Bagi jurutera elektrik dan pemasang, pengembangan pesat infrastruktur Kenderaan Elektrik (EV) membentangkan cabaran perlindungan yang khusus: Arus kerosakan DC. Tidak seperti beban isi rumah standard, litar rektifikasi di dalam Pengecas Atas Papan (OBC) EV boleh menjana arus bocor DC yang lancar sekiranya berlaku kerosakan.
Jika tidak diasingkan dengan betul, arus DC ini boleh membutakan Peranti Arus Baki (RCD) Jenis A di hulu, menyebabkan keseluruhan pemasangan elektrik tidak selamat.
Panduan kejuruteraan ini menganalisis tiga strategi perlindungan patuh yang ditakrifkan oleh IEC 60364-7-722 dan IEC 61851-1: menggunakan RCD Jenis B, RCD Jenis F (dengan syarat tertentu), atau pendekatan “Jenis EV” (RDC-DD) yang lebih baharu. Kami akan meneliti perbezaan teknikal antara IEC 62423 dan IEC 62955 untuk menentukan pemilihan optimum untuk keselamatan, pematuhan dan keberkesanan kos.
Kesan “Membutakan”: Mengapa Jenis A Tidak Mencukupi
Isu asas dalam perlindungan EV ialah ketepuan magnet teras pengesan dalam RCD standard. Standard RCD Jenis A (biasanya digunakan dalam litar kediaman dan komersial) menggunakan pengubah toroidal yang dioptimumkan untuk AC 50/60Hz dan DC berdenyut.
bila arus DC lancar (arus DC dengan riak kurang daripada 10%) mengalir melalui toroid ini, ia mewujudkan fluks magnet yang berterusan. Jika kebocoran DC ini melebihi 6mA, ia boleh mengalihkan titik operasi teras magnet ke dalam ketepuan. Sebaik sahaja tepu, teras tidak dapat mengesan medan magnet berselang-seli yang dijana oleh kerosakan bumi AC yang mengancam nyawa. RCD menjadi “buta” dan tidak akan tersandung, menyebabkan pengguna tidak dilindungi daripada kejutan elektrik.
Oleh itu, piawaian antarabangsa mengamanahkan bahawa mana-mana titik pengecasan EV mesti dilindungi oleh peranti yang memutuskan bekalan sekiranya berlaku arus kerosakan DC ≥ 6mA.
Mentakrifkan Pencabar: Jenis B lwn. Jenis F lwn. Jenis EV
1. RCD Jenis B (IEC 62423)
The RCD Jenis B ialah penyelesaian yang paling teguh. Ia mengandungi dua sistem pengesanan: fluxgate standard untuk AC/DC berdenyut dan litar pengesanan elektronik frekuensi tinggi yang berasingan untuk DC lancar.
- Keupayaan: Mengesan AC sinusoidal, DC berdenyut, dan DC lancar arus baki. Juga mengesan arus pada frekuensi sehingga 1000Hz (kritikal untuk mengesan kebocoran frekuensi pensuisan daripada penyongsang).
- Ambang Tersandung: Biasanya 30mA AC dan 60mA DC. (Nota: Walaupun piawaian membenarkan sehingga 2x IΔn untuk DC, pemutus Jenis B VIOX selalunya tersandung lebih awal untuk keselamatan yang dipertingkatkan).
- Permohonan: Diperlukan untuk pengecas tiga fasa di mana kebocoran DC boleh menjadi lancar, dan untuk pemasangan yang memerlukan masa operasi maksimum dan selektiviti.
2. RCD Jenis F (IEC 62423)
The RCD Jenis F ialah Jenis A yang dipertingkatkan. Ia menawarkan imuniti yang lebih baik terhadap tersandung gangguan daripada arus lonjakan dan boleh mengesan arus baki dengan frekuensi campuran (sehingga 1kHz).
- Batasan: Yang penting, Jenis F tidak mengesan DC lancar.
- Aplikasi EV: Anda tidak boleh menggunakan RCD Jenis F sahaja untuk pengecasan EV. Ia mesti digandingkan dengan RDC-DD (Peranti Pengesan Arus Terus Baki) yang mengendalikan pengesanan DC 6mA.
3. Jenis EV / RDC-DD (IEC 62955)
Selalunya dipasarkan sebagai “Jenis EV,” ini secara teknikalnya adalah Peranti Pengesan Arus Terus Baki (RDC-DD). Ia direka khusus untuk menghalang RCD hulu Jenis A daripada dibutakan.
- Fungsi: Ia memantau litar untuk kebocoran DC lancar.
- Ambang: “Perangkap”: mesti tersandung pada 6mA DC.
- Piawaian: Dikawal oleh IEC 62955.
- Varian:
- RDC-MD (Peranti Pemantauan): Mengesan kebocoran dan memberi isyarat kepada kontaktor pengecas EV untuk dibuka. Jika sesentuh kontaktor mengimpal, perlindungan gagal.
- RDC-PD (Peranti Pelindung): Termasuk mekanisme pemutusan sendiri (serupa dengan pemutus litar).
Untuk pemahaman yang lebih mendalam tentang cara peranti ini sesuai dengan sistem komersial yang lebih luas, rujuk panduan kami tentang Perlindungan Pengecasan EV Komersial.
Matriks Perbandingan Teknikal
Jadual berikut meringkaskan keupayaan pengesanan dan pematuhan standard untuk setiap jenis peranti.
| Ciri | RCD Jenis A | RCD Jenis F | RCD Jenis B | RDC-DD (Jenis EV) |
|---|---|---|---|---|
| Standard | IEC 61008 / 61009 | IEC 62423 | IEC 62423 | IEC 62955 |
| Arus Baki AC | ✅ | ✅ | ✅ | (Bergantung pada Jenis A bersepadu) |
| DC Berdenyut | ✅ | ✅ | ✅ | (Bergantung pada Jenis A bersepadu) |
| Frekuensi Campuran (1kHz) | ❌ | ✅ | ✅ | ❌ |
| Pengesanan DC Licin | ❌ | ❌ | ✅ (Ya) | ✅ (Ya) |
| Ambang Tersandung DC | T/A | T/A | ≤ 60mA* | 6mA |
| Mencegah Kebutaan? | Tiada | Tiada | Ya (Kebal) | Ya (melalui pemutusan) |
| kos | rendah | Sederhana | tinggi | Sederhana (Terintegrasi) |
*IEC 62423 membenarkan arus trip DC sehingga 2 kali arus baki AC berkadar (IΔn). Untuk peranti 30mA, ini adalah 60mA DC. Walau bagaimanapun, peranti itu sendiri direka untuk menahan tahap DC ini tanpa menjadi buta.
IEC 62955 vs. IEC 62423: Standard Mana Yang Terpakai?
Pilihan antara peranti yang mematuhi IEC 62423 (Jenis B) dan peranti IEC 62955 (RDC-DD) sering bergantung pada perkakasan pengecasan dan persekitaran pemasangan.
Senario 1: Pendekatan “Terintegrasi” (IEC 62955)
Banyak kotak dinding AC moden (7kW – pengecas 22kW) dilengkapi dengan pengesanan DC 6mA terbina dalam. Ini adalah RDC-DD mematuhi IEC 62955.
- Keperluan: Anda mesti memasang RCD Jenis A di bahagian hulu dalam papan agihan untuk mengendalikan kerosakan AC.
- Kebaikan: Kos komponen yang lebih rendah dalam panel.
- Narapidana: Jika pengesanan dalaman pengecas gagal, RCD Jenis A di bahagian hulu berisiko menjadi buta. Penyelenggaraan melibatkan penggantian seluruh PCB pengecas dan bukannya komponen rel DIN.
Senario 2: Pendekatan “Perlindungan Luaran” (IEC 62423)
Menggunakan yang dipasang pada rel DIN RCD Jenis B (atau Jenis B RCBO) dalam papan agihan.
- Keperluan: Tiada RDC-DD tambahan diperlukan di dalam pengecas. RCD Jenis B mengendalikan kerosakan AC, DC berdenyut dan DC licin.
- Kebaikan: Penyelenggaraan terpusat, kebolehpercayaan yang lebih tinggi, kebal terhadap gangguan DC luaran, petunjuk jelas jenis kerosakan (pada model lanjutan).
- Narapidana: Kos komponen awal yang lebih tinggi.
Rangka Kerja Keputusan Pemilihan
Apabila menentukan perlindungan untuk projek, ikuti logik ini untuk memastikan pematuhan dengan IEC 60364-7-722:
- Semak Lembaran Data Pengecas: Adakah EVSE (Peralatan Bekalan Kenderaan Elektrik) mengisytiharkan RDC-DD terbina dalam yang mematuhi IEC 62955?
- YA: Anda boleh menggunakan Jenis A (atau Jenis F) RCD/RCBO dalam panel.
- TIDAK: Anda mesti gunakan Jenis B RCD dalam panel.
- Semak Keselektifan Hulu:
- Jika anda memasang RCD Jenis B untuk pengecas, pastikan di hulu RCD utama bukan Jenis A. Kerosakan DC yang melalui Jenis B boleh membutakan Jenis A di bahagian hulu. Sebaik-baiknya, litar EV harus disambungkan selari dengan litar lain, bukan di hilir Jenis A am RCCB, atau suis utama hendaklah Jenis B (jarang/mahal) atau bukan RCD (jika TN-C-S/TN-S membenarkan).
- Pertimbangkan Persekitaran Komersial:
- Dalam persekitaran komersial dengan berbilang pengecas, kebocoran kumulatif (walaupun di bawah 6mA setiap pengecas) boleh menjadi masalah. RCD Jenis B lebih disukai untuk ketahanan dan untuk mengelakkan pergantungan pada kualiti elektronik pengecas dalaman yang pelbagai.
Analisis Kos vs. Keselamatan
| Strategi Komponen | Kos Peralatan | Buruh Pemasangan | Kebolehpercayaan | Penyelenggaraan |
|---|---|---|---|---|
| RCD Jenis A + RDC-DD 6mA (Terbina dalam) | rendah | Standard | Bergantung pada kualiti EVSE | Kompleks (Pembaikan pengecas) |
| RCD Jenis B (Luaran) | tinggi | Standard | Sangat Tinggi (Gred Perindustrian) | Mudah (Tukar pemutus) |
| RCD Jenis F + RDC-DD | Sederhana | Standard | Sederhana | Kompleks |
Untuk aset bernilai tinggi dan infrastruktur kritikal, RCD Jenis B kekal sebagai keutamaan kejuruteraan kerana kebebasannya daripada elektronik dalaman pengecas. Untuk pelancaran kediaman besar-besaran, Jenis A + RDC-DD model adalah standard ekonomi.
Soalan Lazim
S: Bolehkah saya menggunakan RCD Jenis AC untuk pengecasan EV?
A: Tidak. RCD Jenis AC dilarang untuk pengecasan EV di kebanyakan bidang kuasa (termasuk di bawah IEC 60364-7-722) kerana ia tidak dapat mengesan DC berdenyut, yang biasa dalam litar pembetulan EV.
S: Jika saya mempunyai RCD Jenis B, adakah saya memerlukan rod bumi?
J: Jenis RCD menentukan pengesanan kebocoran, bukan susunan pembumian. Walau bagaimanapun, untuk bekalan PME (TN-C-S), anda mungkin masih memerlukan peranti pengesanan PEN terbuka atau rod bumi, tanpa mengira sama ada anda menggunakan RCD Jenis B atau Jenis A.
S: Apakah perbezaan antara RDC-MD dan RDC-PD?
J: Kedua-duanya ditakrifkan dalam IEC 62955. Sebuah RDC-MD memantau kebocoran dan memberitahu kontaktor untuk terbuka (lebih murah, bersepadu). RDC-PD mempunyai sendiri perlindungan mekanisme (pensuisan), menjadikannya lebih selamat jika kontaktor terkunci.
S: Bolehkah saya menggunakan RCD Jenis B di hiliran RCD Jenis A?
J: Secara amnya, tidak. Sebaik-baiknya, RCD harus diselaraskan. Jika berlaku kerosakan DC, ia mengalir melalui kedua-duanya. Jenis B hiliran akan tersandung, tetapi arus DC mungkin telah membutakan Jenis A huluan, melumpuhkannya untuk litar lain. Amalan terbaik adalah menyambungkan litar EV secara selari atau memastikan peranti huluan juga Jenis B (atau Jenis S berlengah masa, jika sesuai untuk pembumian sistem).
Untuk maklumat lanjut tentang memilih perlindungan litar yang betul untuk projek anda, terokai panduan kami tentang Faktor Penurunan Elektrik dan Jenis Pemutus Litar.
