На этой странице
Для безопасной установки домашнего оборудования для зарядки электромобилей (EVSE) уровня 2 недостаточно просто розетки 240 V и свободного места в автоматическом выключателе. Перед подачей напряжения на зарядное устройство необходимо пройти пять этапов:
- Определены модель EVSE, способ подключения и допустимый максимальный ток.
- Оценка нагрузки на ввод, питающую линию, распределительный щит и жилое помещение подтверждает возможность использования данного тока — или он ограничен утвержденным методом управления энергопотреблением.
- Выделенная ответвленная цепь и ее защита спроектированы для конкретной установки.
- Указанное оборудование, место монтажа, условия окружающей среды и трасса прокладки кабеля соответствуют требованиям.
- Настройки, защитные функции, процесс зарядки, разрешение на инспекцию и передача оборудования владельцу дома задокументированы.
Встроенная защита EVSE не является доказательством того, что вышестоящая ответвленная цепь выполнена правильно. Аналогично, свободное место в распределительном щите не доказывает, что мощности ввода достаточно. Окончательный проект должен соответствовать принятым нормам электроустановок, требованиям органа, обладающего юрисдикцией (AHJ), инструкциям к EVSE и расчетам для конкретного жилого помещения.
В данном руководстве рассматривается зарядка электромобилей переменным током (AC) уровня 2 для одноквартирных жилых домов в Северной Америке. Это руководство по проектным требованиям и приемке работ для домовладельцев, электромонтажных организаций, инспекторов и покупателей оборудования, а не инструкция по самостоятельному выполнению электромонтажных работ.
Карта приемки из пяти этапов
| Канал | Требование к установлению | Доказательства для хранения | Остановите проект, когда |
|---|---|---|---|
| 1. Определение EVSE | Точная модель, подключение питания, максимальный входной ток, настроенное ограничение, использование внутри/вне помещения | Заводская табличка, инструкции, сертификационные данные, данные о конфигурации | Оборудование, настройка тока или метод подключения неизвестны |
| 2. Мощность | Ввод, фидер, распределительный щит, шина, а также расчетная или утвержденная управляемая мощность | Расчет нагрузки или допустимый проект управления нагрузкой; данные щита и ввода | Мощность определяется только по свободному месту для автоматического выключателя |
| 3. Цепь и защита | Выделенная цепь, совместимая защита от сверхтока, проводники, клеммы, заземление/уравнивание потенциалов и любая необходимая защита персонала | График цепей, расчет, совместимость оборудования, план монтажа | Автоматический выключатель, проводник, розетка или защита выбраны по привычке, а не на основании данных |
| 4. Оборудование и место установки | Одобренное EVSE, подходящие условия окружающей среды, монтаж, длина кабеля, защита от механических воздействий и кабельные вводы | Сведения о листинге/сертификации, план участка, инструкции к оборудованию | Погодные условия, физические повреждения, прокладка кабеля или статус одобрения остаются нерешенными |
| 5. Приемка | Проверенные настройки, проверки, сеанс зарядки, работа системы управления нагрузкой, разрешение на инспекцию, маркировка и инструкции для владельца | Акт ввода в эксплуатацию, акт приемки инспекции, фотографии, настройки, руководства | Непрохождение защитного испытания, появление перегрева или невозможность подтверждения окончательных настроек |
Начните с листа исходных данных проекта
Установка должна проектироваться с учетом заявленных входных параметров EVSE, а не только рекламируемой мощности в kW. Соберите эти данные перед запросом окончательного коммерческого предложения:
- Производитель EVSE и точная модель;
- максимальный входной ток и любые более низкие настраиваемые значения тока;
- независимо от того, регулируется ли уставка тока установщиком, программным обеспечением или заблокирована физически;
- стационарное подключение или подключение с помощью шнура и вилки;
- напряжение питания и фазность, указанные в инструкциях;
- предел зарядки переменным током (AC) на борту транспортного средства;
- эксплуатация в помещении, на открытом воздухе, в условиях повышенной влажности или при другом воздействии окружающей среды;
- расстояние и предполагаемый маршрут от распределительного щита до EVSE;
- обычное положение парковки и требуемый радиус действия разъема;
- номинальные параметры ввода в жилое помещение, номинал щита, главный автоматический выключатель, существующие мощные нагрузки и свободные места в щите;
- предлагаемая система управления нагрузкой или энергопотреблением (при наличии);
- принятая редакция нормативных документов, процесс получения разрешений, требования энергоснабжающей организации и указания органа, осуществляющего надзор (AHJ).
Максимальная скорость зарядки автомобиля от сети AC и максимальная выходная мощность EVSE являются верхними пределами, а не автоматическими проектными целевыми показателями. Более низкая задокументированная настройка EVSE может удовлетворить ежедневную потребность водителя в энергии, одновременно снижая требуемую мощность цепи и ввода. Эта настройка должна контролироваться и приниматься как часть проекта; не следует полагать, что только экран с возможностью регулировки пользователем обеспечивает обязательное ограничение мощности.
Для ознакомления с базовыми уровнями зарядных устройств и терминологией AC и DC сначала изучите типы зарядных устройств для электромобилей. В остальной части этой страницы рассматривается стационарное или закрепленное на месте бытовое зарядное устройство EVSE уровня 2, работающее от сети AC.
Этап 1: Фиксация конфигурации EVSE
Электрический проект не может быть завершен до тех пор, пока не будет определена максимальная нагрузка. Зафиксируйте как максимальное значение по паспортной табличке EVSE, так и введенное в эксплуатацию максимальное значение тока. Если оборудование поддерживает несколько настроек тока, в проектной документации следует указать:
- кто уполномочен изменять настройку;
- как настройка защищена от случайного изменения;
- может ли потеря связи или программный сброс изменить ограничение;
- разрешают ли инструкции EVSE выбранную настройку и метод подключения;
- может ли транспортное средство запросить ток, превышающий установленный предел, и как EVSE обеспечивает соблюдение этого предела.
Это различие имеет значение, когда расчет мощности или система управления энергопотреблением зависят от сниженной настройки. Проект, основанный на 32 A, не является полным, если установленное устройство может впоследствии вернуться к 48 A без контролируемого процесса внесения изменений.
Министерство энергетики США (DOE) отмечает, что установка оборудования для зарядки электромобилей должна соответствовать местным требованиям и требованиям штата, может требовать получения разрешений и в юрисдикциях, где действует NEC, подпадает главным образом под действие статьи 625 NEC. Подрядчик должен использовать редакцию, фактически принятую на местном уровне, а не исходить из того, что новейшая национальная редакция регулирует каждый проект. См. руководство DOE по домашней зарядке.
Этап 2: Подтверждение мощности сети и панели
Резервное двухполюсное место отвечает только на один вопрос: возможно, физически есть место для автоматического выключателя. Это не гарантирует достаточную мощность сети, фидера, шины, счетчика или трансформатора.
Квалифицированный специалист по электрике должен определить как минимум:
- номинальные параметры вводного устройства и главного разъединителя;
- номинальные параметры панели и шин, а также любые применимые ограничения по нагрузке;
- пропускную способность фидерных и вводных проводников;
- существующую потребляемую мощность жилого помещения согласно принятому методу расчета;
- добавленную нагрузку EVSE при ее максимально допустимой настройке;
- совместимость панели с предлагаемым защитным устройством;
- состояние панели, клемм, заземления и уравнивания потенциалов;
- требует ли энергоснабжающая организация или AHJ уведомления, проверки или модернизации.
DOE классифицирует зарядку электромобилей как длительную нагрузку согласно NEC и направляет монтажников к применимым положениям статьи 625. Точные расчеты цепей и электроустановки должны выполняться в соответствии с принятыми нормами и местными поправками. Текущий пример инспекции в городе Сан-Хосе требует указания номинала панели, зарядной нагрузки, размера цепи и — при определенных условиях — расчета нагрузки; это полезный пример ожиданий одного конкретного AHJ, а не общенациональное правило выдачи разрешений. См. в Сан-Хосе: требования к зарядке электромобилей в жилых помещениях.
Если в жилом помещении имеется ввод 100 A или ограниченная мощность, используйте отдельное руководство по расчету нагрузки и модернизации для зарядного устройства электромобиля с панелью 100 A. В нем объясняется, когда может потребоваться снижение зарядного тока, документально подтвержденное управление спросом или модернизация электроустановки.
Когда управление нагрузкой является частью решения по обеспечению мощности
Система управления энергией электромобиля может снизить или приостановить зарядку, когда потребление жилого помещения приближается к утвержденному пределу. Ее не следует рассматривать как обычный аксессуар. В проектной документации необходимо указать:
- контролируемые проводники или точка измерения;
- граница питающей или распределительной линии, которую он защищает;
- диапазон тока EVSE, которым он может управлять;
- его реакция при отказе датчиков, каналов связи или цепей питания управления;
- допускается ли данное оборудование и метод согласно принятым нормам;
- как была подтверждена его функция ограничения во время ввода в эксплуатацию.
Таймер, переносящий зарядку на ночное время, на практике может снизить пиковую нагрузку, однако само по себе планирование не является автоматически одобренным методом управления мощностью.
Этап 3: Определение выделенной ответвленной цепи и границы защиты
Групповая цепь начинается от распределительного щита и заканчивается точкой подключения EVSE. Ее компоненты должны рассматриваться как единый согласованный тракт:
панель и шина → совместимое защитное устройство → проводники и кабелепровод/кабель → клеммы или розетка → EVSE → разъем транспортного средства
Проект электрической цепи должен содержать документацию по:
- максимальному или принудительно настроенному току EVSE;
- номинальным параметрам групповой цепи и устройства защиты от сверхтока согласно принятым нормам;
- материалу проводника, изоляции, допустимой токовой нагрузке, трассировке, способу монтажа, условиям окружающей среды, группировке и проверке падения напряжения;
- температурным характеристикам клемм оборудования и ограничениям по материалу проводников;
- совместимости автоматического выключателя с конкретной панелью или распределительным щитом;
- доступному току короткого замыкания и соответствующей отключающей способности;
- цепь защитного заземления и уравнивания потенциалов оборудования;
- функции защиты персонала и защиты от замыкания на землю, обеспечиваемые зарядным устройством для электромобилей (EVSE), и функции, требуемые извне;
- положения по отключению, блокировке или обслуживанию, требуемые оборудованием и юрисдикцией;
- решение по защите от перенапряжений, если это требуется принятыми нормами или оценкой рисков проекта.
Не определяйте сечение проводника только по номиналу автоматического выключателя и не предполагайте, что автоматический выключатель, который физически подходит к распределительному щиту, одобрен для использования в нем. Подробный расчет должен быть выполнен в Руководство по выбору номинала автоматического выключателя для цепи зарядного устройства электромобиля; электрик проекта должен дополнительно проверить принятые нормы и точные инструкции к оборудованию.
Защита изделия и защита при монтаже — это разные уровни
Жилые зарядные устройства для электромобилей (EVSE) в Северной Америке обычно оцениваются в соответствии со стандартом UL 2594 в рамках его области применения, в то время как системы защиты персонала рассматриваются в серии стандартов UL 2231. Стандарты UL Обзор стандартов инфраструктуры зарядки электромобилей перечисляет эти отдельные стандарты оборудования.
Данная оценка изделия не заменяет выбор автоматического выключателя для щита, подтверждение допустимой токовой нагрузки проводников, одобрение розетки или выполнение всех требований к защите от замыкания на землю со стороны источника питания. И наоборот, добавление защитного устройства со стороны источника питания не компенсирует использование несертифицированного зарядного устройства для электромобилей (EVSE). Сертификация изделия, инструкции производителя, принятые правила монтажа и одобрение со стороны уполномоченного органа (AHJ) являются отдельными, но взаимосвязанными уровнями подтверждения соответствия.
ENERGY STAR рекомендует домовладельцам выбирать оборудование, сертифицированное по безопасности и протестированное национально признанной испытательной лабораторией, а также привлекать лицензированного электрика для оценки электропроводки, розеток и связанного с ними оборудования дома. См. руководство ENERGY STAR по зарядным устройствам для электромобилей.
Стационарное подключение EVSE в сравнении с подключением через розетку
Способ подключения влияет как на физические интерфейсы, так и на документацию для инспекции. Его следует выбрать до составления сметы на электромонтажные работы.
| Контрольная точка | Стационарно подключенное EVSE | EVSE, подключаемое через розетку |
|---|---|---|
| Интерфейс питания | Проводники подключаются внутри или на корпусе EVSE в соответствии с инструкциями к нему | Групповая цепь заканчивается на сертифицированной розетке; вилка и шнур EVSE остаются дополнительными интерфейсами |
| Ключевое преимущество | Меньшее количество контактных соединений вилка/розетка; подходит для оборудования, требующего стационарного подключения | EVSE можно отсоединить, не открывая отсек для проводки, если это допускается конструкцией изделия и условиями монтажа |
| Необходимые подтверждающие данные | Одобренный метод прокладки проводки, совместимость проводников/клемм, герметизация вводов, разгрузка от натяжения и положения по отключению/обслуживанию | Одобренные розетка и корпус, номинальные параметры и совместимость вилки/розетки, монтаж, оконцевание проводников, требования к защите от замыкания на землю и инструкции к изделию |
| Распространенный нерешенный риск | Неправильный ввод в корпус, оконцевание или настроенный на месте ток | Изношенный или некачественный контактный интерфейс, неподходящая розетка/корпус, неподдерживаемый адаптер или режим частого отключения |
| Граница действия нормативных требований | Соблюдайте принятые нормы и точные инструкции к EVSE | Требования к розетке и GFCI зависят от принятой редакции норм, места установки, номинальных параметров и интерпретации AHJ |
Не используйте удлинители, многорозеточные адаптеры, дорожные переходники или самодельные приспособления только для того, чтобы подключить несовместимое оборудование. Используйте только ту схему подключения, которая разрешена для EVSE, транспортного средства, адаптера и местными нормативными требованиями. Если в этих документах не подтверждена совместимость, прекратите работы и получите утвержденный проект.
Для проектов, ориентированных на стандарты IEC, вопросы, связанные с устройствами защитного отключения и утечкой постоянного тока, требуют иного нормативного подхода; используйте отдельный руководстве по выбору RCD для зарядных станций EV. Не переносите требования к устройствам IEC на североамериканские электроустановки без соответствующего сертификата и нормативного обоснования.
Этап 4: Утверждение оборудования и места установки
Место зарядки является частью электрической системы, поскольку разъем часто находится в руках, а кабель может пересекать зону парковки.
Одобрение оборудования
Храните информацию о сертификации или допуске, инструкции к конкретной модели, настроенные номинальные параметры, способ питания и ограничения по условиям эксплуатации в проектной документации. Информация на торговой площадке, где просто отображен логотип сертификации, не является подтвержденным сертификационным документом.
Эксплуатация внутри и вне помещений
Министерство энергетики (DOE) заявляет, что зарядка вне помещений может быть безопасной, если оборудование рассчитано на установку на открытом воздухе. Полная установленная система также должна учитывать вводы в корпус, фитинги, монтажную поверхность, дренаж, воздействие солнечного света, воды, коррозии, температуры и любые применимые местные правила для зон с повышенной влажностью.
Монтаж и физические повреждения
Разместите EVSE таким образом, чтобы:
- автомобиль мог парковаться в штатном режиме, не переезжая кабель или разъем;
- разъем достигал зарядного порта без натяжения;
- кабель не создавал препятствий, о которые можно споткнуться;
- оборудование и разъем не подвергались предсказуемому воздействию со стороны автомобиля;
- монтажные зазоры и высота соответствовали инструкциям и требованиям по обеспечению доступа;
- кабель и разъем имели определенное место для хранения;
- корпус остается доступным для эксплуатации, осмотра и технического обслуживания;
- проходки и огнестойкие конструкции, где это применимо, восстанавливаются в соответствии с утвержденными деталями.
Не придумывайте универсальную высоту установки, расстояние между столбиками или длину кабеля. Они зависят от изделия, геометрии парковки, правил обеспечения доступности, конструкции здания и местных требований.
Wi-Fi является функциональным, а не защитным средством
Сетевой доступ может потребоваться для планирования, коммунальных программ, прошивки, мониторинга или управления нагрузкой. Слабое соединение является эксплуатационной проблемой, если проект зависит от этих функций. Оно не должно приводить к нарушению обязательных электрических ограничений; задокументируйте безопасное состояние при потере связи.
Этап 5: Ввод в эксплуатацию, инспекция и передача заказчику
Пусконаладочные работы подтверждают, что установленная система соответствует утвержденному проекту. Они не ограничиваются наблюдением за началом зарядки автомобиля.
Квалифицированный монтажник должен зафиксировать проверки, требуемые принятыми нормами, AHJ, инструкциями к EVSE и процедурами испытаний. Полезный протокол приемки включает:
| Пункт приемки | Запись |
|---|---|
| Идентификация оборудования | Производитель, модель, серийный номер (если применимо), подтверждение листинга/сертификации |
| Электрическая конфигурация | Питание, способ подключения, идентификация цепи, защитное устройство, информация о проводниках |
| Настройка EVSE | Максимальные параметры по паспортной табличке, введенный в эксплуатацию максимальный ток, метод управления/блокировки |
| Проверки при монтаже | Монтаж, кабельные вводы, хранение кабеля/разъема, заземление/выравнивание потенциалов, маркировка, документация по требуемому моменту затяжки |
| Функциональные проверки | Индикация запуска/самотестирования EVSE, безошибочное установление связи для зарядки, один наблюдаемый сеанс зарядки |
| Защитные проверки | Испытания, требуемые производителем, принятыми нормами, органом юрисдикции (AHJ) и утвержденным методом испытаний |
| Управляемая зарядка | Ориентация датчика, настроенный предел, реакция на снижение тока или остановку, поведение при потере связи |
| Приемка органом юрисдикции | Номер разрешения, результат инспекции, одобрение энергоснабжающей организации (если применимо) |
| Передача объекта | Инструкции, настройки, записи о гарантии/сертификации, процедура сброса, контакт сервисной службы, предупреждение об изменении настроек |
Не публикуйте общие значения крутящего момента или пороговые значения испытаний вместо точных инструкций к оборудованию и утвержденных методов испытаний. Неудачное самотестирование, ненормальная индикация неисправности, нестабильное управление током, поврежденный разъем, признаки перегрева или непройденная инспекция AHJ являются условиями для остановки работ, а не пунктами, которыми можно пренебречь, если зарядка кажется рабочей.
Что должен получить домовладелец
Комплект документации при передаче должен содержать:
- какая цепь питает EVSE;
- введенный в эксплуатацию максимальный ток и кто имеет право его изменять;
- как выглядят индикация нормального состояния и неисправностей;
- как использовать разъем и хранить кабель;
- какие действия по сбросу разрешены производителем;
- какие повреждения, ослабление креплений, изменение цвета, запах, нагрев, попадание воды или повторные срабатывания требуют вывода зарядного устройства из эксплуатации;
- к кому обращаться для обслуживания электрической системы или оборудования;
- разрешительная/инспекционная документация, инструкции, а также соответствующие гарантийные или сертификационные документы.
Любое последующее изменение тока EVSE, автоматического выключателя, розетки, трассировки цепи, мощности системы электроснабжения, оборудования для управления нагрузкой или модели зарядного устройства должно приводить к пересмотру проекта, а не рассматриваться как изменение настроек программного обеспечения.
Условия остановки: не подавать напряжение
Остановите проект и получите квалифицированную оценку, если что-либо из перечисленного остается нерешенным:
- модель EVSE, максимальный ток или способ подключения неизвестны;
- оценка системы электроснабжения заменяется предположением, что свободное место для автоматического выключателя означает наличие резервной мощности;
- панель повреждена, устарела, загрязнена, подверглась ненадлежащей модификации или не может быть сопряжена с одобренным защитным устройством;
- совместимость алюминиевых/медных проводников, номинальные параметры клемм или состояние существующих проводников не определены;
- предлагаемый маршрут прокладки проводников, способ прокладки в земле, кабелепровод, проход через стену или ввод снаружи помещения не имеют одобренного метода выполнения;
- знак одобрения или сертификационные данные EVSE не могут быть подтверждены;
- комбинация вилки, розетки, удлинителя или адаптера не поддерживается явным образом;
- класс защиты от внешних воздействий, воздействие воды, риск механического повреждения или система укладки кабелей не определены;
- предел управления энергопотреблением не может быть обеспечен или его поведение при отказе неизвестно;
- защитное или функциональное испытание не пройдено;
- наблюдается аномальный нагрев, изменение цвета, запах, повреждение изоляции, повторные срабатывания или попадание воды;
- требования по разрешению, инспекции, энергоснабжающей организации, арендодателя или согласованию объекта не выполнены.
Контрольный список для установки домашнего зарядного устройства для электромобилей
Используйте этот перечень как контрольный список для передачи работ, а не как разрешение на выполнение электромонтажных работ без наличия требуемой местной квалификации.
Перед выбором оборудования
Перед утверждением проекта электрической цепи
Перед подачей напряжения
При передаче владельцу дома
После проверки исходных данных проектирования предложение по защите может быть направлено в соответствующие VIOX MCB, RCBO, или СПД семейства. Выбор продукта по-прежнему должен соответствовать целевому рынку, точным номинальным характеристикам, совместимости с панелью или сборкой, документации производителя и утвержденному проекту.
Технические источники
- Центр данных по альтернативным видам топлива Министерства энергетики США — Зарядка электромобилей в домашних условиях
- Центр данных по альтернативным видам топлива Министерства энергетики США — Готовность к электромобилям
- UL Solutions — Услуги по инфраструктуре зарядки электромобилей
- ENERGY STAR — Зарядные устройства для электромобилей
- Город Сан-Хосе — Жилые зарядные станции для электромобилей
Только квалифицированный персонал должен проектировать, устанавливать, испытывать, изменять и обслуживать цепи зарядки электромобилей в жилых помещениях. Окончательные работы должны соответствовать принятым электротехническим нормам, требованиям AHJ и энергоснабжающей организации, утвержденной проектной документации и действующим инструкциям для конкретного установленного оборудования.
