전기 엔지니어 및 설치자에게 전기 자동차(EV) 인프라의 급속한 확장은 특정한 보호 문제를 야기합니다. DC 고장 전류. 일반적인 가정용 부하와 달리 EV 온보드 충전기(OBC) 내부의 정류 회로는 고장 발생 시 평활 DC 누설 전류를 생성할 수 있습니다.
적절하게 격리되지 않으면 이러한 DC 전류는 상위 Type A 잔류 전류 장치(RCD)를 무력화시켜 전체 전기 설비를 불안전하게 만들 수 있습니다.
이 엔지니어링 가이드는 다음에 정의된 세 가지 준수 보호 전략을 분석합니다. IEC 60364-7-722 그리고 IEC 61851-1: Type B RCD, Type F RCD(특정 조건 포함) 또는 최신 “Type EV”(RDC-DD) 접근 방식 사용. 우리는 다음 간의 기술적 차이점을 검토할 것입니다. IEC 62423 그리고 IEC 62955 안전, 규정 준수 및 비용 효율성을 위한 최적의 선택을 결정합니다.
“무력화” 효과: Type A가 불충분한 이유
EV 보호의 근본적인 문제는 표준 RCD의 감지 코어의 자기 포화입니다. 표준 A형 RCD (일반적으로 주거 및 상업 회로에 사용됨)는 50/60Hz AC 및 맥동 DC에 최적화된 환형 변압기를 사용합니다.
언제 평활 DC 전류 (10% 미만의 리플을 가진 DC 전류)가 이 토로이드를 통과하면 일정한 자기 플럭스가 생성됩니다. 이 DC 누설이 초과되면 6mA, 자기 코어의 작동점을 포화 상태로 이동시킬 수 있습니다. 일단 포화되면 코어는 생명을 위협하는 AC 접지 오류로 인해 생성된 교번 자기장을 감지할 수 없습니다. RCD는 “무력화”되어 트립되지 않으므로 사용자는 감전으로부터 보호받지 못합니다.
따라서 국제 표준은 모든 EV 충전 지점이 DC 고장 전류 ≥ 6mA의 경우 공급을 차단하는 장치로 보호되어야 한다고 규정합니다.
경쟁자 정의: Type B vs. Type F vs. Type EV
1. Type B RCD (IEC 62423)
그리고 B형 RCD 가장 강력한 솔루션입니다. AC/맥동 DC용 표준 플럭스게이트와 평활 DC용 별도의 고주파 전자 감지 회로의 두 가지 감지 시스템이 포함되어 있습니다.
- 기능: 정현파 AC, 맥동 DC 및 평활 DC 잔류 전류를 감지합니다. 또한 인버터에서 스위칭 주파수 누설을 감지하는 데 중요한 최대 1000Hz의 주파수에서 전류를 감지합니다.
- 트립 임계값: 일반적으로 30mA AC 그리고 60mA DC. (참고: 표준은 DC에 대해 최대 2x IΔn을 허용하지만 VIOX Type B 차단기는 향상된 안전을 위해 더 일찍 트립되는 경우가 많습니다).
- 애플리케이션: DC 누설이 평활할 수 있는 3상 충전기와 최대 가동 시간 및 선택성이 필요한 설치에 필요합니다.
2. Type F RCD (IEC 62423)
그리고 Type F RCD 향상된 Type A입니다. 서지 전류로 인한 오작동 트립에 대한 더 나은 내성을 제공하고 혼합 주파수(최대 1kHz)로 잔류 전류를 감지할 수 있습니다.
- 제한 사항: 결정적으로, Type F는 평활 DC를 감지하지 않습니다..
- EV 애플리케이션: 너 할 수 없 EV 충전에 Type F RCD만 사용합니다. 다음과 함께 페어링해야 합니다. RDC-DD (잔류 직류 감지 장치)는 6mA DC 감지를 처리합니다.
3. Type EV / RDC-DD (IEC 62955)
종종 “Type EV”로 판매되지만 기술적으로는 잔류 직류 감지 장치(RDC-DD). Type A 상위 RCD가 무력화되는 것을 방지하도록 특별히 설계되었습니다.
- 기능: 평활 DC 누설에 대해 회로를 모니터링합니다.
- 임계값: 작동하려면 6mA DC에서 트립해야 합니다..
- 표준: 다음에 의해 관리됩니다. IEC 62955.
- 변형:
- RDC-MD(모니터링 장치): 누설을 감지하고 EV 충전기의 접촉기가 열리도록 신호를 보냅니다. 접촉기 접점이 용접되면 보호가 실패합니다.
- RDC-PD(보호 장치): 자체 차단 메커니즘(회로 차단기와 유사)을 포함합니다.
이러한 장치가 더 광범위한 상업 시스템에 어떻게 적합한지 더 자세히 알아보려면 다음 가이드를 참조하십시오. 상업용 EV 충전 보호.
기술 비교 매트릭스
다음 표는 각 장치 유형에 대한 감지 기능 및 표준 준수를 요약한 것입니다.
| 기능 | A형 RCD | Type F RCD | B형 RCD | RDC-DD (Type EV) |
|---|---|---|---|---|
| 준 | IEC 61008 / 61009 | IEC 62423 | IEC 62423 | IEC 62955 |
| AC 잔류 전류 | ✅ | ✅ | ✅ | (통합 Type A에 따라 다름) |
| 맥동 DC | ✅ | ✅ | ✅ | (통합 Type A에 따라 다름) |
| 혼합 주파수 (1kHz) | ❌ | ✅ | ✅ | ❌ |
| 평활 DC 감지 | ❌ | ❌ | ✅ (예) | ✅ (예) |
| DC 트립 임계값 | N/A | N/A | ≤ 60mA* | 6mA |
| 눈을 멀게 하는 것을 방지합니까? | 아니요 | 아니요 | 예 (면역) | 예 (차단에 의함) |
| 비용 | 낮음 | Medium | 높음 | 중간 (통합) |
*IEC 62423은 DC 트립 전류가 정격 AC 잔류 전류(IΔn)의 최대 2배까지 허용합니다. 30mA 장치의 경우 60mA DC입니다. 그러나 장치 자체는 눈이 멀지 않고 이 DC 레벨을 견딜 수 있도록 설계되었습니다.
IEC 62955 대 IEC 62423: 어떤 표준이 적용됩니까?
IEC 62423 준수 장치(Type B)와 IEC 62955 장치(RDC-DD) 간의 선택은 종종 충전 하드웨어 및 설치 환경에 따라 달라집니다.
시나리오 1: “통합” 접근 방식 (IEC 62955)
많은 최신 AC 월박스(7kW – 22kW 충전기)에는 내장된 6mA DC 감지 기능이 함께 제공됩니다. 이것은 RDC-DD IEC 62955를 준수합니다.
- 요구 사항: 반드시 설치해야 합니다. A형 RCD AC 결함을 처리하기 위해 배전반의 업스트림에 있습니다.
- 장점: 패널의 낮은 부품 비용.
- 단점: 충전기의 내부 감지가 실패하면 업스트림의 Type A RCD가 눈이 멀 위험이 있습니다. 유지 보수에는 DIN 레일 구성 요소가 아닌 전체 충전기 PCB를 교체하는 작업이 포함됩니다.
시나리오 2: “외부 보호” 접근 방식 (IEC 62423)
DIN 레일 장착 사용 B형 RCD (또는 B형 RCBO) 배전반에 있습니다.
- 요구 사항: 충전기 내부에 추가 RDC-DD가 필요하지 않습니다. Type B RCD는 AC, 맥동 DC 및 스무스 DC 결함을 처리합니다.
- 장점: 중앙 집중식 유지 보수, 더 높은 신뢰성, 외부 DC 간섭에 대한 면역, 명확한 결함 유형 표시 (고급 모델에서).
- 단점: 더 높은 초기 부품 비용.
선택 결정 프레임워크
프로젝트에 대한 보호를 지정할 때 이 논리를 따라 IEC 60364-7-722를 준수하는지 확인하십시오.
- 충전기 데이터시트 확인: EVSE (전기 자동차 공급 장비)가 IEC 62955를 준수하는 내장 RDC-DD를 선언합니까?
- 예: 사용할 수 있습니다. 유형 A 패널의 RCD/RCBO (또는 Type F).
- 아니요: 너 ~ 해야 하다 사용 유형 B 패널의 RCD.
- 업스트림 선택성 확인:
- 충전기에 Type B RCD를 설치하는 경우 upstream 메인 RCD가 Type A가 아닌지 확인하십시오. Type B를 통과하는 DC 결함은 업스트림 Type A를 멀게 할 수 있습니다. 이상적으로는 EV 회로가 일반 Type A의 다운스트림이 아닌 다른 회로와 병렬로 연결되어야 합니다. RCCB, 또는 메인 스위치가 Type B (드물고 비쌈) 또는 비 RCD (TN-C-S/TN-S가 허용되는 경우) 여야 합니다.
- 상업 환경 고려:
- 여러 충전기가 있는 상업 환경에서는 누적 누설 (충전기당 6mA 미만이라도)이 문제가 될 수 있습니다. Type B RCD 내구성이 뛰어나고 내부 충전기 전자 제품의 다양한 품질에 의존하지 않기 위해 선호됩니다.
비용 대 안전 분석
| 구성 요소 전략 | 장비 비용 | 설치 노동 | 신뢰성 | 유지 관리 |
|---|---|---|---|---|
| Type A RCD + 6mA RDC-DD (내장) | 낮음 | 준 | EVSE 품질에 따라 다름 | 복잡함 (충전기 수리) |
| Type B RCD (외부) | 높음 | 준 | 매우 높음 (산업 등급) | 간단함 (차단기 교체) |
| Type F RCD + RDC-DD | Medium | 준 | Medium | 복잡한 |
고가치 자산 및 중요 인프라의 경우 B형 RCD 충전기의 내부 전자 제품으로부터 독립되어 있기 때문에 엔지니어링 선호도로 남아 있습니다. 대량 주거용 롤아웃의 경우 Type A + RDC-DD 모델이 경제적 표준입니다.
자주 묻는 질문
Q: EV 충전에 Type AC RCD를 사용할 수 있습니까?
A: 아니요. Type AC RCD는 EV 정류 회로에서 흔히 발생하는 맥동 DC를 감지할 수 없기 때문에 대부분의 관할 구역 (IEC 60364-7-722에 따름)에서 EV 충전에 금지되어 있습니다.
Q: Type B RCD가 있는 경우 접지봉이 필요합니까?
A: RCD 유형은 접지 배열이 아닌 누설 감지를 결정합니다. 그러나 PME (TN-C-S) 공급의 경우 Type B 또는 Type A RCD를 사용하는지 여부에 관계없이 개방형 PEN 감지 장치 또는 접지봉이 여전히 필요할 수 있습니다.
Q: RDC-MD와 RDC-PD의 차이점은 무엇입니까?
A: 둘 다 IEC 62955에 정의되어 있습니다. RDC-MD 모니터 누설을 감지하고 접촉기에 개방 신호를 보냅니다 (더 저렴하고 통합됨). RDC-PD 자체적인 보호 (스위칭) 메커니즘을 가지고 있어 접촉기가 용접되어 닫히는 경우에도 더 안전합니다.
Q: Type A RCD의 다운스트림에 Type B RCD를 사용할 수 있습니까?
A: 일반적으로는 안 됩니다. 이상적으로 RCD는 조정되어야 합니다. DC 결함이 발생하면 두 RCD를 모두 통과합니다. 다운스트림 Type B는 트립되지만 DC 전류가 이미 업스트림 Type A를 블라인드하여 다른 회로에 대해 비활성화했을 수 있습니다. 가장 좋은 방법은 EV 회로를 병렬로 연결하거나 업스트림 장치도 Type B(또는 시스템 접지에 적합한 경우 시간 지연 Type S)인지 확인하는 것입니다.
프로젝트에 적합한 회로 보호 장치를 선택하는 방법에 대한 자세한 내용은 다음 가이드를 참조하십시오. 전기 디레이팅 계수 그리고 회로 차단기의 종류.
