EV Şarj Ünitesi Devre Kesici Boyutlandırma Rehberi: 7kW & 22kW Hesaplamaları | VIOX

EV Şarj Cihazları Neden Diğer Cihazlar Gibi Değil?

Kurulumcular geleneksel konut işlerinden EV şarj altyapısına geçiş yaptıklarında, kritik bir fark hemen belirginleşir: devre kesiciler sürekli yükler için farklı boyutlandırılmalıdır. Bulaşık makinesi gibi açılıp kapanan veya bir saat çalışan bir kurutucunun aksine, elektrikli araç şarj cihazları sürekli olarak 3-8 saat boyunca sürekli yüksek akımda çalışır ve bu da onları özel koruma boyutlandırması gerektiren benzersiz bir kategoriye yerleştirir.

Her ikisine göre de NEC (Ulusal Elektrik Kodu) Madde 625 ve IEC 60364-7-722 standartlarına göre, üç saat veya daha uzun süre çalışması beklenen herhangi bir yük “sürekli yük” olarak nitelendirilir. Bu sınıflandırma, birçok kurulumcunun başlangıçta gözden kaçırdığı zorunlu azaltma gereksinimlerini tetikler. Temel kural basittir ancak pazarlık edilemez:

Minimum Kesici Değeri = Şarj Cihazı Akımı × 1,25

Bu 5 faktörü, kesici kontaklarında, bara ve terminallerde termal birikimi hesaba katar. Akım sürekli aktığında, elektrik bağlantılarında ısı, dağılabileceğinden daha hızlı birikir. Sürekli görev için nominal kapasitelerinin 'inde derecelendirilen standart kesiciler, can sıkıcı açmaları ve erken bileşen bozulmasını önlemek için bu güvenlik payına ihtiyaç duyar.

Termal profil farkını düşünün: 30A'lık bir elektrikli kurutucu 45 dakika boyunca tam akım çekebilir, ardından rölantiye geçerek kesici kontaklarının soğumasını sağlar. 32A'lık bir EV şarj cihazı, gece şarjı sırasında art arda beş saat boyunca 32A'lık bir çekişi korur. Bu sürekli termal stresin nedeni budur kesici amperajını şarj cihazı amperajıyla eşleştirmek en yaygın ve tehlikeli boyutlandırma hatasıdır.

Pratik uygulamayı somut örneklerle inceleyelim:

7kW Tek Fazlı Hesaplama:

• Güç: 7.000W
• Voltaj: 230V (IEC) veya 240V (NEC)
• Şarj cihazı akımı: 7.000W ÷ 230V = 30,4A
• Sürekli yük faktörü: 30,4A × 1,25 = 38A
• Bir sonraki standart kesici boyutu: 40A ✓

22kW Üç Fazlı Hesaplama:

• Güç: 22.000W
• Voltaj: 400V üç fazlı (IEC)
• Faz başına akım: 22.000W ÷ (√3 × 400V) = 31,7A
• Sürekli yük faktörü: 31,7A × 1,25 = 39,6A
• Bir sonraki standart kesici boyutu: Kutuplu 40A ✓

7kW ve 22kW şarj cihazları arasındaki üç kat güç farkına rağmen, her ikisinin de 40A kesici gerektirdiğine dikkat edin; temel ayrım, amperaj derecesinden ziyade kutup sayısıdır (2P'ye karşı 3P/4P). Bu sezgiye aykırı sonuç, üç fazlı gücün akımı birden fazla iletken arasında dağıtma yeteneğinden kaynaklanmaktadır.

7kW EV Şarj Cihazları: Konut Standardı

Teknik Özellikler

7kW şarj katmanı, çoğu binek EV için gece boyunca tam şarj özelliği sunarken, standart konut elektrik altyapısı içinde çalışarak ev kurulumları için küresel tatlı noktayı temsil eder. Teknik parametreler şunlardır:

• Voltaj: 230V tek fazlı (IEC pazarları) / 240V (NEC pazarları)
• Şarj cihazı akım çekişi: 30,4A (230V'ta) veya 29,2A (240V'ta)
• Uygulanan 5 faktörü: Minimum 38A devre kapasitesi
• Önerilen kesici: 40A (32A DEĞİL)
• Tipik şarj oranı: Saatte 25-30 mil menzil

Neden 40A, 32A Değil?

“32A'lık bir şarj cihazının 32A'lık bir kesiciye ihtiyacı olduğu” şeklindeki ısrarcı efsane, şarj cihazının çalışma akımı ile devre koruma gereksinimi. karıştırmaktan kaynaklanmaktadır. Sürekli EV şarjı sırasında kesicinin içinde aslında olanlar şunlardır:

Termal Birikim Kaskadı:

1. Akım, kesicinin bimetalik şeridinden veya elektronik sensöründen akar
2. Kontak noktalarında ve terminallerde dirençli ısıtma meydana gelir
3. Isı, çevreleyen havaya ve muhafazaya dağılır
4. görevde (sürekli yük), ısı üretimi dağılıma eşittir - denge
5. 0 görevde, ısı dağılımdan daha hızlı birikir - termal kaçak riski

VIOX minyatür devre kesiciler standart pirinç kontaklara kıyasla kontak direncini -20 azaltan gümüş alaşımlı kontak teknolojisini içerir. Bu, EV şarjı gibi sürekli görev uygulamalarında daha düşük çalışma sıcaklıklarına ve daha uzun hizmet ömrüne dönüşür. Bununla birlikte, üstün malzemelerle bile, 5 boyutlandırma kuralı, kod uyumluluğu ve garanti geçerliliği için zorunlu olmaya devam etmektedir. Kurulumcular 32A'lık bir şarj cihazı için 32A'lık bir kesici seçtiklerinde, kesiciyi sürekli olarak nominal kapasitesinin 0'ünde çalıştırıyorlar. Çoğu kesici bu koşullar altında 60-90 dakika içinde açacaktır - aşırı akımdan değil, termal aşırı yük korumasının etkinleşmesinden kaynaklanır. Saha raporları, 7kW kurulumlarındaki 32A'lık kesicilerin termal yorgunluktan 18-24 ay içinde arızalandığını sürekli olarak göstermektedir.

1P+N ve 2P konfigürasyonları arasında seçim yapmak, sistem topraklamasına ve yerel kod gereksinimlerine bağlıdır:.

Kutup Yapılandırma Seçenekleri

1P+N MCB (nötr korumalı):

TN-S ve TN-C-S topraklama sistemleri için uygundur

• Hem hat hem de nötr iletkenleri korur
• İngiltere'de (BS 7671) ve birçok IEC pazarında gereklidir
• Bakım sırasında her iki akım taşıyan iletkenin de yalıtılmasını sağlar
• Ensures isolation of both current-carrying conductors during maintenance

2P MCB (hat-nötr koruması):

• Ayrı toprak iletkenli NEC kurulumlarında standart
• 240V split-faz sistemlerinde L1 ve L2'yi korur
• Basitleştirilmiş nötr anahtarlaması nedeniyle 1P+N'den daha düşük maliyetli
• Kuzey Amerika konut panellerinde yaygın

Uygulamanız için uygun MCB tipini seçme konusunda rehberlik için, şu adresimize bakın: minyatür devre kesicileri seçme konusundaki eksiksiz kılavuzumuz. EV şarj cihazlarının hem aşırı akım koruması (MCB) hem de toprak kaçağı koruması (RCD) gerektirdiğini unutmayın—RCD ve MCB arasındaki farkı anlamak uyumlu kurulumlar için çok önemlidir.

Kablo Boyutlandırma Rehberi

Devre kesici boyutlandırması denklemin sadece yarısıdır—iletken boyutlandırması, voltaj düşüşünü hesaba katarken kesicinin değerine uygun olmalıdır:

Standart 7kW Kurulumu (≤20m mesafe):

• Bakır: 6mm² (10 AWG eşdeğeri)
• Akım taşıma kapasitesi: 41A (klipsli direkt yöntem C)
• Voltaj düşüşü: 20m üzerinde 30.4A'da <1.5%
• Maliyet: Orta

Geleceğe Yönelik 7kW Kurulumu (11kW yükseltme yolu):

• Bakır: 10mm² (8 AWG eşdeğeri)
• Akım taşıma kapasitesi: 57A (klipsli direkt yöntem C)
• Yeniden kablolama yapmadan gelecekteki 48A (11kW) şarj cihazını destekler
• Voltaj düşüşü: 30m üzerinde 30.4A'da <%1
• Maliyet: + malzeme, ancak gelecekteki yeniden kablolama işçiliğini ortadan kaldırır

Uzun Mesafe Kurulumları (>20m):

• Voltaj düşüşü baskın faktör haline gelir
• Minimum 10mm² bakır kullanın
• 40m'yi aşan mesafeler için 16mm²'yi düşünün
• Alternatif olarak, dağıtım panelini şarj noktasına daha yakın bir yere taşıyın

Kurulumunuz mevcut panel kapasitesini değerlendirmeyi gerektiriyorsa, şu konudaki kılavuzumuza danışın: EV şarj cihazları için 100A panelleri yükseltme, yük hesaplama çalışma sayfaları ve panel boyutlandırma karar ağaçları içerir.

22kW EV Şarj Cihazları: Ticari ve Yüksek Performanslı Uygulamalar

Teknik Özellikler

22kW katmanı, ticari filolara, işyeri şarj istasyonlarına ve hızlı geri dönüşün önemli olduğu üst düzey konut kurulumlarına hizmet eder. Tek fazlı altyapı içinde çalışan 7kW şarj cihazlarının aksine, 22kW kurulumları üç fazlı güç gerektirir—dağıtımı öncelikle ticari ve endüstriyel ortamlara sınırlayan kritik bir altyapı gereksinimi.

• Voltaj: 400V üç fazlı (IEC pazarları) / 208V üç fazlı (NEC ticari)
• Faz başına akım: 400V'ta 31.7A veya 208V'ta 61A
• Uygulanan 5 faktörü: Minimum 39.6A (400V sistem)
• Önerilen kesici: 40A 3P veya 4P
• Tipik şarj oranı: Saatte 75-90 mil menzil

400V ve 208V sistemleri arasındaki keskin akım farkı, düşük voltajlı üç fazlı kurulumların (eski Kuzey Amerika ticari binalarında yaygın) EV şarj altyapısıyla neden mücadele ettiğini göstermektedir. Bir 208V sistemi, aynı güç çıkışı için neredeyse iki katı akım gerektirir, bu da daha ağır iletkenler ve daha büyük kesiciler gerektirir—bu da genellikle tadilatları ekonomik olarak engelleyici hale getirir.

Üç Fazlı Avantajı

Üç fazlı güç dağıtımı, yüksek güçlü EV şarjı için temel avantajlar sunar:

Akım Dağıtımı:

• Tek fazlı 22kW eşdeğeri: 230V'ta ~95A gerektirir (pratik değil)
• Üç fazlı 22kW: 400V'ta faz başına sadece 31.7A
• Her iletken yükün üçte birini taşır
• Dengeli sistemlerde nötr akımı sıfıra yaklaşır

Altyapı Verimliliği:

• İletken başına daha düşük akım, daha küçük kablo çapı gereksinimleri anlamına gelir
• Dağıtım sistemi boyunca azaltılmış I²R kayıpları
• Transformatör kapasitesinin daha iyi kullanımı
• Tek bir üç fazlı panelden birden fazla 22kW şarj cihazı sağlar

Pratik Kısıtlamalar:

• Standart konut hizmeti: Sadece tek fazlı (çoğu pazarda)
• Küçük ticari: Üç fazlı servis girişi olabilir, tek fazlı dağıtım
• Endüstriyel/büyük ticari: Alt panellere tam üç fazlı dağıtım
• Üst düzey konut: Bazı Avrupa pazarlarında üç fazlı mevcuttur, Kuzey Amerika'da nadirdir

Tek fazlı çalışmaya alışkın montajcılar için kavramsal değişim önemlidir: artık “sıcak ve nötr” hakkında değil, daha çok L1, L2, L3 ve nötr, akım fazdan nötre yerine fazlar arasında akar.

Neden 22kW Her Zaman 63A Değildir

Kalıcı bir boyutlandırma hatası, “32A şarj cihazı = 40A kesici” konut mantığını üç fazlı kurulumlara yanlış uygulamaktan kaynaklanmaktadır. Kafa karışıklığı tipik olarak şu hatalı mantığı izler:

❌ Yanlış Mantık:
“7kW tek fazlı bir şarj cihazı 30A çeker ve 40A kesiciye ihtiyaç duyar, bu nedenle 22kW'lık bir şarj cihazı (gücün 3 katı) kesicinin 3 katına ihtiyaç duyar: 120A veya en az 100A.”

✓ Doğru Analiz:

• 22.000W ÷ (√3 × 400V) = Faz başına 31,7A
• 31,7A × 1,25 = 39,6A
• Bir sonraki standart boyut: 40A devre kesici

Matematik açık: 22kW üç fazlı kurulumlar 63A değil, 40A devre kesici gerektirir. 63A boyutu, belirli koşullar altında spesifikasyonlarda görünür:

63A Ne Zaman Uygundur:

• Önemli voltaj düşüşü olan 50 metreyi aşan kablo mesafeleri
• Ortam sıcaklıkları sürekli olarak 40°C'nin (104°F) üzerinde
• Gelecekte 44kW'a (çift şarj cihazı) genişletme olanağı
• Baş payı gerektiren bina yük yönetimi sistemleriyle entegrasyon
• 150% veya 160% faktörleri gerektiren bölgesel kodlara uyum (bazı Alman standartları)

63A Ne Zaman İsraftır:

• Standart 22kW kurulum, kablo mesafesi <30m, ılıman iklim
• Yukarı akış 80A veya 100A ana devre kesicilerle seçicilik sorunları yaratır
• Ark parlaması tehlike sınıflandırmasını artırır
• Güvenlik faydası olmadan daha yüksek malzeme maliyeti

Kalıplı kasa devre kesicilerinin sağlamlığını ve ayarlanabilirliğini gerektiren kurulumlar için şunlara bakın: MCCB teknik kılavuzu. Tartıştığımız gibi konut tipi ve endüstriyel devre kesici karşılaştırması, MCB ve MCCB arasındaki seçim, basit güç eşiklerinden ziyade görev döngüsünü, çevresel koşulları ve entegrasyon gereksinimlerini analiz etmeyi içerir.

MCB ve MCCB Karar Noktası

Standart 22kW kurulumlar için, MCB yeterli ve uygun maliyetlidir. MCCB'ye yükseltme kararı, belirli teknik gereksinimler tarafından yönlendirilmelidir:

Ne Zaman MCCB'ye Yükseltme Yapılır:

1. Paylaşılan Altyapıda Birden Fazla Şarj Cihazı
   • Tek dağıtım panelinden 3'ten fazla şarj cihazı dağıtma
   • Yük yönetimi ile koordine etmek için ayarlanabilir açma ayarları ihtiyacı
   • İletişim protokollerine sahip elektronik açma ünitelerinden yararlanma
2. Zorlu Çevre Koşulları
   • Aşırı iklimlerdeki dış mekan kurulumları (-40°C ila +70°C)
   • Tuz püskürmesine maruz kalan kıyı ortamları
   • Titreşim, toz veya kimyasal maruziyeti olan endüstriyel ortamlar
   • MCCB muhafazaları, MCB'nin tipik IP20'sine kıyasla üstün IP dereceleri (IP65/IP67) sunar
3. Bina Yönetim Sistemi Entegrasyonu
   • Mevcut SCADA veya BAS altyapısına sahip tesisler
   • Enerji izleme için Modbus RTU/TCP iletişimi
   • Talep yanıt programları için uzaktan açma özelliği
   • Bölgeye duyarlı kilitleme yoluyla ark parlaması azaltma

Ne Zaman MCB'ye Bağlı Kalınır:

• Tek veya çift şarj cihazı kurulumu
• Kontrollü iç ortam
• Standart konut veya hafif ticari uygulama
• Maliyet optimizasyonu önceliklidir
• Bakım personelinin MCCB ayarlama eğitimi eksikliği

VIOX MCB'leri aynı şeyi içerir termomanyetik çalışma prensipleri bizim gibi MCCB'NİN hat, tutarlı performans için IEC 60898-1 standartlarına göre test edilmiş açma eğrileriyle. Nominal kesme kapasitesi (konut tipi MCB'ler için 10kA, endüstriyel MCB'ler için 25kA'ya kadar) tipik EV şarj kurulum gereksinimlerini aşıyor.

Aşırı Akımın Ötesinde: Neden RCD'ler Tartışılmaz

Minyatür devre kesiciler ve kalıplı kasa devre kesiciler şunlara karşı koruma sağlar: aşırı akım (aşırı yük ve kısa devre) koşulları. Akım büyüklüğünü izler ve eşikler aşıldığında devreyi keser. Ancak, sağlarlar sıfır koruma EV şarjında en tehlikeli arıza senaryosuna karşı: bir MCB'yi hiç açmadan elektrik çarpmasına neden olabilecek toprak kaçağı akımları.

MCB'lerin Algılamadığı Şeyler:

• Hasarlı yalıtımdan toprağa kaçak akım
• Manyetik açma eşiğinin altındaki arıza akımları (tipik olarak nominal akımın 5-10 katı)
• DC arıza akımları (EV şarj sistemlerinde yaygın)
• Araç şasisinde veya şarj kablosunda toprak hataları

İşte burada Kaçak Akım Cihazları (RCD'ler) zorunlu hale gelir. RCD'ler sürekli olarak hat ve nötr iletkenleri arasındaki akım dengesini izler. 30mA'yı aşan herhangi bir dengesizlik (personel koruması için IΔn = 30mA), toprağa sızan akımı (potansiyel olarak bir kişi aracılığıyla) gösterir ve 30ms içinde anında bağlantıyı kesmeyi tetikler.

EV'ye Özgü RCD Gereksinimleri:

Elektrikli araçlar tanıtır DC hata akımı standart Tip A RCD'lerin algılayamadığı komplikasyonlar. Modern EV'ler, araç içi şarj cihazlarında doğrultucular kullanır ve DC hataları, Tip A RCD'lerin manyetik çekirdeğini doyurarak onları etkisiz hale getirebilir.

Tip A RCD: Yalnızca AC hata akımlarını algılar

• Geleneksel cihazlar için uygundur
• ⚠️ EV şarjı için yeterli değil
• DC hata koşullarında açma yapmayabilir

Tip B RCD: AC ve DC hata akımlarını algılar

• IEC 61851-1'e göre EV şarjı için gereklidir
• Düz DC (6mA eşiği) ve darbeli DC'yi algılar
• Tip A'dan önemli ölçüde daha yüksek maliyet (3-5 kat fiyat farkı)
• ✓ Tüm EV kurulumları için önerilir

Tip F RCD: 1kHz frekans yanıtına sahip gelişmiş Tip A

• VFD'ler ve invertörle çalışan ekipmanlar için uygundur
• ⚠️ EV şarjı için yetersiz (DC algılama yok)

Maliyet-fayda analizi ve RDC-DD izleme gibi alternatif çözümler de dahil olmak üzere, özellikle EV uygulamaları için RCD türlerinin ayrıntılı bir karşılaştırması için kapsamlı RCCB Tip B - Tip F - Tip EV kılavuzumuza bakın.

Kombine Koruma Çözümleri

RCBO'lar (Aşırı Akım Korumalı Kaçak Akım Kesici) RCD ve MCB işlevlerini tek bir DIN rayı modülünde birleştirerek EV şarj kurulumları için çeşitli avantajlar sunar:

Artıları:

• Alan verimliliği: Ayrı RCD+MCB için 4-6'ya karşı 2-4 DIN rayı modülü kaplar
• Basitleştirilmiş kablolama: Tek cihaz, daha az ara bağlantı
• Seçici koruma: EV devresindeki arıza diğer yükleri tetiklemez
• Azaltılmış panel sıkışıklığı: Sıkı muhafazalarda güçlendirmeler için kritik

Eksiler:

• Daha yüksek birim maliyeti: Ayrı RCD ve MCB'nin birleşik maliyetinin 2-3 katı
• Hepsi veya hiçbiri açma: Toprak hatası ve aşırı akım aynı devreyi keser
• Sınırlı kullanılabilirlik: Tip B RCBO'lar, daha uzun teslim sürelerine sahip özel ürünlerdir
• Bakım karmaşıklığı: Tek cihaz arızası her iki korumayı da devre dışı bırakır

Çoklu şarj cihazı kurulumları için (işyeri şarjı, filo depoları), paylaşılan RCD topolojisi genellikle daha ekonomik olduğu kanıtlanmıştır: bir Tip B RCD, birden fazla MCB korumalı şarj cihazı devresini korur. Bu yaklaşım, pahalı DC hata algılamasını tek bir yukarı akış cihazında yoğunlaştırırken, seçici aşırı akım korumasını korur. RCBO - AFDD kılavuzumuza bakın alternatif koruma mimarileri için.

Sahadan Kurulum En İyi Uygulamaları

Panel Kapasite Değerlendirmesi

Kesici boyutlarını belirtmeden önce, mevcut elektrik servisinin ek yükü destekleyebileceğini doğrulayın. Çoğu konut hizmeti iki kategoriye ayrılır:

100A Servis (2000 Öncesi İnşaatta Yaygın):

• Toplam kullanılabilir güç: 100A × 240V = 24kW
• Sürekli güvenli yük (80% kuralı): 19.2kW
• Tipik mevcut yük: 12-15kW (HVAC, cihazlar, aydınlatma)
• Kalan kapasite: ~4-7kW
• Hüküm: 7kW şarj cihazı için marjinal, panel yükseltmesi önerilir

200A Servis (Standart Modern Konut):

• Toplam kullanılabilir güç: 200A × 240V = 48kW
• Sürekli güvenli yük: 38.4kW
• Tipik mevcut yük: 15-20kW
• Kalan kapasite: ~18-23kW
• Hüküm: 7kW şarj cihazı için yeterli, yük yönetimi ile muhtemelen 11kW

Yük Hesaplama Yöntemi (NEC Madde 220 / IEC 60364-3):

1. Genel aydınlatma ve priz yükünü hesaplayın (3 VA/ft² veya 33 VA/m²)
2. Cihaz yüklerini etiket değerlerinde ekleyin
3. Kod tablolarına göre talep faktörlerini uygulayın
4. EV şarj cihazını sürekli değerin 5'i olarak ekleyin (7kW şarj cihazı = minimum 8.75kW)
5. Toplam hesaplanan yükü servis değerine göre karşılaştırın

Hesaplanan yük servis kapasitesinin 'ini aşarsa, seçenekler şunlardır:

• Servis yükseltmesi (200A veya 400A)
• Yük yönetim sistemi (sıralı şarj)
• Şarj cihazı gücünü azaltma (22kW → 11kW → 7kW)

EV şarjına özel konut paneli yükseltme hususları için, 100A panel EV şarj cihazı yükseltme kılavuzumuz karar ağaçları ve maliyet-fayda analizi sağlar.

Ortam Sıcaklığı Düşürme

Standart devre kesici değerleri, bir ortam sıcaklığı varsayar. 30°C (86°F). Bu temel çizgiyi aşan kurulumlar, termal açmayı önlemek için düşürme gerektirir:

IEC 60898-1 Düşürme Faktörleri:

• 30°C (86°F): 1.0 (düşürme yok)
• 40°C (104°F): 0.91 (devre kesici değerini 0.91 ile çarpın)
• 50°C (122°F): 0.82
• 60°C (140°F): 0.71

Gerçek Dünya Senaryoları:

Arizona Yazında Dış Mekan Şarj Cihazı:

• Ortam: 45°C (113°F)
• Düşürme faktörü: ~0.86
• 40A devre kesici etkin değeri: 40A × 0.86 = 34.4A
• 7kW şarj cihazı çekişi: 30.4A
• Güvenlik marjı: Yeterli ancak minimal—50A devre kesiciyi düşünün

Kapalı Panel, Doğrudan Güneş Işığı:

• Panel içi 55°C'ye (131°F) ulaşabilir
• Düşürme faktörü: ~0.76
• 40A devre kesici etkin değeri: 40A × 0.76 = 30.4A
• 7kW şarj cihazı çekişi: 30.4A
• Güvenlik marjı: Sıfır—50A'ya yükseltme zorunlu

İklim Kontrollü İç Mekan Kurulumu:

• Tutarlı 22°C (72°F)
• Düşürme faktörü: 1.05 (hafif yükseltme)
• Standart boyutlandırma uygulanır

VIOX devre kesiciler kullanır gümüş-tungsten alaşımlı kontaklar üstün termal iletkenliğe sahip (saf bakır için 385 W/m·K'ye karşı 410 W/m·K). Bu, sürekli yük altında kontak sıcaklığı artışını 8-12°C azaltır ve etkili bir şekilde yerleşik termal marj sağlar. Ancak, kod gerektiren düşürme faktörleri uyumluluk için hala uygulanmalıdır.

Terminal Torku: Gizli Arıza Noktası

Saha arıza analizi şunu ortaya koymaktadır: uygunsuz terminal torku, erken devre kesici arızalarının -40'ını oluşturur EV şarj kurulumlarında—diğer herhangi bir tek faktörden daha fazla. Sonuçlar kademeli olarak artar:

Düşük Torklama (En Yaygın Hata):

1. Terminal arayüzünde yüksek kontak direnci
2. Yerel ısınma (I²R kayıpları)
3. Bakır yüzeylerin oksidasyonu
4. Daha fazla direnç artışı (pozitif geri bildirim döngüsü)
5. Devre kesici gövdesine veya bara termal hasar
6. Feci arıza veya yangın riski

Aşırı Torklama:

1. Terminal bloğu gövdesinin çatlaması (polikarbonat gövdelerde yaygın)
2. Pirinç terminallerde diş sıyırması
3. İletkenin gelecekte gevşemeye neden olan deformasyonu
4. Anında arıza veya gizli kusur

VIOX Terminal Tork Özellikleri:

Devre Kesici Değeri	Terminal Torku	İletken Boyutu
16-25A MCB	2.0 N·m	2.5-10mm²
32-63A MCB	2,5 N-m	6-16mm²
80-125A MCB	3,5 N-m	10-35mm²

Kurulum Protokolü:

1. İletkeni, kesici etiketinde gösterilen tam uzunlukta soyun (genellikle 12 mm)
2. İletkeni, iletken durdurucusuna kadar terminale tamamen yerleştirin
3. Kalibre edilmiş bir tornavida kullanarak torku kademeli olarak uygulayın
4. Tork sınırlayıcı tornavida veya tork anahtarı ile torku doğrulayın
5. Gözle muayene yapın—görünürde iletken tel hasarı olmamalı
6. 10 dakika sonra torku tekrar kontrol edin (bakır hafifçe soğuk akar)

Kurulumunuzu Geleceğe Hazırlama

EV pazarının hızlı evrimi, günümüzün “yeterli” kurulumunu yarının darboğazı haline getiriyor. İleri görüşlü kurulumcular bu geleceğe hazırlık stratejilerini dahil eder:

Yükseltme Yolu için Kablo Boyutlandırması:

• 7kW şarj cihazı için 10mm² bakır takmak, yeniden kablolama yapmadan gelecekteki 11kW yükseltmesini sağlar
• 16mm², 22kW'a atlamayı sağlar (üç fazlı hale gelirse)
• Boru boyutlandırması: Üç iletken + toprak için minimum 32 mm (1,25″)
• Çekme ipleri: Gelecekteki iletken değişimi için daima takın

Panel Alanı Planlaması:

• İkinci şarj cihazı devresi için bitişik DIN ray alanı ayırın
• 30-40% yedek kapasiteye sahip dağıtım panelleri belirtin
• Gelecekteki eklemeleri varsayarak yük hesaplamalarını belgeleyin
• EV devrelerini ev yüklerinden ayıran bölünmüş bara panellerini düşünün

Akıllı Kesici Entegrasyonu:

• Enerji izleme özelliği (devre başına kWh ölçümü)
• Talep yanıt programları için uzaktan açma/sıfırlama
• Ev enerji yönetim sistemleri (HEMS) ile entegrasyon
• İletişim protokolleri: Modbus RTU, KNX veya tescilli

Aşırı büyük iletkenlerin (6mm² → 10mm²) artan maliyeti, -40 daha yüksek malzeme maliyetidir, ancak gelecekteki yükseltmeler için 0 yeniden kablolama işçiliğini ortadan kaldırır—10+ yıl hizmet ömrü beklentisi olan kurulumlar için cazip bir yatırım getirisi.

Hızlı Referans: 7kW - 22kW Kesici Boyutlandırması

Şartname	7kW Tek Fazlı	22kW Üç Fazlı
Besleme Gerilimi	230V (IEC) / 240V (NEC)	400V 3 fazlı (IEC) / 208V 3 fazlı (NEC)
Şarj Cihazı Akım Çekişi	30.4A (230V) / 29.2A (240V)	Faz başına 31.7A (400V) / Faz başına 61A (208V)
Sürekli Yük Faktörü	× 1.25 (5 kuralı)	× 1.25 (5 kuralı)
Hesaplanan Minimum	38A	Faz başına 39.6A
Önerilen Kesici Boyutu	40A	40A
Gerekli Kesici Kutupları	2P (NEC) / 1P+N (IEC)	3P veya 4P (nötr ile)
Önerilen RCD Tipi	Tip B, 30mA	Tip B, 30mA
Tipik Kablo Boyutu (Bakır)	6mm² (≤20m) / 10mm² (geleceğe hazır)	Faz başına 10mm² veya 16mm²
Tipik Kablo Boyutu (Alüminyum)	10mm² (≤20m) / 16mm² (geleceğe hazır)	Faz başına 16mm² veya 25mm²
Kurulum Süresi (Saat)	3-5 saat	6-10 saat
Yaklaşık Malzeme Maliyeti	₺200-400 (MCB+RCD+kablo)	₺500-900 (3P MCB+Tip B RCD+kablo)
Birincil Uygulama	Konut tipi gece şarjı	Ticari/filo hızlı geri dönüş
Yaygın Arıza Noktaları	Düşük torklu terminaller, düşük boyutlu kesici (32A), eksik RCD	Faz dengesizliği, yanlış kesici boyutlandırması (63A), voltaj düşüşü

5 Maliyetli Kesici Boyutlandırma Hatası

1. Kesiciyi Şarj Cihazı Amperine Eşleştirme

Hata: 32A (7kW) şarj cihazı için 32A'lik bir devre kesici takmak veya devre kesici boyutunu yalnızca şarj cihazının isim plakası akım değerine göre, sürekli yük faktörlerini uygulamadan seçmek.

Neden Yanlış: Bu, aralıklı ve sürekli yükler arasındaki temel farkı göz ardı eder. Sürekli olarak 32A'de çalışan bir 32A'lik devre kesici, kontaklarında ve bimetalik şeridinde termal birikime neden olacak ve 60-90 dakika içinde istenmeyen açmalara yol açacaktır. Devre kesici, nominal akımını görev döngüsünde taşımak üzere tasarlanmıştır—sürekli EV şarjı bu varsayımı ihlal eder.

Sonuç: Erken devre kesici arızası (10+ yıl beklenen hizmet ömrüne karşılık 18-24 aylık hizmet ömrü), panel bara sistemlerinde termal hasar, aşırı ısınmış bağlantılardan kaynaklanan potansiyel yangın tehlikesi ve rastgele şarj kesintileri yaşayan hayal kırıklığına uğramış müşteriler. Saha değiştirme maliyetleri, kamyon seferleri ve garanti talepleri nedeniyle ilk kurulumun 3-5 katıdır.

2. Sürekli Yük Faktörünü Göz Ardı Etmek

Hata: Şarj cihazının akım çekişini 1,25 ile çarpmadan gerekli devre kesici boyutunu hesaplamak, acil akım talebini karşılayan ancak termal marjı olmayan yetersiz koruma cihazlarına neden olur.

Neden Yanlış: Hem NEC Madde 625.41 hem de IEC 60364-7-722, EV şarj ekipmanı için açıkça 5 boyutlandırma gerektirir, çünkü yük sürekli olarak (>3 saat) çalışır. Bu bir güvenlik marjı değildir—devre kesicilerin sürekli yük altında termal testine dayanan zorunlu bir düşürme faktörüdür. Bu adımı atlamak elektrik kurallarını ihlal eder ve gizli termal tehlikeler yaratır.

Sonuç: Başarısız elektrik denetimleri, geçersiz ekipman garantileri (çoğu EV şarj cihazı üreticisi kurulum kılavuzlarında minimum devre kesici boyutlarını belirtir) ve artan sigorta sorumluluğu. Daha da önemlisi, termal limitlerde çalışan bağlantılar daha hızlı bozulur ve aralıklı arızalar olarak kendini gösteren yüksek empedanslı arızalar yaratır—teşhis edilmesi en zor tür.

3. “Güvende Olmak İçin” Aşırı Boyutlandırma”

Hata: 7kW'lık bir şarj cihazı için “açma olasılığını önlemek için” 63A veya 80A'lik bir devre kesici takmak, daha büyük olanın her zaman daha güvenli olduğu ve gelecekteki genişleme kapasitesi sağladığı gerekçesiyle.

Neden Yanlış: Aşırı boyutlandırılmış devre kesiciler iki ciddi sorun yaratır. İlk olarak, ihlal ederler seçici koordinasyon—şarj cihazında bir arıza meydana gelirse, aşırı boyutlandırılmış devre kesici, izole devre kapatması yerine tüm panel kesintisine neden olarak ana panel devre kesicisi açmadan önce açmayabilir. İkincisi, daha büyük devre kesiciler daha yüksek arıza akımlarına izin verir, bu da ark parlaması olay enerjisini artırır ve bakım çalışmaları için daha pahalı KKD gerektirir.

Sonuç: Artan ark parlaması tehlike etiketleme gereksinimleri (NFPA 70E), ticari kurulumlar için daha yüksek sigorta primleri ve devre kesicinin, açma noktası aşağı akış ekipmanının kısa devre değerini aştığı için yeterli ekipman koruması sağlayamaması durumunda potansiyel sorumluluk. NEC, hesaplanan minimumun üzerindeki bir sonraki standart değerin ötesinde aşırı boyutlandırmayı açıkça yasaklar.

4. Ticari Kurulumlar için Konut Sınıfı Devre Kesicileri Kullanmak

Hata: Kurulum noktasındaki mevcut arıza akımını değerlendirmeden, özellikle büyük transformatörlere ve düşük empedanslı dağıtıma sahip ticari binalarda, 22kW'lık ticari şarj cihazı kurulumları için standart 10kA kesme kapasiteli MCB'leri belirtmek.

Neden Yanlış: Ticari elektrik sistemleri, daha büyük servis transformatörleri ve daha düşük empedansa sahip daha ağır iletkenler nedeniyle tipik olarak konut sistemlerinden (5kA-10kA) daha yüksek mevcut arıza akımları (15kA-25kA) sergiler. Yetersiz kesme kapasitesine (Icu) sahip bir devre kesici, kısa devre sırasında felaketle sonuçlanabilir ve arızayı güvenli bir şekilde kesmek yerine potansiyel olarak patlamaya ve yangına neden olabilir.

Sonuç: Arıza koşullarında devre kesici patlaması, panele ve bitişik ekipmana kapsamlı ikincil hasar, elektrik yangını riski ve ciddi sorumluluk riski. Endüstriyel ve ticari kurulumlar, NEC 110.24 veya IEC 60909'a göre arıza akımı hesaplamaları gerektirir ve devre kesiciler, hesaplanan mevcut arıza akımını minimum güvenlik marjıyla aşacak şekilde seçilir.

5. RCD Korumasını Unutmak

Hata: Genellikle maliyet baskısı veya şarj cihazının “yerleşik korumasının” yeterli olduğu yanlış anlaşılması nedeniyle, toprak kaçağı tespiti için gerekli RCD'yi (RCCB) eklemeden EV şarj cihazı koruması için yalnızca bir MCB takmak.

Neden Yanlış: MCB'ler aşırı akımı algılar—toplam akım büyüklüğünü ölçerler ve değeri aştığında açarlar. toprak kaçağı akımına, karşı sıfır koruma sağlarlar, bu da akımın toprağa istenmeyen bir yol bulduğunda (potansiyel olarak bir kişi aracılığıyla) meydana gelir. EV şarj cihazları, açıkta kalan iletken şasi, dış mekan kablo yönlendirmesi ve standart RCD'leri doyurabilen DC arıza akımları nedeniyle benzersiz elektrik çarpması riskleri sunar.

Sonuç: Yalıtım arızası meydana gelirse ölümcül elektrik çarpması riski, başarısız elektrik denetimi (RCD koruması, IEC 60364-7-722 / NEC 625.22'ye göre prizler ve EV şarjı için çoğu yargı alanında zorunludur), geçersiz sigorta kapsamı ve ciddi sorumluluk riski. En önemlisi, bu, maliyet düşürmenin doğrudan can güvenliği riskine dönüştüğü tek arıza modudur—profesyonel kurulumlarda kabul edilemez.

Sonuç: Sistem Uzun Ömürlülüğü İçin Boyutlandırma

5 sürekli yük kuralı keyfi bir güvenlik marjı değildir—elektrik bileşenlerinin sürekli yüksek akım altında nasıl davrandığını gösteren onlarca yıllık termal testin sonucudur. Bunu isteğe bağlı olarak ele alan kurulumcular, başlangıçta çalıştığı görünen ancak hızla bozulan, garanti kapsamının tipik olarak sona erdiği ve arıza teşhisinin karmaşık hale geldiği 18-36 aylık dönemde arızaları ortaya çıkaran sistemler yaratır.

EV şarj altyapısı için uygun devre kesici boyutlandırması, basit amper eşleştirmesinin ötesine geçerek şunları kapsar:

• Termal yönetim: Tüm sistem bileşenlerinde sürekli çalışma ısısı birikimini hesaba katmak
• Kod uyumluluğu: Özellikle saha arızalarını önlemek için var olan NEC/IEC gereksinimlerini karşılamak
• Faz yapılandırması: Tek fazlı ve üç fazlı güç dağıtım temellerini anlamak
• Katmanlı koruma: Aşırı akım korumasını (MCB/MCCB) toprak kaçağı korumasıyla (RCD) birleştirmek
• Kurulum kalitesi: Uygun terminal torku ve düşürme faktörleri uygulamak

VIOX Electric, gerçek dünyadaki sürekli çalışma uygulamaları için devre koruma ekipmanları tasarlar ve gümüş alaşımlı kontaklar, gelişmiş termal dağılım ve sürekli yük senaryolarında ticari devre kesicilerden daha iyi performans gösteren hassas açma kalibrasyonu içerir. Ancak en iyi bileşenler bile yanlış uygulandığında arızalanır—sistem yalnızca en zayıf boyutlandırma kararı kadar güvenilirdir.

Devre kesici seçimi, panel kapasitesi değerlendirmesi veya karmaşık çoklu şarj cihazı kurulumlarında gezinme konusunda projeye özel rehberlik için VIOX'un teknik mühendislik ekibi ücretsiz uygulama desteği sağlar. Termal analiz ve arıza akımı hesaplamalarıyla desteklenen özelleştirilmiş koruma sistemi önerileri için proje özelliklerinizle çözüm mimarlarımızla iletişime geçin.

Sıkça Sorulan Sorular

7kW (32A) bir elektrikli araç şarj cihazı için 32A'lik bir devre kesici kullanabilir miyim?

Hayır. 230V'ta 7kW'lık bir şarj cihazı yaklaşık 30,4A çekerken, NEC 5 sürekli yük kuralı, devre kesicinin en az 30,4A × 1,25 = 38A olarak derecelendirilmesini gerektirir. Bir sonraki standart devre kesici boyutu 40A. 32A'lik bir devre kesici kullanmak, tipik olarak 60-90 dakika içinde uzun süreli şarj oturumları sırasında termal açmaya neden olacaktır, çünkü devre kesici tasarlanan görev döngüsü yerine sürekli olarak nominal kapasitesinin 0'ünde çalışır. Bu boyutlandırma hatası, konut EV kurulumlarında erken devre kesici arızasının en yaygın nedenidir.

EV şarjı için MCB ve MCCB arasındaki fark nedir?

MCB'ler (Mini Devre Kesiciler) konut ve hafif ticari EV şarjı (7kW-22kW tek şarj cihazı) için ideal olan 6kA-25kA kesme kapasitesine sahip, 125A'e kadar derecelendirilmiş sabit açma cihazlarıdır. Uygun maliyetli, kompakttırlar ve çoğu kurulum için yeterlidirler. MCCB'ler (Kalıplanmış Kasa Devre Kesiciler) ayarlanabilir açma ayarları, daha yüksek kesme kapasitesi (150kA'e kadar) ve 2500A'e kadar derecelendirmeler sunar, bu da onları çoklu şarj cihazı kurulumları, zorlu ortamlar veya bina yönetim sistemi entegrasyonu için gerekli kılar. Standart tek bir 22kW şarj cihazı için bir MCB yeterlidir; 3+ şarj cihazı dağıtırken veya iletişim protokolleri gerektirirken MCCB'ye yükseltin. Ayrıntılı performans analizi için MCCB ve MCB tepki süresi karşılaştırmamıza bakın.

22kW şarj cihazı için 4 kutuplu bir devre kesiciye ihtiyacım var mı?

Sistem yapılandırmanıza ve yerel elektrik kurallarınıza bağlıdır. Bir 3 kutuplu (3P) devre kesici üç faz iletkenini (L1, L2, L3) korur ve dengeli yükleme altında nötrün minimum akım taşıdığı sistemlerde yeterlidir—saf üç fazlı sistemlerde tipiktir. Bir 4 kutuplu (4P) devre kesici nötr koruması ekler ve şu durumlarda gereklidir: (1) yerel kurallar nötr anahtarlamayı zorunlu kılar (İngiltere/IEC pazarlarında yaygın), (2) şarj cihazı 230V yardımcı devreler için nötr gerektirir veya (3) dengesiz yüklemeden önemli nötr akımı beklenir. IEC pazarlarındaki çoğu 22kW ticari kurulum 4P devre kesiciler kullanır; NEC kurulumları daha yaygın olarak ayrı nötr iletkenli 3P kullanır. Her zaman şarj cihazı üreticisi özelliklerini ve yerel kural gereksinimlerini doğrulayın.

Neden 7kW şarj cihazım sürekli olarak 32A'lik bir devre kesiciyi attırıyor?

Bu, yetersiz devre kesici seçimi için ders kitabı niteliğinde bir örnektir. Termal açma, devre kesicinin sürekli çalışma değerinin 0'ünde (32A devre kesicide 30,4A çekiş) çalışması ve bimetalik açma elemanında ısının dağıldığından daha hızlı birikmesine neden olması nedeniyle meydana gelir. Devre kesiciler, nominal akımlarının 'ini sürekli olarak taşımak üzere tasarlanmıştır; bunu aşmak, aşırı akım arızası değil, sıcaklık tabanlı bir koruma aktivasyonu olan termal aşırı yük açmasına neden olur. Çözüm, 40A devre kesici 'e (30,4A × 1,25 = 38A, bir sonraki standart boyut olan 40A'e yuvarlanır) yükseltmektir, bu da aynı 30,4A yükün devre kesici kapasitesinin 'sında çalışmasına izin verir—sürekli çalışma zarfının içinde. Devre kesici değerini yükseltmeden önce kablo boyutunu (minimum 6mm²) doğrulayın.

Bir devreye birden fazla EV şarj cihazı kurabilir miyim?

Genellikle Hayır—her EV şarj cihazının uygun şekilde boyutlandırılmış devre kesici ve iletkenlerle özel bir devresi olmalıdır. Başlıca nedenler: (1) NEC 625.41 EV şarj cihazlarını 5 boyutlandırma gerektiren sürekli yükler olarak ele alır; yükleri birleştirmek pratik olmayan derecede büyük devre kesiciler gerektirecektir, (2) birden fazla aracın eşzamanlı şarjı tipik devre değerlerini aşan sürekli yüksek akım yaratacaktır, (3) arıza izolasyonu tehlikeye girer—bir şarj cihazındaki bir sorun birden fazla şarj noktasını devre dışı bırakır. İstisna: kullanan kurulumlar Elektrikli Araç Güç Yönetim Sistemleri şarj cihazı çalışmasını sıralı olarak kontrol ederek ve eşzamanlı tepe yüklerini önleyerek elektrik kapasitesini paylaşabilir. Bu sistemler özel yük yönetimi kontrol cihazları gerektirir ve NEC 625.42'ye göre tasarlanmalıdır. Konut tipi çift şarj cihazı kurulumları için iki özel devre standart uygulamadır.

Elektrikli araç şarjı için hangi tip RCD'ye ihtiyacım var?

Tip B RCD (30mA hassasiyet), tüm EV şarj kurulumları için önerilen korumadır. Yalnızca AC arıza akımlarını algılayan standart Tip A RCD'lerin aksine, Tip B RCD'ler hem AC hem de DC arıza akımlarını algılar—EV yerleşik şarj cihazları DC kaçak akımları oluşturabilen doğrultucular kullandığından kritik öneme sahiptir. DC arızaları, Tip A RCD'lerin manyetik çekirdeğini doyurabilir, onları etkisiz hale getirebilir ve tespit edilmeyen elektrik çarpması tehlikeleri yaratabilir. IEC 61851-1 (EV şarj standardı) özellikle Tip B veya eşdeğer DC arıza tespiti gerektirir. Tip B RCD'ler Tip A'dan 3-5 kat daha pahalıya mal olsa da, can güvenliği uyumluluğu için pazarlık konusu değildir. Bazı üreticiler daha düşük maliyetli alternatifler olarak RCD-DD (DC arıza tespiti) modülleri sunar, ancak yerel kural kabulünü doğrulayın. Kapsamlı Tip B ve Tip A ve Tip EV RCD karşılaştırması için EV şarjı için RCCB seçim kılavuzumuza.

Özel şarj cihazı amper değeri için devre kesici boyutunu nasıl hesaplarım?

Herhangi bir EV şarj cihazı için bu dört adımlı süreci izleyin: (1) Şarj cihazı akımını belirleyin: Gücü voltaja bölün. Örnek: 240V'ta 11kW şarj cihazı → 11.000W ÷ 240V = 45.8A. (2) 5 sürekli yük faktörü uygulayın: Şarj cihazı akımını 1.25 ile çarpın. Örnek: 45.8A × 1.25 = 57.3A. (3) Bir sonraki standart devre kesici boyutuna yuvarlayın: NEC 240.6(A)'ya göre, standart boyutlar 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 60, 70, 80, 90, 100A… Örnek: 57.3A, 60A devre kesiciye yuvarlanır.. (4) Kablo akım taşıma kapasitesini doğrulayın: İletkenlerin en az devre kesici boyutu için derecelendirildiğinden emin olun. Örnek: 60A devre kesici minimum 6 AWG bakır (75°C) gerektirir. Üç fazlı şarj cihazları için, faz başına hesaplamalar yapın: 400V 3 fazda 22kW → 22.000W ÷ (√3 × 400V) = faz başına 31.7A × 1.25 = 39.6A → 40A devre kesici. 5 faktörünü her zaman yalnızca bir kez uygulayın—iki kez çarpmayın.