Ticari EV Şarj Koruma Kılavuzu

Bu sayfada

Ticari bir elektrikli araç şarj sahası, değil tek bir evrensel dizilimde istiflenmiş ACB'lere, MCCB'lere, RCBO'lara, RCD'lere, SPD'lere, kontaktörlere ve ayırıcılara ihtiyaç duyar. Her cihazın farklı bir görevi vardır. Mimari; besleme kapasitesi, çeşitlendirilmiş şarj yükü, muhtemel kısa devre akımı, iletken ve montaj yöntemi, topraklama düzeni, gerekli seçicilik, EVSE tasarımı, aşırı gerilim riski, hizmet sürekliliği hedefi ve yerel yönetmeliklere göre seçilmelidir.

Küçük bir AC şarj sahasında, mevcut bir ana pano, bireysel şarj noktası devrelerini MCB'ler veya RCBO'lar aracılığıyla besleyebilir. Daha büyük bir şarj merkezinde, MCCB girişli ve koordineli çıkış korumalı özel bir pano gerekebilir. Bir ACB, ancak servis veya ana dağıtım görevi, çerçeve boyutu, hata seviyesi, koruma fonksiyonları, bakım kolaylığı ve pano tasarımı bunu gerektirdiğinde önem kazanır. DC hızlı şarj cihazları, cihazın sertifikalı mimarisini ve üretici talimatlarını takip eder; bir AC duvar tipi şarj kutusu devresinin ölçeklendirilmesiyle tasarlanamazlar.

Bir Bakışta Koruma Mimarisi

Seviye	Tasarım sorusu	Görevi yerine getirebilecek cihazlar	Cihazın kanıtlamadığı durumlar
Servis / ana pano	Saha beslemesi, hesaplanan yük ve hata seviyesinde nasıl anahtarlanıyor ve korunuyor?	Kuruluma bağlı olarak mevcut ana devre kesici, MCCB veya ACB	Sadece şarj işlemi ticari olduğu için bir ACB'nin gerekli olduğu
Şarj dağıtım panosu	Özel pano nasıl izole ediliyor ve bara/besleme hattı nasıl korunuyor?	Yük ayırıcı, MCCB, MCB, sigorta, ölçüm, kontrol	Tek bir nominal değerin her saha için uygun olduğu
Şarj cihazı besleme hattı	Kablo ve şarj cihazı beslemesi aşırı yük ve kısa devreye karşı nasıl korunur?	MCCB, MCB, sigorta veya üretici tarafından belirtilen cihaz	Bu fonksiyon açıkça dahil edilmediği sürece artık akım koruması
Bireysel AC bağlantı noktası	Söz konusu priz/konnektör için aşırı akım ve artık akım görevleri nasıl sağlanır?	Gerekli DC artık akım çözümü ile birlikte MCB artı RCD veya RCBO	Herhangi bir Tip A RCBO'nun tek başına her EVSE için uygun olduğu
Artık DC akımı	EVSE, uyumlu DC artık akım algılama özelliğini içeriyor mu, yoksa harici bir çözüm mü gerekiyor?	Yerel kurallara ve EVSE talimatlarına tabi olarak, Tip B RCD veya uygun RDC-DD ile Tip A/F RCD	RDC-DD'nin beraberindeki RCD'nin yerini alması
Geçici aşırı gerilim	Aşırı gerilim koruması nerede gereklidir ve kademeler nasıl koordine edilir?	Kuruluma göre belirlenen Tip 1, Tip 2 veya kombine SPD düzenlemeleri	Şarj cihazının yanındaki bir SPD'nin tüm güç/veri yollarını koruması
Fonksiyonel anahtarlama	Şarj işlemi nasıl etkinleştirilecek, yüklenecek, uzaktan durdurulacak veya kilitlenecek?	EVSE kontrolleri, kontaktör, şönt açtırma bobini, düşük gerilim bobini, enerji yönetim sistemi	Ayrı olarak sağlanmadığı sürece kısa devre, aşırı yük veya artık akım koruması
Lokal yalıtım	Bakım ve acil durum prosedürleri için ekipman güvenli bir şekilde nasıl yalıtılabilir?	Kilitlenebilir yük ayırıcı veya üretici tarafından tanımlanan yalıtım aracı	Canlı çalışma veya kilitleme/etiketleme prosedürlerini devre dışı bırakma izni

Koruyucu cihaz üreticisi, EVSE üreticisi, pano imalatçısı ve tasarımcı sınırlar üzerinde mutabık kalmalıdır. Bir konsept çizimindeki “RCBO” veya “MCCB” etiketli bir sembol; değerleri, koordinasyonu veya uygunluğu belirlemez.

Devre Kesici Çerçevesiyle Değil, Girişlerle Başlayın

Bir ACB, MCCB, MCB, RCBO, RCD veya SPD seçmeden önce aşağıdaki girdileri toplayın:

besleme gerilimi, fazlar, frekans, topraklama düzeni, transformatör/servis gücü ve şebeke kısıtlamaları;
mevcut maksimum talep, şarj gücü, şarj çeşitliliği veya yük yönetimi stratejisi, güç faktörü, verimlilik, harmonikler ve gelecekteki genişleme;
servis, şarj panosu ve şarj noktası terminallerindeki muhtemel kısa devre akımı;
besleme hattı uzunluğu, iletken malzemesi ve kesiti, montaj yöntemi, gruplama, ortam sıcaklığı, izin verilen gerilim düşümü ve sonlandırma sınırları;
EVSE topolojisi, konnektör sayısı, bağlantı noktası başına maksimum akım, dahil edilen koruma fonksiyonları, üreticinin belirttiği üst akım koruma cihazı ve sertifikasyon/listeleme;
gerekli çalışma süresi, bir arıza sonrası kabul edilebilir çoklu şarj cihazı kaybı, seçicilik hedefleri, bakım erişimi, uzaktan izleme ve yedekleme stratejisi;
yıldırım maruziyeti, besleme tipi, üst akım SPD'leri, kablo güzergahı, veri/haberleşme arayüzleri ve yerel aşırı gerilim kuralları;
uygulanabilir kurulum yönetmeliği, ekipman standartları, yetkili makam gereklilikleri ve proje yetki alanında kabul edilen sürümler.

Bu girişler mimariyi belirler. Ticari ve konut tipi EV koruma kılavuzu, ölçek, çeşitlilik, halka açık erişim, çalışma süresi ve dağıtım panosu yapısının ticari tasarım görevini neden değiştirdiğini açıklamaktadır.

Her Bir Koruma Cihazının Amacı

ACB: ana dağıtım görevi, ticari saha varsayılanı değil

Bir hava devre kesici (ACB), Ue/In değerleri, kesme kapasitesi, kapama kapasitesi, kısa süreli dayanım, açma ünitesi fonksiyonları, seçicilik ayarları, haberleşme ve bakım kolaylığının hesaplanan göreve uygun olduğu yüksek akımlı ana şalt panolarında uygun olabilir. Büyük bir tesisatta servis girişi veya ana dağıtım girişi olarak görev yapabilir.

Bir ACB, şarj cihazı sayısı, “ticari” kelimesi veya genel bir akım eşiği nedeniyle otomatik olarak gerekli değildir. Birçok ticari saha, mevcut bir ana cihaz veya bir MCCB ile yeterli şekilde beslenmektedir. Çekmeceli yapı, planlı izolasyon ve bakım stratejisini iyileştirebilir ancak enerjili durumda sökme, takma veya değiştirme işlemine izin vermez. Bu çalışma, pano üreticisinin prosedürleri ve saha elektrik güvenliği kuralları tarafından yönetilir.

MCCB: aralığı ve ayarlanabilirliği uygun olduğunda pano girişi veya besleyici koruması

MCCB'ler genellikle şarj panosu girişlerini, alt ana hatları ve daha büyük şarj cihazı besleyicilerini korur. Tam ürüne bağlı olarak, ayarlanabilir uzun süreli, kısa süreli, ani ve toprak hatası fonksiyonları sağlayabilirler. Bu fonksiyonlar, ayar aralıkları ve her türlü haberleşme yeteneği modele özeldir.

Bir MCCB'yi yalnızca yük akımı, iletken kapasitesi, ortam sıcaklığına bağlı değer kaybı, muhtemel arıza akımı, gerekli kesme kapasitesi, üst/alt cihazlarla koordinasyon ve ekipman üreticisinin sınırlarını kontrol ettikten sonra seçin. Gövde boyutu, seçilen açma değeri ile aynı değildir.

MCB veya RCBO: farklı işlevsel kapsama sahip nihai devre aşırı akım koruması

Bir MCB aşırı akım koruması sağlar. Bir RCBO ise, cihazın kapsamı ve özellikleri dahilinde aşırı akım ve artık akım korumasını birleştirir. Her iki düzenleme de EVSE talimatlarını, kurulum kurallarını ve artık akım stratejisini karşıladığı sürece münferit bir AC şarj noktasında kullanılabilir.

Bir RCBO pano alanını azaltabilir ve bir arızanın paylaşılan bir grup yerine tek bir devreyi etkilemesini sağlayabilir, ancak yalnızca “RCBO” ifadesi eksiktir. Tasarımcı; anma akımını, açma eğrisini, kısa devre değerini, artık çalışma akımını, artık akım tipini, kutup ve nötr düzenini, gerilim bağımlılığını ve pano ile uyumluluğu belirtmelidir. 7 kW ve 22 kW'lık detaylı hesaplamalar şurada yer almaktadır: EV şarj cihazı devre kesici boyutlandırma kılavuzu.

RCD ve RDC-DD: AC şok koruma işlevini DC algılamadan ayırın

IEC 60364-7-722, elektrikli araçlara enerji sağlamaya yönelik devreleri ve araçlardan enerji geri beslemesi yapmaya yönelik devreleri kapsar. Mod 3 AC şarj için artık akım çözümü, büyük ölçüde EVSE'nin neyi içerdiğine bağlıdır.

IEC 62955, bu standardın kapsamındaki kalıcı olarak bağlı mod 3 AC şarj istasyonları için artık doğru akım algılama cihazlarına (RDC-DD) uygulanır. Bir RDC-DD, ilgili düz DC artık akım durumunu algılar ve tanımlanmış düzeni aracılığıyla bağlantının kesilmesini başlatır; bu cihaz tek başına RCD değildir tam artık akım koruma işlevini sağlar.

Her bir AC bağlantı noktası için yaygın olarak belgelenmiş IEC odaklı düzenleme şunlardan biridir:

gerekli anma artık çalışma akımına sahip bir Tip B RCD; veya
benimsenen kurallar tarafından izin verildiğinde ve EVSE üreticisinin belgeleriyle desteklendiğinde, uygun bir RDC-DD ile birlikte Tip A veya Tip F RCD.

EVSE'nin bünyesinde bulunan 6 mA DC algılama ve uyumluluğu doğrulanana kadar Tip A RCBO'yu tek başına seçmeyin. Bunun aksine, sertifikalı EVSE mimarisi ve yerel kurallar başka bir düzenlemeyi destekliyorsa, otomatik olarak harici bir Tip B cihazı belirtmeyin. Nihai karar EV şarj cihazı RCD seçim kılavuzuna, aittir, devreye alma sınırı ise 6 mA DC kaçak koruma test kılavuzunda ele alınmıştır.

SPD: koruma risk tabanlıdır ve tesisat genelinde koordine edilmiştir

Ticari şarj cihazları; güç elektroniği, kontroller, haberleşme ve geçici aşırı gerilimlere karşı savunmasız olabilen ağ arayüzleri içerir. Gerekli SPD tipi ve yerleşimi; bina yıldırımdan korunma sistemine, besleme düzenine, risk değerlendirmesine, benimsenen yönetmeliğe, üst kademe korumaya, kablo uzunluğu ve güzergahına, dayanım seviyelerine ve şarj cihazı üreticisinin talimatlarına bağlıdır.

Giriş noktasındaki bir SPD'nin, uzak bir şarj panosu veya şarj cihazı yakınındaki başka bir kademe ile koordinasyonu gerekebilir. Karar, evrensel bir mesafe kuralına indirgenemez ve güç devresi koruması; Ethernet, sinyalizasyon veya diğer iletken arayüzleri otomatik olarak korumaz. Özel EV şarj cihazı aşırı gerilim koruma kılavuzunu SPD tipi, koordinasyon, yedek koruma, iletken güzergahı ve durum izleme için kullanın.

Kontaktör, şönt açtırma, düşük gerilim bobini ve enerji yönetimi: kontrol tek başına koruma değildir

Ticari sahalar genellikle şarjı etkinleştirme/devre dışı bırakma, talep sınırlama, acil durdurma, uzaktan kontrol veya kilitleme ihtiyaçları duyar. Bir kontaktör veya açtırma bobini; EVSE, enerji yönetim sistemi, yangın stratejisi veya koruma rölesi tarafından komut verildiğinde hareket edebilir. Kullanım kategorisi, akım değeri, dayanıklılığı, bobin/kontrol beslemesi, hata durumu ve koordinasyonu uygulamaya uygun olmalıdır.

Bu bileşenler; aşırı akım koruma cihazının, RCD'nin, ayırıcının veya sertifikalı EVSE güvenlik fonksiyonunun yerini doğrudan almaz. “Uzaktan açtırma” işlemini; kaynağı, güç beslemesi, hata davranışı, sıfırlama prosedürü ve doğrulaması belgelenmesi gereken bir kontrol sonucu olarak ele alın.

Üç Ticari EV Şarj Mimarisi Modeli

Model 1: Küçük AC varış noktası şarj sahası

Birkaç AC şarj cihazı ekleyen bir dükkan, ofis veya konaklama tesisi, mevcut bir dağıtım panosundaki yedek kapasiteyi kullanabilir. Her bağlantı noktası, EVSE ve kabul edilen kurallar tarafından gerektirilen aşırı akım ve artık akım çözümüne ihtiyaç duyar. Kablo güzergahları, yük yönetimi, ölçüm, yalıtım, genişletme veya seçicilik mevcut panoda düzgün bir şekilde ele alınamadığında özel bir yerel pano tercih edilebilir.

Tipik karar: mevcut ana cihaz → gerekirse şarj dağıtım devresi → münferit MCB artı RCD veya RCBO → doğru DC artık akım çözümü ile entegre veya eşleştirilmiş EVSE.

Model 2: Daha büyük AC şarj merkezi

Birçok AC konnektörüne sahip bir otopark genellikle özel bir şarj panosu, çeşitlendirilmiş yük hesaplaması, dinamik yük yönetimi, çıkış devresi ayrımı, ölçüm, haberleşme ve koordineli koruma gerektirir. Bir MCCB, pano giriş cihazı veya tali ana koruma cihazı olarak görev yapabilir. Münferit bağlantı noktaları, bir şarj cihazı arızasının büyük bir grubu gereksiz yere devreden çıkarmayacağı şekilde düzenlenmelidir.

Tipik karar: servis/ana dağıtım koruması → özel şarj panosu girişi → koordineli bara/çıkış koruması → münferit bağlantı noktası koruması → EVSE. MCCB, MCB, RCBO, RCD ve SPD'nin tam kullanımı hesaplanan görevlere göre belirlenir.

Model 3: DC hızlı şarj sahası

DC hızlı şarj cihazları çok daha büyük, güç elektroniği yükleri oluşturabilir ve genellikle üretici tarafından tanımlanmış AC giriş koruması, dahili dönüştürme aşamaları, DC çıkış koruması, izolasyon izleme, acil durum fonksiyonları, soğutma ve haberleşme özelliklerine sahip entegre ekipmanlar olarak tedarik edilir. Üst akım tesisatı; şarj cihazının giriş spesifikasyonu, hata katkısı ve dayanımı, harmonikler, transformatör veya servis kısıtlamaları ve onaylı talimatlar doğrultusunda tasarlanmalıdır.

Tipik karar: şebeke/transformatör ve ana pano koruması → şarj cihazı besleme hattı koruması ve izolasyonu → şarj cihazı üreticisinin onaylı dahili mimarisi. Üst akım bir RCBO, şarj cihazının belirtilen koruma sisteminin genel bir alternatifi değildir.

Hatalı Açmaları ve Güvensiz Boşlukları Önleyen Koordinasyon Kontrolleri

Kesme kapasitesi ve kısa devre akımı

Koruyucu cihazın uygulanabilir kısa devre değeri, montaj noktasında yeterli olmalıdır. Olası kısa devre akımını bina boyutundan tahmin etmek yerine hesaplayın veya doğrulayın. Kademeli veya yedekli bir kombinasyon kullanılıyorsa, bu durum tam olarak üst ve alt akım cihazları için üreticilerin test edilmiş tabloları ile desteklenmelidir.

Aşırı yük koruması ve iletken kapasitesi

Cihaz ayarını/değerini tasarım akımı, düzeltilmiş iletken kapasitesi, terminal sınırları, gerilim düşümü ve EVSE talimatları ile koordine edin. Amerika Birleşik Devletleri'nde NEC Madde 625, ilgili EV şarj yüklerini sürekli yük olarak ele alır ve yetki alanına özgü boyutlandırma kurallarını kullanır; benimsenen yönetmeliği kontrol etmeden 5 kuralını IEC projelerine aktarmayın.

Seçicilik ve hizmet sürekliliği

Zaman-akım eğrilerini, ani açma eşiklerini, kısa süreli gecikmeyi, toprak hatası fonksiyonlarını, akım sınırlama davranışını ve üretici seçicilik tablolarını inceleyin. Mutlak seçicilik her hata seviyesinde elde edilemeyebilir, ancak seçilen sonuç bilinmelidir. Desteklenen bir koordinasyon çözümü ile yerel olarak izole edilebiliyorsa, alt akım şarj cihazı hatası tüm merkezi devre dışı bırakmamalıdır.

Artık akım seçiciliği

Birden fazla elektronik şarj cihazı, sürekli kaçak akıma ve yüksek frekanslı bileşenlere katkıda bulunabilir. EVSE veri sayfasını, RCD tipini, anma artık akımını, izin verilen durumlarda zaman gecikmesini, gruplandırmayı ve yukarı/aşağı yönlü koordinasyonu doğrulayın. Elektrik çarpmasına karşı korumayı ve yerel kurallara uyumu kanıtlamadan, sadece açmaları engellemek için asla hassasiyet değerlerini artırmayın veya gecikme eklemeyin.

SPD koordinasyonu

Sistem gerilimini, topraklama sistemini, SPD tipini, maksimum sürekli çalışma gerilimini, gerilim koruma seviyesini, nominal/deşarj akımını, kısa devre dayanımını, gerekli yedek korumayı, iletken uzunluğunu/yönlendirmesini ve durum göstergesini kontrol edin. Kademeli aşamaları koordine edin ve risk değerlendirmesinin gerektirdiği durumlarda ilgili haberleşme yollarını koruyun.

Nötr, harmonikler ve dört kutuplu anahtarlama

Üç fazlı bir sisteme dağıtılmış tek fazlı şarj cihazları, nötr akımı ve dengesizlik oluşturabilir; doğrusal olmayan ekipmanlar harmonik sorunlarını artırabilir. Faz dağılımını, nötr boyutlandırmasını, triplen harmonikleri, dört kutuplu anahtarlama gereksinimlerini ve topraklama sistemi kurallarını inceleyin. 3P+N veya 4P etiketi, tek başına hangi kutupların korunduğunu veya nötrün nasıl çalıştığını tanımlamaz.

Örnek Mimari Tasarımı

Dinamik yük yönetimine sahip on iki adet 22 kW üç fazlı AC şarj noktası planlanan ticari bir otoparkı düşünün. Aritmetik bağlı yük nihai tasarım akımı değildir ve bu örnek bir uygulama projesi değildir.

Tasarımcı; servis/transformatör kapasitesini, mevcut pik talebi, saha genişletme payını, topraklama düzenini, şarj cihazı giriş verilerini ve yerel yönetmelikleri kaydeder.
Şarj yönetimi stratejisi, uygulanabilir bir maksimum saha şarj talebi belirler. İletişim hatasının fark edilmeden bir aşırı yük oluşturmaması için hata modları tanımlanmıştır.
Olası kısa devre akımı; ana panoda, özel şarj panosunda ve uzak şarj noktalarında hesaplanır.
Özel pano giriş şalteri, ancak iletken, bara, kesme kapasitesi, seçicilik ve yalıtım görevleri bilindikten sonra MCCB veya başka uygun bir cihaz olarak seçilir.
Her şarj noktası, bireysel besleyici aşırı akım koruması ve o EVSE'nin uyumlu bir RDC-DD içerip içermediğine bağlı olarak kabul edilmiş bir artık akım düzenlemesi alır.
SPD gereksinimleri, yalnızca şarj cihazı gücüne göre değil; sahanın yıldırım/besleme değerlendirmesine, mevcut üst kademelere, kablo güzergahlarına ve ekipman dayanımına göre belirlenir.
Tasarım; üretici koordinasyon tabloları, kablo hesaplamaları, termal limitler, EVSE talimatları, yerel denetim gereksinimleri ve belgelenmiş bir devreye alma planına göre doğrulanır.

Bu örnekte nominal kesici boyutları kasten belirtilmemiştir. Gerçek akım sınırı, kablo montajı, ortam/grup faktörleri, hata seviyesi, gerilim düşümü hedefi ve üretici gereksinimleri olmadan, yayınlanan bir değer yanlış bir kesinlik teşkil eder.

Tasarım ve Devreye Alma Kontrol Listesi

Sahne	Enerji verilmeden önce tamamlanması gereken kanıtlar
Tasarım temeli	Tek hat kavramı, kodlar/standartlar ve sürümleri, besleme verileri, topraklama düzeni, yük/eş zamanlılık yöntemi ve genişletme durumu
Hesaplamalar	Maksimum talep, iletken boyutlandırma/değer düşürme, gerilim düşümü, kısa devre akımı, bağlantı kesme, gerektiğinde ark flaşı değerlendirmesi ve termal kontroller
Cihaz seçimi	Tam sipariş kodları, değerler/ayarlar, kesme kapasitesi, kutup/nötr davranışı, RCD/RDC-DD çözümü, SPD koordinasyonu ve üretici talimatları
Koordinasyon	Üst/alt seçicilik veya yedekleme tabloları, ayar çalışması, artık akım ayrımı ve hata modu incelemesi
Pano (Switchboard)	Anma montajı, bara ve sıcaklık limitleri, giriş/çevresel uygunluk, dahili ayrım, erişim, etiketler, ölçüm ve yedek kapasite
Fonksiyonel güvenlik	Acil durum ve uzaktan durdurma mantığı, yük yönetimi hata durumu, kontaktör/açtırma davranışı, sıfırlama yetkisi, iletişim kaybı ve yangın sistemi arayüzü
Testler	Süreklilik, yalıtım, polarite/faz sırası, koruma cihazı ayarları, onaylı prosedürler kullanılarak yapılan RCD/RDC-DD testleri, uygulanabilir olduğu durumlarda toprak/çevrim testleri, SPD durumu ve fonksiyonel açtırmalar
Teslimat	As-built tek hat şeması, ayar kayıtları, test sonuçları, kılavuzlar, sertifika dosyası, bakım aralıkları, yedek parça listesi ve değişiklik yönetimi sorumlusu

Ticari EV şarj sistemlerini yalnızca yetkili personel tasarlamalı, kurmalı, test etmeli ve bakımını yapmalıdır. İzolasyon sağlayın, kilitleyin, enerjisiz olduğunu doğrulayın ve pano ile EVSE üreticilerinin güvenlik prosedürlerini izleyin; bu kılavuz bir mimari çerçevedir, sahaya özel mühendislik onayı değildir.

VIOX Koruma Bileşenlerinin Seçimi

VIOX, alçak gerilim dağıtımı için ACB'ler, MCCB'ler, RCBO'lar, artık akım cihazları, SPD'ler, ayırıcılar ve kontrol bileşenleri tedarik eder. Ürün seçimi, yalnızca yukarıdaki koruma görevleri ve proje girdileri tanımlandıktan sonra başlamalıdır. Model bazlı bir teklif için tek hat konseptini, gerilim/frekansı, yük çizelgesini, hesaplanan hata seviyelerini, iletken verilerini, gerekli ayarları/fonksiyonları, artık akım stratejisini, SPD çalışmasını, hedef pazarı ve dokümantasyon gereksinimlerini gönderin.

Hiçbir tedarikçi teklifi, proje tasarımcısının hesaplamalarının, EVSE üreticisinin talimatlarının, test edilmiş cihaz koordinasyon verilerinin veya sorumlu makamın onayının yerini almamalıdır.

Ticari EV Şarj Koruma Mimarisi: ACB, MCCB, RCBO, RCD ve SPD