Guide de protection pour la recharge commerciale de VE

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Un site de recharge pour VE commercial pas n'a pas besoin d'ACB, de MCCB, de RCBO, de RCD, de SPD, de contacteurs et d'isolateurs empilés dans une séquence universelle. Chaque appareil a une fonction différente. L'architecture doit être sélectionnée en fonction de la capacité d'alimentation, de la charge de recharge diversifiée, du courant de court-circuit présumé, du conducteur et de la méthode d'installation, du schéma de liaison à la terre, de la sélectivité requise, de la conception de l'EVSE, du risque de surtension, de l'objectif de continuité de service et du code local.

Sur un petit site de recharge AC, un tableau de distribution principal existant peut alimenter des circuits de points de charge individuels via des MCB ou des RCBO. Un hub de recharge plus important peut justifier un tableau de distribution dédié avec une arrivée MCCB et une protection de départ coordonnée. Un ACB ne devient pertinent que lorsque le service ou la fonction de distribution principale, la taille du châssis, le niveau de défaut, les fonctions de protection, la maintenabilité et la conception du tableau de distribution le justifient. Les chargeurs rapides DC suivent l'architecture certifiée du chargeur et les instructions du fabricant ; ils ne peuvent pas être conçus en adaptant un circuit de borne de recharge AC.

Aperçu de l'architecture de protection

Niveau	Question de conception	Appareils pouvant assurer la fonction	Ce que l'appareil ne prouve pas
Service / tableau principal	Comment l'alimentation du site est-elle commutée et protégée au niveau de charge et de défaut calculé ?	Disjoncteur principal existant, MCCB ou ACB selon l'installation	Qu'un ACB soit requis simplement parce que la recharge est commerciale
Tableau de distribution de recharge	Comment le tableau dédié est-il isolé et son jeu de barres/alimentation protégé ?	Interrupteur-sectionneur, MCCB, MCB, fusible, comptage, commande	Qu'un calibre nominal convient à chaque site
Alimentation du chargeur	Comment le câble et l'alimentation du chargeur sont-ils protégés contre la surcharge et le court-circuit ?	MCCB, MCB, fusible ou dispositif spécifié par le fabricant	Protection contre le courant résiduel, sauf si cette fonction est explicitement incluse
Point de connexion AC individuel	Comment les fonctions de protection contre les surintensités et le courant résiduel sont-elles assurées pour cette prise/ce connecteur ?	MCB plus RCD, ou RCBO, avec la solution de courant résiduel DC requise	Qu'un RCBO de type A seul convient à chaque EVSE
Courant DC résiduel	L'EVSE inclut-il une détection de courant résiduel DC conforme, ou une solution externe est-elle requise ?	RCD de type B, ou RCD de type A/F avec RDC-DD approprié, sous réserve des règles locales et des instructions de l'EVSE	Qu'un RDC-DD remplace le RCD accompagnateur
Surtension transitoire	Où la protection contre les surtensions est-elle requise et comment les étages sont-ils coordonnés ?	Agencements de SPD de type 1, de type 2 ou combinés tels que déterminés par l'installation	Qu'un seul SPD à côté du chargeur protège chaque chemin d'alimentation/données
Commutation fonctionnelle	Comment la charge sera-t-elle activée, délestée, arrêtée à distance ou verrouillée ?	Commandes EVSE, contacteur, déclencheur à émission de tension, déclencheur à manque de tension, système de gestion de l'énergie	Protection contre les courts-circuits, les surcharges ou les courants résiduels, sauf si elle est fournie séparément
Sectionnement local	Comment l'équipement peut-il être isolé en toute sécurité pour les procédures de maintenance et d'urgence ?	Interrupteur-sectionneur verrouillable ou moyen de sectionnement défini par le fabricant	Autorisation de travailler sous tension ou de contourner les procédures de consignation (lockout/tagout)

Le fabricant du dispositif de protection, le fabricant de l'EVSE, le constructeur du tableau électrique et le concepteur doivent s'accorder sur les limites. Un symbole étiqueté “ RCBO ” ou “ MCCB ” dans un schéma conceptuel n'établit pas les calibres, la coordination ou la conformité.

Commencer par les entrées, pas par le châssis du disjoncteur

Avant de sélectionner un ACB, MCCB, MCB, RCBO, RCD ou SPD, rassemblez les données suivantes :

tension d'alimentation, phases, fréquence, schéma de liaison à la terre, puissance du transformateur/service, et contraintes du fournisseur d'énergie ;
demande maximale existante, puissance de charge, stratégie de diversité de charge ou de gestion de la charge, facteur de puissance, rendement, harmoniques, et extension future ;
courant de court-circuit présumé au niveau du service, du tableau de charge, et des bornes du point de charge ;
longueur de l'alimentation, matériau et section du conducteur, méthode d'installation, groupement, température ambiante, chute de tension admissible, et limites de raccordement ;
topologie de l'EVSE, nombre de connecteurs, courant maximal par point de connexion, fonctions de protection intégrées, dispositif amont spécifié par le fabricant, et certification/homologation ;
temps de disponibilité requis, perte acceptable de plusieurs chargeurs après un défaut, objectifs de sélectivité, accès pour la maintenance, surveillance à distance, et stratégie de pièces de rechange ;
exposition à la foudre, type d'alimentation, SPD en amont, cheminement des câbles, interfaces de données/communications, et règles locales en matière de surtension ;
code d'installation applicable, normes d'équipement, exigences des autorités, et éditions adoptées dans la juridiction du projet.

Ces entrées déterminent l'architecture. Le guide de protection des VE pour les secteurs commercial et résidentiel explique pourquoi l'échelle, la diversité, l'accès public, le temps de disponibilité et la structure du tableau de distribution modifient la tâche de conception commerciale.

À quoi sert chaque dispositif de protection

ACB : service de distribution principale, pas une valeur par défaut pour les sites commerciaux

Un disjoncteur ouvert (ACB) peut être approprié au niveau d'un tableau de distribution principal à courant élevé lorsque sa tension/courant de service nominal(e), son pouvoir de coupure, son pouvoir de fermeture, sa tenue au court-circuit, les fonctions de son déclencheur, ses réglages de sélectivité, ses communications et sa maintenabilité correspondent à la charge calculée. Il peut servir d'arrivée de service ou de distribution principale dans une grande installation.

Un ACB n'est pas automatiquement requis par le nombre de chargeurs, le terme “ commercial ” ou un seuil de courant générique. De nombreux sites commerciaux sont correctement desservis par un appareil principal existant ou un MCCB. Une construction débrochable peut améliorer la stratégie d'isolement et de maintenance planifiée, mais elle n'autorise pas le retrait, l'insertion ou le remplacement sous tension. Les procédures du fabricant du tableau et les règles de sécurité électrique du site régissent ces travaux.

MCCB : protection d'arrivée ou de départ de tableau lorsque sa gamme et sa réglabilité sont adaptées

Les MCCB protègent couramment les arrivées de tableaux de recharge, les sous-distributions et les départs de chargeurs plus importants. Selon le produit exact, ils peuvent fournir des fonctions réglables de protection longue durée, courte durée, instantanée et de défaut à la terre. Ces fonctions, leurs plages de réglage et toute capacité de communication sont spécifiques au modèle.

Sélectionnez un MCCB uniquement après avoir vérifié le courant de charge, la capacité des conducteurs, le déclassement thermique, le courant de défaut présumé, le pouvoir de coupure requis, la coordination avec les dispositifs amont/aval et les limites du fabricant de l'équipement. La taille du châssis n'est pas identique au calibre de déclenchement sélectionné.

MCB ou RCBO : protection contre les surintensités des circuits terminaux avec une couverture fonctionnelle différente

Un MCB assure une protection contre les surintensités. Un RCBO combine une protection contre les surintensités et une protection contre le courant résiduel selon la portée et les caractéristiques du dispositif spécifique. L'une ou l'autre configuration peut être utilisée au niveau d'un point de charge AC individuel lorsqu'elle satisfait aux instructions de l'EVSE, aux règles d'installation et à la stratégie de protection contre les courants résiduels.

Un RCBO peut réduire l'encombrement dans le tableau et limiter l'impact d'un défaut à un seul circuit plutôt qu'à un groupe partagé, mais le terme “ RCBO ” seul est incomplet. Le concepteur doit spécifier le courant nominal, la courbe de déclenchement, le pouvoir de coupure, le courant différentiel résiduel, le type de courant résiduel, la configuration des pôles et du neutre, la dépendance à la tension et la compatibilité avec le tableau. Les calculs détaillés pour 7 kW et 22 kW figurent dans le Guide de dimensionnement des disjoncteurs pour chargeurs de VE.

RCD et RDC-DD : séparez la fonction de protection contre les chocs électriques AC de la détection DC

La norme IEC 60364-7-722 couvre les circuits destinés à alimenter les véhicules électriques et les circuits destinés à réinjecter de l'énergie depuis les véhicules. Pour la recharge AC en mode 3, la solution de protection contre les courants résiduels dépend fortement de ce que l'EVSE intègre.

La norme IEC 62955 s'applique aux dispositifs de détection de courant continu résiduel (RDC-DD) pour les stations de recharge AC en mode 3 connectées en permanence, dans le champ d'application de cette norme. Un RDC-DD détecte la condition de courant résiduel DC lisse pertinente et initie la déconnexion via sa configuration définie ; il n'est pas lui-même le RCD assurant la fonction complète de protection contre le courant résiduel.

Une disposition couramment documentée et orientée IEC pour chaque point de connexion AC est soit :

un RCD de type B avec le courant de fonctionnement résiduel assigné requis ; ou
un RCD de type A ou de type F avec un RDC-DD approprié, lorsque les règles adoptées le permettent et que la documentation du fabricant de l'EVSE le prend en charge.

Do not select a Type A RCBO in isolation until the EVSE’s incorporated 6 mA DC detection and compliance have been verified. Conversely, do not specify an external Type B device automatically if the certified EVSE architecture and local rule support another arrangement. The full decision belongs in the guide de sélection des RCD pour chargeurs VE, tandis que la limite de mise en service est traitée dans le Guide de test de protection contre les courants de fuite de 6 mA DC.

SPD : la protection est basée sur les risques et coordonnée dans toute l'installation

Les chargeurs commerciaux contiennent de l'électronique de puissance, des commandes, des communications et des interfaces réseau qui peuvent être vulnérables aux surtensions transitoires. Le type et l'emplacement du SPD requis dépendent du système de protection contre la foudre du bâtiment, de la configuration de l'alimentation, de l'évaluation des risques, du code adopté, de la protection en amont, de la longueur et du cheminement des câbles, des niveaux de tenue et des instructions du fabricant du chargeur.

Un SPD à l'origine peut nécessiter une coordination avec un autre étage près d'un tableau de charge distant ou d'un chargeur. La décision ne peut être réduite à une règle de distance universelle, et la protection du circuit de puissance ne protège pas automatiquement l'Ethernet, la signalisation ou d'autres interfaces conductrices. Utilisez le guide dédié guide de protection contre les surtensions pour chargeurs VE pour le type de SPD, la coordination, la protection de secours, le cheminement des conducteurs et la surveillance de l'état.

Contacteur, déclencheur à émission de tension, déclencheur à manque de tension et gestion de l'énergie : la commande n'est pas une protection en soi

Les sites commerciaux nécessitent souvent l'activation/désactivation de la charge, la limitation de la demande, l'arrêt d'urgence, la commande à distance ou le verrouillage. Un contacteur ou un déclencheur peut agir lorsqu'il est commandé par l'EVSE, le système de gestion de l'énergie, la stratégie incendie ou le relais de protection. Sa catégorie d'utilisation, son courant nominal, son endurance, son alimentation de bobine/commande, son état en cas de défaillance et sa coordination doivent correspondre à l'application.

Ces composants ne remplacent pas intrinsèquement un dispositif de protection contre les surintensités, un RCD, un sectionneur ou une fonction de sécurité EVSE certifiée. Considérez le “ déclenchement à distance ” comme un résultat de commande dont la source, l'alimentation électrique, le comportement en cas de défaillance, la procédure de réarmement et la vérification doivent être documentés.

Trois modèles d'architecture de recharge VE commerciale

Modèle 1 : Petit site de recharge AC à destination

Un commerce, un bureau ou un site d'accueil ajoutant quelques chargeurs AC peut utiliser la capacité disponible dans un tableau de distribution existant. Chaque point de connexion nécessite toujours la solution de protection contre les surintensités et les courants résiduels requise par l'EVSE et les règles en vigueur. Un tableau local dédié peut être préférable lorsque les chemins de câbles, la gestion de la charge, le comptage, l'isolement, l'extension ou la sélectivité ne peuvent pas être gérés proprement dans le tableau existant.

Décision type : dispositif principal existant → circuit de distribution de recharge si nécessaire → MCB individuel plus RCD ou RCBO → EVSE intégrant ou associé à la solution de courant résiduel DC correcte.

Modèle 2 : Hub de recharge AC plus important

Un parking doté de nombreux connecteurs AC nécessite généralement un tableau de distribution de recharge dédié, un calcul de charge diversifié, une gestion dynamique de la charge, une séparation des circuits de départ, un comptage, des communications et une protection coordonnée. Un MCCB peut servir d'arrivée de tableau ou de dispositif de protection de sous-répartition. Les points de connexion individuels doivent être disposés de manière à ce qu'un défaut sur un chargeur ne déconnecte pas inutilement un grand groupe.

Décision type : protection de service/distribution principale → arrivée du tableau de recharge dédié → protection coordonnée des jeux de barres/départs → protection individuelle des points de connexion → EVSE. L'utilisation exacte des MCCB, MCB, RCBO, RCD et SPD suit les charges calculées.

Modèle 3 : Site de recharge rapide DC

Les chargeurs rapides DC peuvent imposer des charges d'électronique de puissance beaucoup plus importantes et sont souvent fournis sous forme d'équipement intégré avec une protection d'entrée AC définie par le fabricant, des étages de conversion internes, une protection de sortie DC, une surveillance de l'isolement, des fonctions d'urgence, un refroidissement et des communications. L'installation en amont doit être conçue en fonction des spécifications d'entrée du chargeur, de la contribution aux défauts et de la tenue aux courts-circuits, des harmoniques, des contraintes du transformateur ou du service, et des instructions certifiées.

Décision type : protection du réseau/transformateur et du tableau principal → protection et isolement de l'alimentation du chargeur → architecture interne certifiée du fabricant du chargeur. Un RCBO en amont ne constitue pas un substitut générique au système de protection spécifié du chargeur.

Vérifications de coordination pour éviter les déclenchements intempestifs et les failles de sécurité

Pouvoir de coupure et courant de défaut

Le calibre de court-circuit applicable du dispositif de protection doit être adéquat au point d'installation. Calculez ou vérifiez le courant de défaut présumé plutôt que de le déduire de la taille du bâtiment. Si une combinaison de filiation ou de secours est utilisée, elle doit être appuyée par les tableaux d'essais des fabricants pour les dispositifs amont et aval exacts.

Protection contre les surcharges et capacité des conducteurs

Coordonnez le réglage/calibre du dispositif avec le courant de conception, la capacité corrigée du conducteur, les limites des bornes, la chute de tension et les instructions de l'EVSE. Aux États-Unis, l'article 625 du NEC traite les charges de recharge de VE pertinentes comme continues et utilise des règles de dimensionnement spécifiques à la juridiction ; n'exportez pas la règle familière des 125 % dans les projets IEC sans vérifier le code adopté.

Sélectivité et continuité de service

Examinez les courbes temps-courant, les seuils instantanés, le retard court-circuit, les fonctions de défaut à la terre, le comportement de limitation de courant et les tableaux de sélectivité du fabricant. Une sélectivité absolue peut ne pas être réalisable pour tous les niveaux de défaut, mais le résultat choisi doit être connu. Un défaut du chargeur en aval ne devrait pas déconnecter tout le hub si une solution de coordination prise en charge permet de l'isoler localement.

Discrimination du courant résiduel

De multiples chargeurs électroniques peuvent contribuer à un courant de fuite permanent et à des composantes haute fréquence. Vérifiez les données de l'EVSE, le type de RCD, le courant résiduel nominal, la temporisation lorsque celle-ci est autorisée, le regroupement et la coordination amont/aval. N'augmentez jamais les valeurs de sensibilité et n'ajoutez jamais de temporisation dans le seul but de supprimer les déclenchements sans démontrer la protection contre les chocs électriques et la conformité aux règles locales.

Coordination des SPD

Vérifiez la tension du système, le régime de neutre, le type de SPD, la tension maximale de fonctionnement continu, le niveau de protection en tension, le courant nominal/de décharge, la tenue au court-circuit, la protection de secours requise, la longueur/le cheminement des conducteurs et l'indication d'état. Coordonnez les étages en cascade et protégez les chemins de communication pertinents lorsque l'évaluation des risques l'exige.

Neutre, harmoniques et coupure omnipolaire

Les chargeurs monophasés répartis sur un système triphasé peuvent générer un courant dans le neutre et un déséquilibre ; les équipements non linéaires peuvent ajouter des problèmes d'harmoniques. Étudiez la répartition des phases, le dimensionnement du neutre, les harmoniques de rang 3, les exigences de coupure omnipolaire et les règles relatives au régime de neutre. Une étiquette 3P+N ou 4P ne décrit pas en soi quels pôles sont protégés ni comment le neutre fonctionne.

Exemple d'architecture illustrative

Considérons un parking commercial prévoyant douze points de charge AC triphasés de 22 kW avec gestion dynamique de la charge. La charge connectée arithmétique n'est pas le courant de conception final, et cet exemple n'est pas une conception de construction.

Le concepteur enregistre la capacité de service/du transformateur, la demande de pointe existante, la marge d'expansion du site, le schéma de liaison à la terre, les données d'entrée du chargeur et le code local.
La stratégie de gestion de la charge définit une demande de charge maximale applicable sur le site. Les modes de défaillance sont définis de sorte qu'une erreur de communication ne puisse pas créer silencieusement une surcharge.
Le courant de court-circuit présumé est calculé au niveau du tableau principal, du tableau de charge dédié et des points de charge distants.
L'arrivée du tableau dédié est sélectionnée en tant que MCCB ou autre dispositif approprié uniquement après avoir déterminé les contraintes liées aux conducteurs, aux jeux de barres, au pouvoir de coupure, à la sélectivité et à l'isolement.
Chaque point de charge reçoit une protection individuelle contre les surintensités sur l'alimentation et un dispositif de courant résiduel accepté, selon que cet EVSE inclut ou non un RDC-DD conforme.
Les exigences en matière de SPD sont déterminées à partir de l'évaluation de la foudre/de l'alimentation du site, des étages amont existants, des chemins de câbles et de la tenue des équipements, et non uniquement à partir de la puissance du chargeur.
La conception est vérifiée par rapport aux tableaux de coordination du fabricant, aux calculs de câbles, aux limites thermiques, aux instructions de l'EVSE, aux exigences d'inspection locales et à un plan de mise en service documenté.

L'exemple omet délibérément les calibres nominaux des disjoncteurs. Sans la limite de courant réelle, l'installation des câbles, les facteurs ambiants/de groupement, le niveau de défaut, l'objectif de chute de tension et les exigences du fabricant, une valeur publiée constituerait une précision erronée.

Liste de contrôle pour la conception et la mise en service

Scène	Preuves à fournir avant la mise sous tension
Base de conception	Concept unifilaire, codes/normes et éditions, données d'alimentation, schéma de liaison à la terre, méthode de calcul des charges/coefficient de diversité, et cas d'extension
Calculs	Demande maximale, dimensionnement/déclassement des conducteurs, chute de tension, courant de court-circuit, coupure, évaluation des arcs électriques si nécessaire, et vérifications thermiques
Sélection des appareils	Codes de commande exacts, calibres/réglages, pouvoir de coupure, comportement des pôles/neutre, solution RCD/RDC-DD, coordination des SPD, et instructions du fabricant
Coordination	Tables de sélectivité ou de filiation amont/aval, étude des réglages, discrimination du courant résiduel, et analyse des modes de défaillance
Tableau de distribution (Switchboard)	Ensemble nominal, limites des jeux de barres et de température, adéquation à l'intrusion/environnement, séparation interne, accès, étiquettes, comptage et capacité de réserve
Sécurité fonctionnelle	Logique d'arrêt d'urgence et à distance, état de défaillance de la gestion de charge, comportement du contacteur/déclencheur, autorité de réarmement, perte de communication et interface avec le système de sécurité incendie
Tests	Continuité, isolation, polarité/séquence de phase, réglages des dispositifs de protection, tests RCD/RDC-DD selon les procédures approuvées, tests de terre/boucle le cas échéant, état du SPD et déclenchements fonctionnels
Transfert	Schéma unifilaire tel que construit, enregistrement des réglages, résultats des tests, manuels, dossier de certification, intervalles de maintenance, liste des pièces de rechange et responsable de la gestion des modifications

Seul un personnel qualifié doit concevoir, installer, tester et entretenir les systèmes de recharge de VE commerciaux. Isolez, verrouillez, vérifiez l'absence de tension et suivez les procédures de sécurité des fabricants du tableau de distribution et de l'EVSE ; ce guide est un cadre d'architecture, et non une approbation technique spécifique au site.

Sélection des composants de protection VIOX

VIOX fournit des ACB, MCCB, RCBO, dispositifs à courant résiduel, SPD, sectionneurs et composants de commande pour la distribution basse tension. La sélection des produits ne doit commencer qu'une fois les fonctions de protection et les données d'entrée du projet définies ci-dessus. Envoyez le concept unifilaire, la tension/fréquence, le bilan de puissance, les niveaux de défaut calculés, les données des conducteurs, les réglages/fonctions requis, la stratégie de courant résiduel, l'étude SPD, le marché de destination et les exigences documentaires pour une proposition au niveau du modèle.

Aucune proposition de fournisseur ne doit remplacer les calculs du concepteur du projet, les instructions du fabricant de l'EVSE, les données de coordination des dispositifs testés ou l'approbation de l'autorité compétente.

Architecture de protection pour bornes de recharge VE commerciales : ACB, MCCB, RCBO, RCD et SPD