Pagpili ng RCD para sa EV Charger: Type B kumpara sa Type F kumpara sa Type EV (IEC 62955 & IEC 62423)

Para sa mga electrical engineer at installer, ang mabilis na paglawak ng imprastraktura ng Electric Vehicle (EV) ay nagpapakita ng isang partikular na hamon sa proteksyon: DC fault currents. Hindi tulad ng mga karaniwang kagamitan sa bahay, ang mga rectification circuit sa loob ng EV On-Board Chargers (OBC) ay maaaring bumuo ng smooth DC leakage currents sa kaganapan ng isang fault.

Kung hindi maayos na ihihiwalay, ang mga DC current na ito ay maaaring maging sanhi upang hindi gumana ang mga upstream Type A Residual Current Devices (RCD), na nagiging hindi ligtas ang buong electrical installation.

Sinusuri ng gabay na ito ang tatlong sumusunod na mga estratehiya sa proteksyon na tinukoy ng IEC 60364-7-722 at IEC 61851-1: gamit ang Type B RCD, isang Type F RCD (na may mga partikular na kondisyon), o ang mas bagong diskarte na “Type EV” (RDC-DD). Susuriin natin ang mga teknikal na pagkakaiba sa pagitan ng IEC 62423 at IEC 62955 upang matukoy ang pinakamainam na pagpili para sa kaligtasan, pagsunod, at cost-efficiency.

Ang “Blinding” Effect: Bakit Hindi Sapat ang Type A

Ang pangunahing isyu sa proteksyon ng EV ay ang magnetic saturation ng sensing core sa mga karaniwang RCD. Isang karaniwang Type A RCD (karaniwang ginagamit sa mga residential at commercial circuit) ay gumagamit ng toroidal transformer na na-optimize para sa 50/60Hz AC at pulsating DC.

kailan smooth DC current (DC current na may mas mababa sa 10% ripple) na dumadaloy sa toroid na ito, lumilikha ito ng isang constant magnetic flux. Kung ang DC leakage na ito ay lumampas sa 6mA, maaari nitong ilipat ang operating point ng magnetic core sa saturation. Kapag saturated na, hindi na makita ng core ang alternating magnetic field na nabuo ng isang nagbabantang AC earth fault. Ang RCD ay nagiging “bulag” at hindi magti-trip, na nag-iiwan sa mga gumagamit na walang proteksyon laban sa electric shock.

Samakatuwid, inaatasan ng mga internasyonal na pamantayan na ang anumang EV charging point ay dapat protektahan ng isang device na nagdidiskonekta sa supply sa kaso ng DC fault current ≥ 6mA.

Paglalarawan sa mga Kalahok: Type B vs. Type F vs. Type EV

1. Type B RCD (IEC 62423)

Ang Type B RCD ay ang pinaka-matatag na solusyon. Naglalaman ito ng dalawang detection system: isang standard fluxgate para sa AC/pulsating DC at isang hiwalay na high-frequency electronic detection circuit para sa smooth DC.

• Mga Kakayahan: Nakakakita ng sinusoidal AC, pulsating DC, at smooth DC residual currents. Nakakakita rin ng mga current sa mga frequency hanggang 1000Hz (kritikal para sa pagtukoy ng switching frequency leakage mula sa mga inverter).
• Tripping Threshold: Karaniwan 30mA AC at 60mA DC. (Tandaan: Habang pinapayagan ng pamantayan ang hanggang 2x IΔn para sa DC, ang VIOX Type B breakers ay madalas na mas maagang mag-trip para sa pinahusay na kaligtasan).
• Application: Kinakailangan para sa three-phase chargers kung saan ang DC leakage ay maaaring smooth, at para sa mga installation na nangangailangan ng maximum uptime at selectivity.

2. Type F RCD (IEC 62423)

Ang Type F RCD ay isang pinahusay na Type A. Nag-aalok ito ng mas mahusay na immunity sa nuisance tripping mula sa surge currents at maaaring makakita ng residual currents na may mixed frequencies (hanggang 1kHz).

• Limitasyon: Mahalaga, Hindi nakakakita ng smooth DC ang Type F.
• EV Application: Ikaw hindi maaaring gumamit ng Type F RCD nang mag-isa para sa EV charging. Dapat itong ipares sa isang RDC-DD (Residual Direct Current Detecting Device) na humahawak sa 6mA DC detection.

3. Type EV / RDC-DD (IEC 62955)

Kadalasang ibinebenta bilang “Type EV,” ito ay teknikal na isang Residual Direct Current Detecting Device (RDC-DD). Ito ay partikular na idinisenyo upang pigilan ang Type A upstream RCDs mula sa pagiging bulag.

• Function: Sinusubaybayan nito ang circuit para sa smooth DC leakage.
• Threshold: Kailangan nito dapat mag-trip sa 6mA DC.
• Mga pamantayan: Pinamamahalaan ng IEC 62955.
• Mga Variant:
  • RDC-MD (Monitoring Device): Nakakakita ng leakage at sinenyasan ang contactor ng EV charger na magbukas. Kung ang mga contact ng contactor ay mag-weld, nabigo ang proteksyon.
  • RDC-PD (Protective Device): Kasama ang sarili nitong mekanismo ng pagdiskonekta (katulad ng isang circuit breaker).

Para sa mas malalim na pag-unawa kung paano umaangkop ang mga device na ito sa mas malawak na komersyal na sistema, sumangguni sa aming gabay sa Commercial EV Charging Protection.

Technical Comparison Matrix

Ang sumusunod na talahanayan ay nagbubuod ng mga kakayahan sa pagtukoy at pagsunod sa pamantayan para sa bawat uri ng device.

*Pinapayagan ng IEC 62423 na ang DC tripping current ay hanggang 2 beses ng rated AC residual current (IΔn). Para sa isang 30mA na device, ito ay 60mA DC. Gayunpaman, ang device mismo ay idinisenyo upang mapaglabanan ang DC level na ito nang hindi nabubulag.

IEC 62955 vs. IEC 62423: Aling Pamantayan ang Naaangkop?

Ang pagpili sa pagitan ng isang IEC 62423 compliant na device (Type B) at isang IEC 62955 device (RDC-DD) ay madalas na nakadepende sa charging hardware at sa kapaligiran ng pagkakabit.

Senaryo 1: Ang “Integrated” na Paraan (IEC 62955)

Maraming modernong AC wallbox (7kW – 22kW chargers) ay may kasamang built-in na 6mA DC detection. Ito ay isang RDC-DD compliant sa IEC 62955.

• Kinakailangan: Kailangan mong magkabit ng isang Type A RCD upstream sa distribution board upang pangasiwaan ang mga AC fault.
• Mga kalamangan: Mas mababang halaga ng mga component sa panel.
• Cons: Kung mabigo ang panloob na detection ng charger, ang Type A RCD upstream ay nasa panganib na mabulag. Kasama sa maintenance ang pagpapalit ng buong charger PCB sa halip na isang DIN-rail component.

Senaryo 2: Ang “External Protection” na Paraan (IEC 62423)

Paggamit ng isang DIN-rail mounted Type B RCD (o Uri B RCBO) sa distribution board.

• Kinakailangan: Walang karagdagang RDC-DD ang kailangan sa loob ng charger. Pinangangasiwaan ng Type B RCD ang AC, pulsating DC, at smooth DC fault.
• Mga kalamangan: Sentralisadong maintenance, mas mataas na reliability, immune sa external DC interference, malinaw na indikasyon ng uri ng fault (sa mga advanced na modelo).
• Cons: Mas mataas na paunang halaga ng component.

Balangkas ng Pagpapasya sa Pagpili

Kapag tumutukoy ng proteksyon para sa isang proyekto, sundin ang lohikang ito upang matiyak ang pagsunod sa IEC 60364-7-722:

1. Suriin ang Datasheet ng Charger: Ipinapahayag ba ng EVSE (Electric Vehicle Supply Equipment) ang isang built-in na RDC-DD na compliant sa IEC 62955?
   • OO: Maaari kang gumamit ng isang Uri A (o Type F) RCD/RCBO sa panel.
   • HINDI: Ikaw ay dapat gumamit ng isang Type B RCD sa panel.
2. Suriin ang Upstream Selectivity:
   • Kung magkakabit ka ng Type B RCD para sa charger, tiyakin na ang nasa itaas main RCD ay hindi isang Type A. Ang isang DC fault na dumadaan sa Type B ay maaaring makabulag sa isang upstream Type A. Sa isip, ang EV circuit ay dapat na konektado nang parallel sa iba pang mga circuit, hindi downstream ng isang general Type A RCCB, o ang main switch ay dapat na Type B (bihira/mahal) o non-RCD (kung pinapayagan ng TN-C-S/TN-S).
3. Isaalang-alang ang mga Komersyal na Kapaligiran:
   • Sa mga komersyal na setting na may maraming charger, ang pinagsama-samang leakage (kahit na mas mababa sa 6mA bawat charger) ay maaaring maging problema. Mga Type B RCD ay mas gusto para sa tibay at upang maiwasan ang pag-asa sa iba't ibang kalidad ng panloob na electronics ng charger.

Pagsusuri sa Halaga vs. Kaligtasan

Para sa mga high-value asset at kritikal na imprastraktura, ang Type B RCD ay nananatiling kagustuhan ng engineering dahil sa pagiging independiyente nito mula sa panloob na electronics ng charger. Para sa mass residential rollouts, ang Type A + RDC-DD na modelo ay ang pamantayan sa ekonomiya.

FAQ

T: Maaari ba akong gumamit ng Type AC RCD para sa EV charging?
A: Hindi. Ang mga Type AC RCD ay ipinagbabawal para sa EV charging sa karamihan ng mga hurisdiksyon (kabilang sa ilalim ng IEC 60364-7-722) dahil hindi nila matukoy ang pulsating DC, na karaniwan sa mga EV rectification circuit.

T: Kung mayroon akong Type B RCD, kailangan ko ba ng earth rod?
S: Ang uri ng RCD ang nagdidikta ng leakage detection, hindi ang mga earthing arrangement. Gayunpaman, para sa mga PME (TN-C-S) supply, maaaring kailanganin mo pa rin ang isang open-PEN detection device o isang earth rod, hindi alintana kung gumagamit ka ng Type B o Type A RCD.

T: Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng RDC-MD at RDC-PD?
S: Parehong tinukoy sa IEC 62955. Ang isang RDC-MD ay nagmomonitor pagtagas at nagsasabi sa isang kontaktor na bumukas (mas mura, integrated). RDC-PD may sariling proteksyon (switching) mekanismo, kaya't mas ligtas kung ang kontaktor ay mag-weld shut.

T: Maaari ba akong gumamit ng Type B RCD downstream ng isang Type A RCD?
S: Sa pangkalahatan, hindi. Sa ideyal, ang mga RCD ay dapat na coordinated. Kung may mangyaring DC fault, dumadaloy ito sa pareho. Ang downstream Type B ay magti-trip, ngunit ang DC current ay maaaring nabulag na ang upstream Type A, na hindi ito magamit para sa ibang mga circuit. Ang pinakamahusay na paraan ay ikonekta ang EV circuit nang parallel o tiyakin na ang upstream device ay Type B din (o time-delayed Type S, kung naaangkop para sa system earthing).

Para sa karagdagang impormasyon sa pagpili ng tamang proteksyon ng circuit para sa iyong mga proyekto, galugarin ang aming mga gabay sa Electrical Derating Factors at Mga Uri ng Circuit Breaker.