电动汽车充电站限流保护器的应用讨论
安科瑞 崔远航
摘要
随着世界的发展，环境保护已成为人类命运共同体的任务。全世界各国政府也为此提供优惠政策鼓励电动车科技的普及。交流充电桩俗称慢充电桩 220V单相交流电源为电动汽车车载充电器（即固定安装在电动汽车上的充电器）提供交流电源。国家标准GB限流电气防火保护器应设置在51348-2019中。电气防火限流保护器可以克服传统断路器、空气开关和监控设备短路电流、切断短路电流时间长、短路电弧火花、使用寿命短等缺点，当短路故障时，可以快速限制短路电流，实现电弧保护，显著减少电气火灾事故，确保使用人员和财产的安全。
00 行业背景
随着世界的发展，环境保护已成为整个人类命运共同体的任务。新能源汽车不产生一氧化碳、二氧化碳、氮氧化合物等有害物质，无噪声污染，环境污染小。世界各地的政府也提供了鼓励电动汽车技术普及的优惠政策。中国地方政府出台了设计和安装充电桩的政策。
上海证券交易所[2021]0号文件关于进一步加强本市公用专用充电设施建设运营管理的实施意见》指出：落实新（改、扩）住房建设项目配置停车场（仓库）、新住宅小区充电设施配置要求，一级地区充电设施停车位不少于总停车位15%，二级地区充电设施停车位不少于总停车位12%，三级地区充电设施停车位不少于总停车位10%。尤其加强60kW以上经营性快充桩建设，新(改、扩)房屋建设项目配备停车场(库)，快充车位占总充电车位的30%以上。
国家电动汽车充电桩标准GB《民用建筑电气设计标准》51348-2019.5.5.储备仓库、电动汽车充电等场所的终端电路应设置限流电气防火保护器。
对于如此庞大的充电桩，如何应用电气防火限流保护器？
众所周知，电动汽车充电桩主要分为直流充电桩两类，俗称快充电桩kW、60kW、120kW，交流充电桩充电功率一般为3.5kW、7kW、14kW。
如何为这两种充电桩设计电气防火限流保护器已成为许多设计师的难题。以下是这两种充电桩的讨论。
对于直流充电桩，三相电通常通过AC/DC模块输出直流，30kW计算交流侧电流约为50A、而60kW交流侧约为100A，三相50根据设计要求在交流侧安装A/100A或直流限流保护器安装在直流侧。目前市场上限流保护器都是交流的，很少有三相限流保护器。建议使用绝缘监测器来监测绝缘充电桩的绝缘状况。
对于交流充电桩，市电一般直接接入，双枪14kW额定电流约为63A，根据设计要求，可在充电桩前端设计配套的电气防火限流保护器。
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01 产品介绍
ASCP安科瑞专门研发了一系列电气防火限流保护器，以保护低压配电线路中的短路和过载。它可以克服传统断路器、空气开关和监控设备短路电流大、切断短路电流时间长、短路时产生的电弧火花大、使用寿命短等缺点。当发生短路故障时，短路电流可以以微秒速度快速限制，以实现灭弧保护。从而显著减少电气火灾事故，确保使用场所人员和财产的安全。
ASCP一系列电气防火限流保护器可广泛应用于学校、医院、商场、酒店、娱乐场所、寺庙、文物建筑、图书馆、档案馆、展览、住宅、仓库、幼儿园、老年建筑、集体宿舍、电动汽车充电站、租赁商场、批发市场、贸易市场、甲、乙、丙类危险品仓库等电力场所。
对于电动汽车充电站交流慢充桩的保护，可根据不同功率选择不同规格的限流保护器进行保护，对于3.5kW可使用慢充桩ASCP200-20D，对于7kW可使用慢充桩ASCP200-40B，对于14kW的双枪可使用慢充桩ASCP200-63D。
ASCP200-20D
ASCP200-40B
ASCP200-63D
02 功能介绍
短路保护功能。保护器实时监控电线电流。当线路短路故障时，可在150微秒内实现快速限流保护，并发出声光报警信号。
过载保护功能~保护器在60秒内启动限流保护，并发出声光报警信号。
表中的超温保护功能。当保护器内部设备工作温度过高时，保护器进行超温限流保护，并发出声光报警信号。
过欠压保护功能。当保护器检测到线路电压或过压时，保护器发出声光报警信号，可以提前设置是否启动限流保护。
配电电缆温度监测功能。当被监测电缆温度超过报警设定值时，保护器发出声光报警信号，可提前设置是否启动限流保护。
泄漏电流监测功能。当被监测线路泄漏超过报警设定值时，保护器发出声光报警信号，可提前设置是否启动限流保护。
保护器有一条路RS485接口，1路无线通信，支持2G和NB-IoT，数据可以发送到后台监控系统，实现远程监控。安科瑞可以监控后台Acrel-6000/B电气火灾监测主机也可以是安科瑞Acrel-6000安全用电管理云平台，或第三方监控软件或平台。
03 产品应用
电动汽车充电桩安装限流保护器时，建议在充电桩旁边安装一个充电桩和一个保护器。如果是室外，可以在防水箱内安装保护器。实际安装如图所示。
04 结语
新能源汽车产业可持续发展。国务院办公厅近日还发布了《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》。2020年新增20多个.5万家充电桩相关企业，行业呈现出百家争鸣的景象。2021年世界智能网络汽车大会在北京召开，全国新能源汽车数量超过600万辆。
我们应该坚决遵循国家政策，努力建设新的基础设施。让更多的消费者使用新能源汽车，新能源汽车随时随地安全充电，当然，在安全可靠的充电同时，也要防止电气火灾，确保人民的生命财产安全。