電氣防火限流式保護器與電動汽車充電樁的搭配使用

摘要：隨著電動汽車產業的不斷發展，電動汽車充電設施的應用將越來越頻繁和廣泛。根據中國汽車協會的數據，2022年上半年，我國新能源汽車產銷量分別達到266.1萬輛和260萬輛，同比增長1.2倍，市場滲透率達到21.6%。因此，電動汽車的安全性不容忽視，應貫穿整個充電過程的各個環節，確保充電人員、充電設施和充電過程的安全。

關鍵詞：電動汽車；充電；安全；

概述

近年來，電動汽車及配套充電基礎設施產業一度處于快速發展時期，但設備經濟收入狀況仍不樂觀，電動汽車傳輸充電系統及其設備產業鏈涉及各方利益，包括：運營商、設備制造商、汽車制造商、連接器制造商等，建立充電設施安全管理體系，需要投入大量人力、物力、財政資源，各環節企業壓力將進一步加大。基于此，行業內許多充電設備企業和產品制造商都降低了組件成本和工藝標準，以降低銷售價格，以換取廣泛的銷售和鋪設率。國內市場混合，行業標準不統一，認證困難。

1電動汽車充電產品安全風險源分析

針對國內許多電動汽車充電設施，特別是交流充電樁引起的火災燃燒等安全事故，風險源分析，除系統和設備安裝不當或維護不及時造成的安全風險外，主要涉及產品本身的質量問題包括以下幾個方面：

（1）漏電風險:①防震保護存在缺陷，接觸電流超標。常見問題是產品保護接地導體規格小，保護接地連接電阻大。②未配備剩余電流保護器，或剩余電流保護器類型選擇不當，一旦設備故障或絕緣下降產生剩余電流，產品將無法有效及時切斷電源，容易導致觸電事故。③缺乏產品保護接地導體連續性的連續監測功能，部分產品因接地連接點螺釘腐蝕松動或接地導體斷路異常。雖然產品仍能正常工作，但如果此時發生泄漏故障，產品外殼及其金屬部分可能帶電，存在電擊危險。④該設備不具備絕緣檢測功能和接地連續性檢測功能。

（2）短路風險:①絕緣電阻小，絕緣性能下降，可能導致相線對地短路或設備對地短路，嚴重時可能存在火災隱患。②過流保護功能失效，容易導致充電電路過溫，甚至導致輸出電纜絕緣層燒損，存在短路風險。

（3）著火風險:①過載保護裝置規格過大。一旦超過額定輸出電流和充電功率的充電需求，且未觸發過載保護裝置的動作限值，整個充電電路中的充電電纜和連接點將過熱，甚至有火災的危險，不能發揮保護作用。②供電和車輛插座應配備必要的溫度監測裝置，供電設備和電動汽車應配備監測溫度和過溫保護功能。

（4）綜合風險:①外殼保護等級(IP)低于標準要求（如：室內IP32、室外IP54），特別是室外場景應用，由于產品實際不能滿足IP54要求，日曬雨淋后，內部部件進水、銹蝕、灰塵聚集，可能導致電擊保護功能和絕緣性能下降，最終導致漏電、短路等一系列安全風險。②接觸器發生觸頭粘連，導致機器失控，甚至造成機械事故和人身傷害。③車輛插頭未配備電子鎖裝置或電子鎖裝置故障，無法避免充電過程中帶電斷開，可產生用戶觸電風險，直流充電機可能拉弧，造成火災風險。④緊急停止按鈕故障，也會損壞設備，甚至發生人身傷害事故。⑤通信故障導致充電機未能及時停止充電，造成設備損壞甚至人身傷害。

（5）其他風險：啟動充電時，沖擊電流過大，瞬時電流沖擊干擾造成設備工作異常、電路損壞等。

2電動汽車充電保護措施

電動汽車充電樁前端安裝電氣防火限流保護器是重要的保護措施之一。當保護器后端線路出現短路故障時，系統中的電流激增，保護器可在150us內完成限流保護，避免保護器后端發生電氣火災。其次，限流保護器可以打開剩余電流監測，監測后端剩余電流值。當剩余電流超過設定值時，可選擇打開限流保護或報警。第三，限流保護器可以打開過載和電纜溫度監測。當系統過載或電纜溫度過高時，可以選擇限流保護或報警。

3產品簡介

電氣防火限流保護器能有效克服傳統斷路器、空氣開關和監控設備短路電流大、切斷短路電流時間長、短路電弧火花大、使用壽命短等缺點。當短路故障發生時，短路電流可以以微秒的速度快速限制，實現滅弧保護，從而顯著減少電氣火災事故，保障使用場所人員和財產的安全。

ASCP300-63B電氣防火限流保護器為三相限流保護器，*大額定電流為63A。可廣泛應用于學校、醫院、購物中心、酒店、娛樂場所、寺廟、文物建筑、展覽、住宅、倉庫、幼兒園、老年建筑、集體宿舍、電動汽車充電站、租賃購物中心商店、批發市場、集貿市場、甲、乙、丙類危險品倉庫等電力場所末端干線、支線保護。

（1）功能特征

短路保護功能。保護器可以實時監控用電線路的電流。當線路發生短路故障時，可在150微秒內實現快速限流保護，并發出聲光報警信號。

過載保護功能。當受保護線路的電流過載，過載持續時間超過動作時間（3~60秒）時，保護器啟動限流保護，并發出聲光報警信號。

表內超溫保護功能。當保護器內部設備工作溫度過高時，保護器進行超溫限流保護，并發出聲光報警信號。

欠壓保護功能。當保護器檢測到線路電壓欠壓或過壓時，保護器發出聲光報警信號，可提前設置是否啟動限流保護。

配電電纜溫度監測功能。當監測電纜溫度超過報警設定值時，保護器發出聲光報警信號，可提前設置是否啟動限流保護。

斷相保護功能。當保護器檢測到線路斷相時，保護器發出聲光報警信號，啟動限流保護。

泄漏電流監測功能。當監測線路泄漏超過報警設定值時，保護器發出聲光報警信號，可提前設置是否啟動限流保護。

保護器有一個RS485接口。數據可以發送到后臺監控系統，實現遠程監控。監控背景可以是安科瑞Acrel-6000/B電氣火災監控主機，也可以是安科瑞Acrel-6000安全用電管理云平臺，也可以是第三方監控軟件或平臺。

（2）應用案例

（3）產品外觀

4結語

ASCP系列電氣防火限流保護器是安科瑞專門為保護低壓配電線路短路、過載等問題而開發的，能有效克服傳統斷路器、空氣開關、監控設備短路電流大、切斷短路電流時間長、短路時電弧火花大、使用壽命短等缺點。當發生短路故障時，短路電流可以以微秒的速度快速限制，實現滅弧保護，從而顯著減少電氣火災事故。