، فراجع دليلنا حول ترقية لوحات 100 أمبير لشواحن المركبات الكهربائية, ، والذي يتضمن أوراق عمل لحساب الأحمال وأشجار قرارات تحديد حجم اللوحة.

شواحن المركبات الكهربائية بقدرة 22 كيلو واط: تطبيقات تجارية وعالية الأداء

المواصفات الفنية

تخدم شواحن 22 كيلو واط الأساطيل التجارية ومحطات الشحن في أماكن العمل والتركيبات السكنية الراقية حيث يهم الإنجاز السريع. على عكس شواحن 7 كيلو واط التي تعمل ضمن البنية التحتية أحادية الطور، تتطلب تركيبات 22 كيلو واط طاقة ثلاثية الطور - وهو شرط أساسي للبنية التحتية يحد من النشر بشكل أساسي على البيئات التجارية والصناعية.

• الفولتية: ثلاثي الطور 400 فولت (أسواق IEC) / ثلاثي الطور 208 فولت (NEC تجاري)
• التيار لكل طور: 31.7 أمبير عند 400 فولت أو 61 أمبير عند 208 فولت
• عامل 1.25 المطبق: 39.6 أمبير كحد أدنى (نظام 400 فولت)
• القاطع الموصى به: 40 أمبير 3P أو 4P
• معدل الشحن النموذجي: 75-90 ميلاً من المدى في الساعة

يوضح الفرق الصارخ في التيار بين أنظمة 400 فولت و 208 فولت سبب معاناة التركيبات ثلاثية الطور ذات الجهد المنخفض (الشائعة في المباني التجارية القديمة في أمريكا الشمالية) مع البنية التحتية لشحن المركبات الكهربائية. يتطلب نظام 208 فولت ما يقرب من ضعف التيار لنفس خرج الطاقة، مما يستلزم موصلات أثقل وقواطع أكبر - مما يجعل التحديثات باهظة التكلفة في كثير من الأحيان.

ميزة الطور الثلاثي

يوفر توزيع الطاقة ثلاثي الطور مزايا أساسية لشحن المركبات الكهربائية عالي الطاقة:

توزيع التيار:

• مكافئ أحادي الطور 22 كيلو واط: سيتطلب ~95 أمبير عند 230 فولت (غير عملي)
• ثلاثي الطور 22 كيلو واط: 31.7 أمبير فقط لكل طور عند 400 فولت
• يحمل كل موصل ثلث الحمل
• يقترب التيار المحايد من الصفر في الأنظمة المتوازنة

كفاءة البنية التحتية:

• يعني التيار الأقل لكل موصل متطلبات أصغر لمقياس الأسلاك
• تقليل خسائر I²R عبر نظام التوزيع
• استخدام أفضل لسعة المحولات
• يتيح شواحن متعددة بقدرة 22 كيلو واط من لوحة ثلاثية الطور واحدة

القيود العملية:

• خدمة سكنية قياسية: أحادية الطور فقط (معظم الأسواق)
• تجاري صغير: قد يكون لديه مدخل خدمة ثلاثي الطور، توزيع أحادي الطور
• صناعي/تجاري كبير: توزيع ثلاثي الطور كامل إلى اللوحات الفرعية
• سكني راقي: ثلاثي الطور متاح في بعض الأسواق الأوروبية، نادر في أمريكا الشمالية

بالنسبة للمثبتين المعتادين على العمل أحادي الطور، فإن التحول المفاهيمي كبير: لم تعد تفكر في “الساخن والمحايد” بل L1 و L2 و L3 والمحايد, ، مع تدفق التيار بين الأطوار بدلاً من الطور إلى المحايد.

لماذا 22 كيلو واط ليست دائمًا 63 أمبير

ينبع خطأ التحجيم المستمر من سوء تطبيق منطق “شاحن 32 أمبير = قاطع 40 أمبير” السكني على التركيبات ثلاثية الطور. يتبع الارتباك عادةً هذا المنطق الخاطئ:

❌ منطق غير صحيح:
“يسحب شاحن أحادي الطور بقدرة 7 كيلو واط 30 أمبير ويحتاج إلى قاطع 40 أمبير، لذا فإن الشاحن بقدرة 22 كيلو واط (3 أضعاف الطاقة) يحتاج إلى 3 أضعاف القاطع: 120 أمبير أو 100 أمبير على الأقل.”

✓ تحليل صحيح:

• 22,000 واط ÷ (√3 × 400 فولت) = 31.7 أمبير لكل طور
• 31.7 أمبير × 1.25 = 39.6 أمبير
• الحجم القياسي التالي: قاطع 40 أمبير

الرياضيات لا لبس فيها: تتطلب تركيبات 22 كيلو واط ثلاثية الطور قواطع 40 أمبير، وليس 63 أمبير. يظهر حجم 63 أمبير في المواصفات في ظل ظروف محددة:

متى يكون 63 أمبير مناسبًا:

• مسارات الكابلات التي تتجاوز 50 مترًا مع انخفاض كبير في الجهد
• درجات الحرارة المحيطة باستمرار أعلى من 40 درجة مئوية (104 درجة فهرنهايت)
• التوسع المستقبلي إلى قدرة 44 كيلو واط (شاحن مزدوج)
• التكامل مع أنظمة إدارة أحمال المباني التي تتطلب حيزًا إضافيًا
• الامتثال للقوانين الإقليمية التي تتطلب عوامل 150% أو 160% (بعض المعايير الألمانية)

متى يكون 63 أمبير مضيعة:

• تركيب قياسي 22 كيلو واط، مسار الكابل <30 مترًا، مناخ معتدل
• يخلق مشاكل انتقائية مع قواطع رئيسية 80 أمبير أو 100 أمبير في المنبع
• يزيد من تصنيف مخاطر القوس الكهربائي
• تكلفة مواد أعلى دون فائدة تتعلق بالسلامة

بالنسبة للتركيبات التي تتطلب متانة وقابلية تعديل قواطع الدائرة ذات العلبة المقولبة، يرجى الرجوع إلى دليلنا الفني MCCB. كما نوقش في مقارنة القواطع السكنية مقابل الصناعية, ، يتضمن الاختيار بين MCB و MCCB تحليل دورة التشغيل والظروف البيئية ومتطلبات التكامل بدلاً من مجرد عتبات الطاقة.

نقطة قرار MCB مقابل MCCB

بالنسبة للتركيبات القياسية 22 كيلو واط،, MCB كافٍ وفعال من حيث التكلفة. يجب أن يكون قرار الترقية إلى MCCB مدفوعًا بمتطلبات فنية محددة:

الترقية إلى MCCB متى:

1. شواحن متعددة على بنية تحتية مشتركة
   • نشر 3+ شواحن أو أكثر من لوحة توزيع واحدة
   • الحاجة إلى إعدادات تعثر قابلة للتعديل للتنسيق مع إدارة الأحمال
   • الاستفادة من وحدات التعثر الإلكترونية مع بروتوكولات الاتصال
2. الظروف البيئية القاسية
   • التركيبات الخارجية في المناخات القاسية (-40 درجة مئوية إلى +70 درجة مئوية)
   • البيئات الساحلية المعرضة لرذاذ الملح
   • البيئات الصناعية التي تتعرض للاهتزاز أو الغبار أو المواد الكيميائية
   • توفر حاويات MCCB تصنيفات IP فائقة (IP65/IP67 مقابل IP20 النموذجي لـ MCB)
3. تكامل نظام إدارة المباني
   • المرافق التي لديها بنية تحتية SCADA أو BAS موجودة
   • اتصال Modbus RTU/TCP لمراقبة الطاقة
   • قدرة التعثر عن بعد لبرامج الاستجابة للطلب
   • تقليل القوس الكهربائي من خلال التعشيق الانتقائي للمنطقة

التمسك بـ MCB متى:

• تركيب شاحن فردي أو مزدوج
• بيئة داخلية خاضعة للرقابة
• تطبيق سكني أو تجاري خفيف قياسي
• تحسين التكلفة هو الأولوية
• يفتقر موظفو الصيانة إلى التدريب على تعديل MCCB

VIOX MCBs دمج نفس مبادئ التشغيل الحرارية المغناطيسية مثل خطنا MCCB مع منحنيات التعثر التي تم اختبارها وفقًا لمعايير IEC 60898-1 للحصول على أداء ثابت. تتجاوز قدرة القطع المقدرة (10 كيلو أمبير للقواطع السكنية، وما يصل إلى 25 كيلو أمبير للقواطع الصناعية) متطلبات تركيب شحن المركبات الكهربائية النموذجية.

ما وراء التيار الزائد: لماذا تعتبر أجهزة التيار المتبقي غير قابلة للتفاوض

تحمي قواطع الدائرة المصغرة وقواطع الدائرة ذات العلبة المقولبة من التيار الزائد (ظروف التحميل الزائد والقصور) . إنها تراقب حجم التيار وتقطع الدائرة عند تجاوز العتبات. ومع ذلك، فإنها توفر حماية صفرية ضد سيناريو الأعطال الأكثر خطورة في شحن المركبات الكهربائية: تيارات التسرب الأرضي التي يمكن أن تسبب صعقًا كهربائيًا دون أن تتسبب في تعثر MCB على الإطلاق.

ما لا تكتشفه MCBs:

• تيار التسرب من خلال العزل التالف إلى الأرض
• تيارات الأعطال التي تقل عن عتبة التعثر المغناطيسي (عادةً 5-10 × التيار المقدر)
• تيارات أعطال التيار المستمر (شائعة في أنظمة شحن المركبات الكهربائية)
• أعطال التأريض في هيكل السيارة أو كابل الشحن

هذا هو المكان الذي أجهزة التيار المتبقي (RCDs) أصبحت إلزامية. تراقب أجهزة التيار المتبقي (RCDs) باستمرار توازن التيار بين الموصلات الحية والمحايدة. أي خلل في التوازن يتجاوز 30 مللي أمبير (IΔn = 30 مللي أمبير لحماية الأفراد) يشير إلى تسرب التيار إلى الأرض - يحتمل أن يكون عبر شخص - ويؤدي إلى فصل فوري في غضون 30 مللي ثانية.

متطلبات أجهزة التيار المتبقي الخاصة بالمركبات الكهربائية:

تقدم المركبات الكهربائية تيار خطأ مستمر (DC) تعقيدات لا تستطيع أجهزة التيار المتبقي من النوع A القياسية اكتشافها. تستخدم المركبات الكهربائية الحديثة مقومات في شواحنها المدمجة، ويمكن أن تؤدي أعطال التيار المستمر إلى تشبع القلب المغناطيسي لأجهزة التيار المتبقي من النوع A، مما يجعلها غير فعالة.

جهاز التيار المتبقي من النوع A: يكتشف تيارات الخطأ المترددة فقط

• مناسب للأجهزة التقليدية
• ⚠️ غير كاف لشحن المركبات الكهربائية
• قد يفشل في التعثر في ظل ظروف خطأ التيار المستمر

جهاز التيار المتبقي من النوع B: يكتشف تيارات الخطأ المترددة والمستمرة

• مطلوب لشحن المركبات الكهربائية وفقًا للمعيار IEC 61851-1
• يكتشف التيار المستمر السلس (عتبة 6 مللي أمبير) والتيار المستمر النبضي
• تكلفة أعلى بكثير من النوع A (علاوة سعر 3-5 مرات)
• ✓ موصى به لجميع تركيبات المركبات الكهربائية

جهاز التيار المتبقي من النوع F: نوع A محسن مع استجابة تردد 1 كيلو هرتز

• مناسب لمحركات التردد المتغيرة والمعدات التي تعمل بالعاكس
• ⚠️ غير كاف لشحن المركبات الكهربائية (لا يوجد كشف للتيار المستمر)

للحصول على مقارنة تفصيلية لأنواع أجهزة التيار المتبقي خصيصًا لتطبيقات المركبات الكهربائية، بما في ذلك تحليل التكلفة والفوائد والحلول البديلة مثل مراقبة RDC-DD، راجع دليلنا الشامل جهاز التيار المتبقي من النوع B مقابل النوع F مقابل النوع EV.

حلول الحماية المدمجة

قواطع التيار المتبقي مع الحماية من التيار الزائد (RCBOs) تدمج وظائف جهاز التيار المتبقي وقاطع التيار المصغر (MCB) في وحدة DIN واحدة، مما يوفر العديد من المزايا لتركيبات شحن المركبات الكهربائية:

الايجابيات:

• كفاءة المساحة: يشغل 2-4 وحدات DIN مقابل 4-6 لأجهزة التيار المتبقي + قاطع التيار المصغر المنفصلة
• تبسيط الأسلاك: جهاز واحد، عدد أقل من التوصيلات البينية
• حماية انتقائية: لا يؤدي الخطأ في دائرة المركبة الكهربائية إلى تعثر الأحمال الأخرى
• تقليل ازدحام اللوحة: ضروري للتعديلات التحديثية في العبوات الضيقة

سلبيات:

• تكلفة وحدة أعلى: 2-3 أضعاف التكلفة المجمعة لأجهزة التيار المتبقي وقاطع التيار المصغر المنفصلة
• تعثر شامل أو لا شيء: يؤدي خطأ التأريض والتيار الزائد إلى فصل نفس الدائرة
• توافر محدود: قواطع التيار المتبقي من النوع B هي عناصر متخصصة مع مهل زمنية أطول
• تعقيد الصيانة: يؤدي فشل جهاز واحد إلى تعطيل كلتا الحمايتين

لتركيبات الشحن المتعددة (شحن مكان العمل، مستودعات الأساطيل)،, هيكل جهاز التيار المتبقي المشترك غالبًا ما يثبت أنه أكثر اقتصادا: يحمي جهاز التيار المتبقي من النوع B واحد دوائر شحن متعددة محمية بقواطع التيار المصغرة. يركز هذا النهج اكتشاف خطأ التيار المستمر المكلف في جهاز واحد في المنبع مع الحفاظ على حماية انتقائية من التيار الزائد. راجع دليلنا قاطع التيار المتبقي مقابل دليل AFDD لبنى الحماية البديلة.

أفضل ممارسات التركيب من الميدان

تقييم سعة اللوحة

قبل تحديد أحجام القواطع، تحقق من أن الخدمة الكهربائية الحالية يمكنها دعم الحمل الإضافي. تندرج معظم الخدمات السكنية في فئتين:

خدمة 100 أمبير (شائعة في البناء قبل عام 2000):

• إجمالي الطاقة المتاحة: 100 أمبير × 240 فولت = 24 كيلو وات
• الحمل الآمن المستمر (قاعدة 80%): 19.2 كيلو وات
• الحمل الحالي النموذجي: 12-15 كيلو وات (HVAC، الأجهزة، الإضاءة)
• السعة المتبقية: ~4-7 كيلو وات
• الحكم: هامشي لشاحن 7 كيلو وات، يوصى بترقية اللوحة

خدمة 200 أمبير (قياسية سكنية حديثة):

• إجمالي الطاقة المتاحة: 200 أمبير × 240 فولت = 48 كيلو وات
• الحمل الآمن المستمر: 38.4 كيلو وات
• الحمل الحالي النموذجي: 15-20 كيلو وات
• السعة المتبقية: ~18-23 كيلو وات
• الحكم: كاف لشاحن 7 كيلو وات، ربما 11 كيلو وات مع إدارة الحمل

طريقة حساب الأحمال (المادة 220 من NEC / IEC 60364-3):

1. حساب حمل الإضاءة العامة والمآخذ (3 فولت أمبير/قدم² أو 33 فولت أمبير/م²)
2. إضافة أحمال الأجهزة حسب قيم اللوحة الاسمية
3. تطبيق عوامل الطلب وفقًا لجداول الكود
4. إضافة شاحن السيارة الكهربائية بنسبة 125% من التصنيف المستمر (شاحن 7 كيلو وات = 8.75 كيلو وات كحد أدنى)
5. مقارنة إجمالي الحمل المحسوب بتصنيف الخدمة

إذا تجاوز الحمل المحسوب 80% من سعة الخدمة، تشمل الخيارات:

• ترقية الخدمة (200 أمبير أو 400 أمبير)
• نظام إدارة الأحمال (الشحن التسلسلي)
• تقليل طاقة الشاحن (22 كيلو وات ← 11 كيلو وات ← 7 كيلو وات)

بالنسبة لاعتبارات ترقية اللوحة السكنية الخاصة بشحن السيارات الكهربائية، فإن دليلنا دليل ترقية لوحة 100 أمبير لشاحن السيارة الكهربائية يوفر أشجار القرار وتحليل التكلفة والفوائد.

تخفيض التصنيف بسبب درجة الحرارة المحيطة

تفترض تصنيفات القواطع القياسية درجة حرارة محيطة قدرها 30 درجة مئوية (86 درجة فهرنهايت). تتطلب التركيبات التي تتجاوز هذا الخط الأساسي تخفيض التصنيف لمنع التعثر الحراري:

عوامل تخفيض التصنيف وفقًا للمعيار IEC 60898-1:

• 30 درجة مئوية (86 درجة فهرنهايت): 1.0 (بدون تخفيض)
• 40 درجة مئوية (104 درجة فهرنهايت): 0.91 (اضرب تصنيف القاطع في 0.91)
• 50 درجة مئوية (122 درجة فهرنهايت): 0.82
• 60 درجة مئوية (140 درجة فهرنهايت): 0.71

سيناريوهات من الواقع العملي:

شاحن خارجي في صيف أريزونا:

• المحيطة: 45 درجة مئوية (113 درجة فهرنهايت)
• عامل تخفيض التصنيف: ~0.86
• التصنيف الفعال لقاطع 40 أمبير: 40 أمبير × 0.86 = 34.4 أمبير
• سحب شاحن 7 كيلو وات: 30.4 أمبير
• هامش الأمان: كافٍ ولكنه ضئيل - ضع في اعتبارك قاطع 50 أمبير

لوحة مغلقة، ضوء الشمس المباشر:

• يمكن أن يصل الجزء الداخلي من اللوحة إلى 55 درجة مئوية (131 درجة فهرنهايت)
• عامل تخفيض التصنيف: ~0.76
• التصنيف الفعال لقاطع 40 أمبير: 40 أمبير × 0.76 = 30.4 أمبير
• سحب شاحن 7 كيلو وات: 30.4 أمبير
• هامش الأمان: صفر - الترقية إلى 50 أمبير إلزامية

تركيب داخلي يتم التحكم في مناخه:

• ثابت 22 درجة مئوية (72 درجة فهرنهايت)
• عامل تخفيض التصنيف: 1.05 (رفع طفيف للتصنيف)
• يتم تطبيق التحجيم القياسي

تستخدم قواطع VIOX ملامسات من سبائك الفضة والتنغستن مع موصلية حرارية فائقة (410 واط/م·ك مقابل 385 واط/م·ك للنحاس النقي). يقلل هذا من ارتفاع درجة حرارة الملامس بمقدار 8-12 درجة مئوية تحت الحمل المستمر، مما يوفر بشكل فعال هامشًا حراريًا مدمجًا. ومع ذلك، يجب تطبيق عوامل تخفيض التصنيف المطلوبة في الكود للامتثال.

عزم دوران الطرف: نقطة الفشل الخفية

يكشف تحليل الفشل الميداني أن عزم دوران الطرف غير الصحيح يمثل 30-40% من حالات الفشل المبكر للقواطع في تركيبات شحن السيارات الكهربائية - أكثر من أي عامل منفرد آخر. تتوالى العواقب:

عزم دوران أقل من اللازم (الخطأ الأكثر شيوعًا):

1. مقاومة تلامس عالية في واجهة الطرف
2. تسخين موضعي (خسائر I²R)
3. أكسدة أسطح النحاس
4. زيادة أخرى في المقاومة (حلقة تغذية مرتدة إيجابية)
5. تلف حراري لغلاف القاطع أو القضيب الموصل
6. فشل كارثي أو خطر نشوب حريق

عزم دوران مفرط:

1. تشقق غلاف كتلة الطرف (شائع في أغلفة البولي كربونات)
2. تجريد الخيوط في أطراف النحاس الأصفر
3. تشوه الموصل مما يتسبب في ارتخاء مستقبلي
4. فشل فوري أو عيب كامن

مواصفات عزم دوران طرف VIOX:

تصنيف القاطع	عزم دوران المحطة الطرفية	حجم الموصل
قاطع MCB من 16-25 أمبير	2.0 نيوتن متر	2.5-10 مم²
قاطع MCB من 32-63 أمبير	2.5 نيوتن-متر	6-16 مم²
80-125 أمبير قاطع تيار مصغر (MCB)	3.5 نيوتن-متر	10-35 مم²

بروتوكول التركيب:

1. قم بتعرية الموصل للطول المحدد الموضح على ملصق القاطع (عادةً 12 مم)
2. أدخل الموصل بالكامل في الطرف حتى يتوقف الموصل
3. قم بتطبيق عزم الدوران تدريجيًا باستخدام مفك براغي معاير
4. تحقق من عزم الدوران باستخدام مفك براغي محدد لعزم الدوران أو مفتاح عزم الدوران
5. قم بإجراء فحص بصري - لا يوجد تلف مرئي لجدائل الموصل
6. أعد فحص عزم الدوران بعد 10 دقائق (يتدفق النحاس البارد قليلاً)

تأمين التركيب للمستقبل

إن التطور السريع لسوق السيارات الكهربائية يجعل تركيب اليوم “الكافي” يمثل عنق الزجاجة في الغد. يدمج القائمون بالتركيب الذين يفكرون في المستقبل استراتيجيات تأمين المستقبل التالية:

تحديد حجم الكابل لمسار الترقية:

• يتيح تركيب نحاس 10 مم² لشاحن 7 كيلو وات ترقية مستقبلية إلى 11 كيلو وات دون إعادة توصيل الأسلاك
• يستوعب 16 مم² القفز إلى 22 كيلو وات (إذا أصبح التيار ثلاثي الأطوار متاحًا)
• حجم القناة: 32 مم (1.25 بوصة) كحد أدنى لثلاثة موصلات + أرضي
• خيوط السحب: قم دائمًا بالتركيب لاستبدال الموصل في المستقبل

تخطيط مساحة اللوحة:

• احتفظ بمساحة سكة DIN مجاورة لدائرة الشاحن الثانية
• حدد لوحات التوزيع بسعة احتياطية 30-40٪
• قم بتوثيق حسابات الحمل بافتراض إضافات مستقبلية
• ضع في اعتبارك لوحات الحافلات المنقسمة التي تفصل دوائر السيارات الكهربائية عن أحمال المنزل

تكامل قاطع التيار الذكي:

• القدرة على مراقبة الطاقة (قياس كيلووات في الساعة لكل دائرة)
• فصل/إعادة ضبط عن بعد لبرامج الاستجابة للطلب
• التكامل مع أنظمة إدارة الطاقة المنزلية (HEMS)
• بروتوكولات الاتصال: Modbus RTU أو KNX أو بروتوكولات خاصة

التكلفة الإضافية للموصلات كبيرة الحجم (6 مم² → 10 مم²) هي 30-40٪ تكلفة مواد أعلى ولكنها تلغي 100٪ من تكلفة إعادة توصيل الأسلاك للترقيات المستقبلية - وهو عائد استثمار مقنع للتركيبات التي تتوقع عمر خدمة يزيد عن 10 سنوات.

مرجع سريع: تحديد حجم قاطع التيار 7 كيلو وات مقابل 22 كيلو وات

المواصفات	7 كيلو وات أحادي الطور	22 كيلو وات ثلاثي الأطوار
جهد الإمداد	230 فولت (IEC) / 240 فولت (NEC)	400 فولت ثلاثي الأطوار (IEC) / 208 فولت ثلاثي الأطوار (NEC)
سحب تيار الشاحن	30.4 أمبير (230 فولت) / 29.2 أمبير (240 فولت)	31.7 أمبير لكل طور (400 فولت) / 61 أمبير لكل طور (208 فولت)
عامل الحمل المستمر	× 1.25 (قاعدة 125٪)	× 1.25 (قاعدة 125٪)
الحد الأدنى المحسوب	38 أمبير	39.6 أمبير لكل طور
حجم قاطع التيار الموصى به	40A	40A
أقطاب قاطع التيار المطلوبة	2P (NEC) / 1P+N (IEC)	3P أو 4P (مع محايد)
نوع قاطع التيار المتبقي الموصى به (RCD)	النوع B، 30 مللي أمبير	النوع B، 30 مللي أمبير
حجم السلك النموذجي (نحاس)	6 مم² (≤20 م) / 10 مم² (مقاوم للمستقبل)	10 مم² أو 16 مم² لكل طور
حجم السلك النموذجي (ألومنيوم)	10 مم² (≤20 م) / 16 مم² (مقاوم للمستقبل)	16 مم² أو 25 مم² لكل طور
وقت التركيب (ساعات)	3-5 ساعات	6-10 ساعات
التكلفة التقريبية للمواد	200-400 دولار (MCB+RCD+سلك)	500-900 دولار (3P MCB+النوع B RCD+سلك)
التطبيق الأساسي	الشحن السكني طوال الليل	دوران سريع تجاري/أسطول
نقاط الفشل الشائعة	أطراف توصيل ذات عزم دوران منخفض، قاطع تيار صغير الحجم (32 أمبير)، RCD مفقود	عدم توازن الطور، تحديد حجم قاطع التيار غير صحيح (63 أمبير)، انخفاض الجهد

5 أخطاء مكلفة في تحديد حجم قاطع التيار

1. مطابقة قاطع التيار مع أمبير الشاحن

الخطأ: تركيب قاطع تيار 32 أمبير لشاحن 32 أمبير (7 كيلوواط) أو اختيار حجم قاطع التيار بناءً على تصنيف التيار الموجود على لوحة اسم الشاحن فقط دون تطبيق عوامل الحمل المستمر.

لماذا هذا خطأ: هذا يتجاهل الفرق الأساسي بين الأحمال المتقطعة والمستمرة. قاطع تيار 32 أمبير يعمل عند 32 أمبير بشكل مستمر سيعاني من تراكم حراري في نقاط التلامس والشريط ثنائي المعدن، مما يؤدي إلى تعثر مزعج خلال 60-90 دقيقة. تم تصميم قاطع التيار لحمل تياره المقنن عند دورة عمل 80٪ - الشحن المستمر للمركبات الكهربائية ينتهك هذا الافتراض.

النتيجة: فشل قاطع التيار قبل الأوان (عمر خدمة 18-24 شهرًا مقابل 10+ سنوات متوقعة)، تلف حراري لقضبان توصيل اللوحة، خطر نشوب حريق محتمل من الوصلات المحمومة، وعملاء محبطون يعانون من انقطاعات شحن عشوائية. تكاليف الاستبدال الميداني تبلغ 3-5 أضعاف التثبيت الأولي بسبب عمليات النقل بالشاحنات ومطالبات الضمان.

2. تجاهل عامل الحمل المستمر

الخطأ: حساب حجم قاطع التيار المطلوب باستخدام سحب التيار للشاحن دون الضرب في 1.25، مما يؤدي إلى أجهزة حماية صغيرة الحجم تلبي طلب التيار الفوري ولكنها تفتقر إلى الهامش الحراري.

لماذا هذا خطأ: تتطلب كل من المادة 625.41 من NEC و IEC 60364-7-722 صراحةً تحديد حجم 125٪ لمعدات شحن المركبات الكهربائية لأن الحمل يعمل باستمرار (> 3 ساعات). هذا ليس هامش أمان - إنه عامل تخفيض إلزامي بناءً على الاختبار الحراري لقواطع الدائرة تحت الحمل المستمر. تخطي هذه الخطوة ينتهك قوانين الكهرباء ويخلق مخاطر حرارية كامنة.

النتيجة: عمليات تفتيش كهربائية فاشلة، وضمانات معدات لاغية (تحدد معظم الشركات المصنعة لشواحن المركبات الكهربائية الحد الأدنى لأحجام قواطع الدائرة في كتيبات التثبيت)، وزيادة مسؤولية التأمين. والأهم من ذلك، أن الوصلات التي تعمل عند الحدود الحرارية تتدهور بشكل أسرع، مما يخلق أعطالًا ذات مقاومة عالية تظهر على شكل أعطال متقطعة - وهي أصعب أنواع الأعطال في التشخيص.

3. المبالغة في الحجم “لمجرد أن تكون آمنًا”

الخطأ: تركيب قاطع تيار 63 أمبير أو 80 أمبير لشاحن 7 كيلوواط “لمنع أي احتمال للتعثر”، معتقدًا أن الأكبر هو دائمًا أكثر أمانًا ويوفر قدرة توسع مستقبلية.

لماذا هذا خطأ: تخلق قواطع الدائرة كبيرة الحجم مشكلتين خطيرتين. أولاً، أنها تنتهك التنسيق الانتقائي- إذا حدث عطل في الشاحن، فقد لا يتعثر قاطع الدائرة كبير الحجم قبل أن يتعثر قاطع اللوحة الرئيسية، مما يتسبب في انقطاع التيار عن اللوحة بأكملها بدلاً من إيقاف تشغيل الدائرة المعزولة. ثانيًا، تسمح قواطع الدائرة الأكبر بتيارات عطل أعلى، مما يزيد من طاقة الحادث الناتج عن القوس الكهربائي ويتطلب معدات وقاية شخصية أكثر تكلفة لأعمال الصيانة.

النتيجة: زيادة متطلبات وضع العلامات على مخاطر القوس الكهربائي (NFPA 70E)، وارتفاع أقساط التأمين للمنشآت التجارية، والمسؤولية المحتملة إذا فشل قاطع الدائرة في توفير حماية كافية للمعدات لأن نقطة التعثر تتجاوز تصنيف ماس كهربائى للمعدات النهائية. تحظر NEC صراحةً المبالغة في الحجم بما يتجاوز التصنيف القياسي التالي فوق الحد الأدنى المحسوب.

4. استخدام قواطع الدائرة من الدرجة السكنية للمنشآت التجارية

الخطأ: تحديد MCBs ذات سعة كسر قياسية تبلغ 10 كيلو أمبير لتركيبات شاحن تجاري 22 كيلو واط دون تقييم تيار العطل المتاح في نقطة التثبيت، خاصة في المباني التجارية ذات المحولات الكبيرة والتوزيع منخفض المقاومة.

لماذا هذا خطأ: تعرض الأنظمة الكهربائية التجارية عادةً تيارات عطل متاحة أعلى (15 كيلو أمبير - 25 كيلو أمبير) من الأنظمة السكنية (5 كيلو أمبير - 10 كيلو أمبير) بسبب محولات الخدمة الأكبر والموصلات الأثقل ذات المقاومة المنخفضة. قد يفشل قاطع الدائرة ذو سعة الكسر غير الكافية (Icu) بشكل كارثي أثناء ماس كهربائى، مما قد يتسبب في انفجار وحريق بدلاً من مقاطعة العطل بأمان.

النتيجة: انفجار قاطع الدائرة أثناء ظروف العطل، وأضرار جانبية واسعة النطاق للوحة والمعدات المجاورة، وخطر نشوب حريق كهربائي، وتعرض شديد للمسؤولية. تتطلب التركيبات الصناعية والتجارية حسابات تيار العطل وفقًا لـ NEC 110.24 أو IEC 60909، مع تحديد قواطع الدائرة لتتجاوز تيار العطل المتاح المحسوب بهامش أمان لا يقل عن 25٪.

5. نسيان حماية RCD

الخطأ: تركيب MCB فقط لحماية شاحن EV دون إضافة RCD (RCCB) المطلوب للكشف عن تسرب الأرض، غالبًا بسبب ضغط التكلفة أو سوء الفهم بأن “الحماية المدمجة” للشاحن كافية.

لماذا هذا خطأ: تكتشف MCBs التيار الزائد - فهي تقيس حجم التيار الكلي وتتعثر عندما يتجاوز التصنيف. أنها توفر حماية صفرية ضد تيار التسرب الأرضي, ، والذي يحدث عندما يجد التيار مسارًا غير مقصود إلى الأرض (ربما من خلال شخص). تشكل شواحن EV مخاطر صعق كهربائي فريدة بسبب الهيكل الموصل المكشوف، وتوجيه الكابلات الخارجية، وتيارات العطل DC التي يمكن أن تشبع RCDs القياسية.

النتيجة: خطر الصعق الكهربائي القاتل في حالة حدوث فشل في العزل، وفشل الفحص الكهربائي (حماية RCD إلزامية في معظم الولايات القضائية لمآخذ التوصيل وشحن EV وفقًا للمعيار IEC 60364-7-722 / NEC 625.22)، وتغطية تأمينية لاغية، وتعرض شديد للمسؤولية. والأهم من ذلك، أن هذا هو وضع الفشل الوحيد الذي تترجم فيه خفض التكاليف مباشرة إلى خطر على سلامة الحياة - وهو أمر غير مقبول في التركيبات الاحترافية.

الخلاصة: التحجيم لطول عمر النظام

قاعدة الحمل المستمر بنسبة 125٪ ليست هامش أمان تعسفي - إنها نتيجة عقود من الاختبارات الحرارية التي توضح كيف تتصرف المكونات الكهربائية في ظل التشغيل المستمر عالي التيار. يقوم المثبتون الذين يتعاملون معها على أنها اختيارية بإنشاء أنظمة تبدو أنها تعمل في البداية ولكنها تتدهور بسرعة، مما يظهر حالات فشل في علامة 18-36 شهرًا عندما تنتهي صلاحية تغطية الضمان عادةً ويصبح تشخيص الأعطال معقدًا.

يمتد التحجيم المناسب لقاطع الدائرة للبنية التحتية لشحن EV إلى ما هو أبعد من مطابقة الأمبير البسيطة ليشمل:

• الإدارة الحرارية: حساب تراكم الحرارة المستمر في جميع مكونات النظام
• الامتثال للكود: تلبية متطلبات NEC / IEC الموجودة على وجه التحديد لمنع حالات الفشل الميدانية
• تكوين المرحلة: فهم أساسيات توزيع الطاقة أحادية الطور مقابل ثلاثية الطور
• حماية متعددة الطبقات: الجمع بين حماية التيار الزائد (MCB / MCCB) وحماية تسرب الأرض (RCD)
• جودة التثبيت: تطبيق عزم الدوران الطرفي المناسب وعوامل تخفيض التصنيف

تصمم VIOX Electric معدات حماية الدائرة للتطبيقات المستمرة في العالم الحقيقي، وتدمج جهات اتصال سبائك الفضة، وتبديد حراري محسن، ومعايرة تعثر دقيقة تتفوق على قواطع السلع في سيناريوهات الحمل المستمر. ولكن حتى أفضل المكونات تفشل عند تطبيقها بشكل غير صحيح - النظام موثوق به فقط بقدر قرار التحجيم الأضعف فيه.

للحصول على إرشادات خاصة بالمشروع بشأن اختيار قاطع الدائرة أو تقييم سعة اللوحة أو التنقل في تركيبات الشاحن المتعددة المعقدة، يقدم فريق الهندسة الفنية في VIOX دعمًا تطبيقيًا مجانيًا. اتصل بمهندسي الحلول لدينا بمواصفات مشروعك للحصول على توصيات نظام حماية مخصصة مدعومة بالتحليل الحراري وحسابات تيار العطل.

الأسئلة المتداولة

هل يمكنني استخدام قاطع تيار 32 أمبير لشاحن سيارات كهربائية بقدرة 7 كيلوواط (32 أمبير)؟

لا. في حين أن شاحن 7 كيلو واط عند 230 فولت يسحب حوالي 30.4 أمبير، فإن قاعدة الحمل المستمر NEC 125٪ تتطلب أن يتم تصنيف قاطع الدائرة بـ 30.4 أمبير × 1.25 = 38 أمبير على الأقل. حجم قاطع الدائرة القياسي التالي هو 40A. سيؤدي استخدام قاطع تيار 32 أمبير إلى تعثر حراري أثناء جلسات الشحن الممتدة، عادةً في غضون 60-90 دقيقة، لأن قاطع الدائرة يعمل بنسبة 100٪ من سعته المقدرة بشكل مستمر بدلاً من دورة العمل المصممة بنسبة 80٪. خطأ التحجيم هذا هو السبب الأكثر شيوعًا لفشل قاطع الدائرة قبل الأوان في تركيبات EV السكنية.

ما هو الفرق بين MCB و MCCB لشحن EV؟

MCBs (قواطع الدائرة المصغرة) هي أجهزة ذات تعثر ثابت مصنفة حتى 125 أمبير بسعة كسر 6 كيلو أمبير - 25 كيلو أمبير، وهي مثالية لشحن EV السكني والتجاري الخفيف (شاحن واحد 7 كيلو واط - 22 كيلو واط). إنها فعالة من حيث التكلفة ومضغوطة وكافية لمعظم التركيبات. قواطع الدائرة ذات العلبة المقولبة (MCCBs) توفر إعدادات تعثر قابلة للتعديل، وسعة كسر أعلى (تصل إلى 150 كيلو أمبير)، وتصنيفات تصل إلى 2500 أمبير، مما يجعلها ضرورية لتركيبات الشاحن المتعددة أو البيئات القاسية أو تكامل نظام إدارة المباني. بالنسبة لشاحن واحد قياسي 22 كيلو واط، فإن MCB كافٍ؛ قم بالترقية إلى MCCB عند نشر 3+ شواحن أو طلب بروتوكولات الاتصال. راجع موقعنا مقارنة وقت استجابة MCCB مقابل MCB لتحليل الأداء التفصيلي.

هل أحتاج إلى قاطع تيار رباعي الأقطاب لشاحن بقدرة 22 كيلو وات؟

يعتمد ذلك على تكوين النظام الخاص بك وقوانين الكهرباء المحلية. أ قاطع 3 أقطاب (3P) يحمي الموصلات ثلاثية الطور (L1، L2، L3) وهو كافٍ في الأنظمة التي يحمل فيها المحايد تيارًا ضئيلاً في ظل التحميل المتوازن - وهو أمر نموذجي في الأنظمة ثلاثية الطور النقية. أ قاطع 4 أقطاب (4P) يضيف حماية محايدة وهو مطلوب عندما: (1) تفرض القوانين المحلية تبديلًا محايدًا (شائع في أسواق المملكة المتحدة / IEC)، (2) يتطلب الشاحن محايدًا للدوائر المساعدة 230 فولت، أو (3) من المتوقع وجود تيار محايد كبير من التحميل غير المتوازن. تستخدم معظم التركيبات التجارية 22 كيلو واط في أسواق IEC قواطع 4P؛ تستخدم تركيبات NEC بشكل أكثر شيوعًا 3P مع موصل محايد منفصل. تحقق دائمًا من مواصفات الشركة المصنعة للشاحن ومتطلبات الكود المحلي.

لماذا يستمر شاحن 7 كيلوواط الخاص بي في فصل قاطع التيار 32 أمبير؟

هذه حالة نموذجية لاختيار قاطع الدائرة صغير الحجم. يحدث التعثر الحراري لأن قاطع الدائرة يعمل بنسبة 100٪ من تصنيفه للخدمة المستمرة (سحب 30.4 أمبير على قاطع 32 أمبير)، مما يتسبب في تراكم الحرارة في عنصر التعثر ثنائي المعدن بشكل أسرع مما يتبدد. تم تصميم قواطع الدائرة لحمل 80٪ من تيارها المقنن بشكل مستمر؛ تجاوز هذا يتسبب في تعثر الحمل الزائد الحراري - وليس عطل التيار الزائد، ولكن تنشيط الحماية القائم على درجة الحرارة. الحل هو الترقية إلى قاطع 40 أمبير (30.4 أمبير × 1.25 = 38 أمبير، مقربة إلى الحجم القياسي التالي البالغ 40 أمبير)، مما يسمح لنفس الحمل البالغ 30.4 أمبير بالعمل بنسبة 76٪ من سعة قاطع الدائرة - ضمن نطاق الخدمة المستمرة. تحقق من حجم السلك (6 مم² كحد أدنى) قبل ترقية تصنيف قاطع الدائرة.

هل يمكنني تركيب عدة شواحن للسيارات الكهربائية على دائرة كهربائية واحدة؟

عموما لا يوجد- يجب أن يكون لكل شاحن EV دائرة مخصصة مع قاطع وموصلات ذات حجم مناسب. الأسباب الرئيسية: (1) NEC 625.41 يعامل شواحن EV كأحمال مستمرة تتطلب تحجيم 125٪؛ سيتطلب الجمع بين الأحمال قواطع كبيرة بشكل غير عملي، (2) سيؤدي الشحن المتزامن لمركبات متعددة إلى إنشاء تيار عالٍ مستمر يتجاوز تصنيفات الدائرة النموذجية، (3) يتم اختراق عزل العطل - مشكلة في شاحن واحد تعطل نقاط شحن متعددة. استثناء: التركيبات باستخدام أنظمة إدارة طاقة المركبات الكهربائية يمكنها مشاركة السعة الكهربائية عن طريق التحكم المتسلسل في تشغيل الشاحن، ومنع الأحمال القصوى المتزامنة. تتطلب هذه الأنظمة وحدات تحكم متخصصة في إدارة الأحمال ويجب تصميمها وفقًا للمعيار NEC 625.42. بالنسبة لتركيبات الشاحن المزدوج السكنية، فإن دائرتين مخصصتين هما الممارسة القياسية.

ما هو نوع قاطع التيار المتبقي (RCD) الذي أحتاجه لشحن السيارات الكهربائية؟

RCD من النوع B (حساسية 30 مللي أمبير) هي الحماية الموصى بها لجميع تركيبات شحن EV. على عكس RCDs من النوع A القياسي التي تكتشف فقط تيارات عطل التيار المتردد، تكتشف RCDs من النوع B تيارات عطل التيار المتردد والتيار المستمر - وهو أمر بالغ الأهمية لأن شواحن EV المدمجة تستخدم مقومات يمكنها توليد تيارات تسرب التيار المستمر. يمكن أن تؤدي أعطال التيار المستمر إلى تشبع القلب المغناطيسي لـ RCDs من النوع A، مما يجعلها غير فعالة ويخلق مخاطر صعق كهربائي غير مكتشفة. يتطلب IEC 61851-1 (معيار شحن EV) تحديدًا النوع B أو ما يعادله من الكشف عن أعطال التيار المستمر. في حين أن RCDs من النوع B تكلف 3-5 أضعاف RCDs من النوع A، إلا أنها غير قابلة للتفاوض للامتثال لسلامة الحياة. يقدم بعض المصنّعين وحدات RCD-DD (الكشف عن أعطال التيار المستمر) كبدائل أقل تكلفة، ولكن تحقق من قبول الكود المحلي. للحصول على مقارنة شاملة بين RCD من النوع B مقابل النوع A مقابل النوع EV، راجع موقعنا دليل اختيار RCCB لشحن EV.

كيف يمكنني حساب حجم القاطع لدائرة شاحن مخصص بتيار أمبير معين؟

اتبع هذه العملية المكونة من أربع خطوات لأي شاحن سيارات كهربائية: (1) تحديد تيار الشاحن: قسّم القدرة على الجهد. مثال: شاحن بقدرة 11 كيلو واط عند 240 فولت ← 11,000 واط ÷ 240 فولت = 45.8 أمبير. (2) تطبيق معامل الحمل المستمر 1.25: اضرب تيار الشاحن في 1.25. مثال: 45.8 أمبير × 1.25 = 57.3 أمبير. (3) التقريب إلى حجم القاطع القياسي التالي: وفقًا للمادة NEC 240.6(A)، الأحجام القياسية هي 15، 20، 25، 30، 35، 40، 45، 50، 60، 70، 80، 90، 100 أمبير... مثال: 57.3 أمبير تقرب إلى قاطع 60 أمبير. (4) التحقق من سعة الأمبير للأسلاك: تأكد من أن الموصلات مصنفة لتحمل على الأقل حجم القاطع. مثال: قاطع 60 أمبير يتطلب نحاس 6 AWG (75 درجة مئوية) كحد أدنى. بالنسبة للشواحن ثلاثية الطور، قم بإجراء العمليات الحسابية لكل طور: 22 كيلو واط عند 400 فولت ثلاثي الطور ← 22,000 واط ÷ (√3 × 400 فولت) = 31.7 أمبير لكل طور × 1.25 = 39.6 أمبير ← قاطع 40 أمبير. قم دائمًا بتطبيق عامل 1.25 مرة واحدة فقط - لا تضربه مرتين.