Bảo vệ chống sét cho phương tiện xe điện

Thị trường xe điện đang phát triển. Các hệ thống truyền động thay thế đang có lượng đăng ký tăng đều đặn và đặc biệt chú ý đến nhu cầu về các trạm sạc trên toàn quốc. Ví dụ, theo tính toán của hiệp hội BDEW Đức, cần có 70.000 trạm sạc thông thường và 7.000 trạm sạc nhanh cho 1 triệu ô tô điện tử (ở Đức). Ba nguyên tắc sạc khác nhau có thể được tìm thấy trên thị trường. Ngoài sạc không dây dựa trên nguyên lý cảm ứng, vốn vẫn còn tương đối phổ biến ở châu Âu (hiện tại), các trạm đổi pin đã được phát triển như một giải pháp thay thế bổ sung như một phương thức sạc thuận tiện nhất cho người dùng. Tuy nhiên, phương pháp sạc phổ biến nhất là sạc dẫn điện có dây… và đây chính xác là nơi phải đảm bảo khả năng chống sét và chống đột biến được thiết kế cẩn thận và đáng tin cậy. Nếu ô tô được coi là nơi an toàn khi có giông bão do thân kim loại và do đó tuân theo nguyên tắc lồng Faraday, đồng thời nếu các thiết bị điện tử cũng tương đối an toàn trước hư hỏng phần cứng, thì các điều kiện sẽ thay đổi trong quá trình sạc dẫn điện. Trong quá trình sạc dẫn điện, các thiết bị điện tử của xe hiện được kết nối với thiết bị điện tử sạc, được cung cấp bởi hệ thống cấp điện. Hiện tại, tình trạng quá điện áp cũng có thể xảy ra trong xe thông qua kết nối điện này với mạng lưới cung cấp điện. Thiệt hại do sét và quá điện áp có nhiều khả năng xảy ra do chòm sao này và việc bảo vệ các thiết bị điện tử khỏi quá điện áp ngày càng trở nên quan trọng. Các thiết bị chống sét lan truyền (SPD) trong cơ sở hạ tầng sạc cung cấp một cách đơn giản và hiệu quả để bảo vệ các thiết bị điện tử của trạm sạc và đặc biệt là các thiết bị của ô tô khỏi những hư hỏng tốn kém.

Sạc có dây

Vị trí lắp đặt điển hình cho các thiết bị bốc dỡ như vậy là ở môi trường riêng tư, trong gara của nhà riêng hoặc bãi đỗ xe ngầm. Trạm sạc là một phần của tòa nhà. Công suất sạc điển hình cho mỗi trạm sạc ở đây lên tới 22 kW, gọi là sạc thông thường, theo đó theo quy định áp dụng hiện hành của Đức VDE-AR-N 4100 Thiết bị sạc cho xe điện có công suất định mức ≥ 3,6 kVA phải được đăng ký với nhà điều hành lưới điện và thậm chí cần phải có sự chấp thuận trước nếu tổng công suất định mức được lắp đặt là > 12kVA. IEC 60364-4-44 cần được đề cập cụ thể ở đây làm cơ sở để xác định các yêu cầu về bảo vệ chống đột biến cần cung cấp. Nó mô tả “Bảo vệ chống quá điện áp nhất thời do ảnh hưởng của khí quyển hoặc do hoạt động chuyển mạch”. Để lựa chọn các thành phần được lắp đặt ở đây, chúng tôi tham khảo IEC 60364-5-53. Công cụ hỗ trợ lựa chọn do Prosurge tạo ra sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho việc lựa chọn bộ chống sét được đề cập. Xin vui lòng nhìn vào đây.

Chế độ sạc 4

Cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng, chế độ sạc 4 mô tả cái gọi là quá trình sạc nhanh với > 22 kW, chủ yếu có DC lên đến 350kW hiện tại (tương ứng là 400kW trở lên). Các trạm sạc như vậy chủ yếu được tìm thấy ở các khu vực công cộng. Đây chính là lúc tiêu chuẩn IEC 60364-7-722 “Yêu cầu đối với các cơ sở, phòng và hệ thống vận hành đặc biệt – Nguồn điện cho xe điện” phát huy tác dụng. Bảo vệ quá điện áp chống quá điện áp nhất thời do ảnh hưởng của khí quyển hoặc trong quá trình vận hành chuyển mạch là bắt buộc đối với các trạm sạc trong các cơ sở có thể tiếp cận công cộng. Nếu các trạm sạc được lắp đặt bên ngoài tòa nhà dưới dạng trạm sạc thì thiết bị chống sét và chống đột biến điện cần thiết sẽ được chọn tùy theo vị trí lắp đặt đã chọn. Việc áp dụng khái niệm vùng chống sét (LPZ) theo tiêu chuẩn IEC 62305-4:2006 cung cấp thêm thông tin quan trọng về thiết kế chính xác của thiết bị chống sét và chống sét.

Đồng thời, phải tính đến việc bảo vệ giao diện truyền thông, đặc biệt là đối với hộp treo tường và trạm sạc. Giao diện cực kỳ quan trọng này không chỉ cần được xem xét theo khuyến nghị của IEC 60364-4-44, vì nó thể hiện mối liên kết giữa phương tiện, cơ sở hạ tầng sạc và hệ thống năng lượng. Ở đây cũng vậy, các mô-đun bảo vệ được thiết kế riêng cho ứng dụng sẽ đảm bảo hoạt động an toàn và đáng tin cậy của phương tiện xe điện.

Ý nghĩa di chuyển bền vững trong các hệ thống bảo vệ đột biến

Để sạc xe điện hiệu quả và an toàn, một hướng dẫn cụ thể đã được xây dựng trong Quy định điện áp thấp dành cho hệ thống lắp đặt dành cho mục đích đó: ITC-BT 52. Hướng dẫn này nhấn mạnh sự cần thiết phải có vật liệu cụ thể để bảo vệ đột biến tạm thời và vĩnh viễn. Prosurge có các giải pháp phù hợp để tuân thủ tiêu chuẩn này.

Mặc dù hiện tại chưa đến 1% ngành công nghiệp ô tô của Tây Ban Nha là bền vững nhưng người ta ước tính rằng vào năm 2050 sẽ có khoảng 24 triệu ô tô điện và trong 10 năm tới, con số này sẽ tăng lên 2,4 triệu.

Sự chuyển đổi về số lượng ô tô này làm chậm quá trình biến đổi khí hậu. Tuy nhiên, sự phát triển này cũng bao hàm sự thích ứng của cơ sở hạ tầng sẽ cung cấp công nghệ sạch mới này.

Bảo vệ chống quá điện áp khi sạc xe điện

Việc sạc ô tô điện hiệu quả và an toàn là vấn đề then chốt đảm bảo tính bền vững của hệ thống mới.

Việc sạc này phải được thực hiện một cách an toàn, đảm bảo an toàn cho xe và hệ thống điện, với tất cả các thiết bị bảo vệ cần thiết, bao gồm cả những thiết bị liên quan đến quá điện áp.

Về vấn đề này, việc lắp đặt sạc cho xe điện phải tuân thủ ITC-BT 52 để bảo vệ tất cả các mạch chống lại khả năng bảo vệ đột biến tạm thời và vĩnh viễn có thể làm hỏng xe trong quá trình tải.

Quy định này được công bố bằng sắc lệnh hoàng gia trong Bản tin chính thức của Tây Ban Nha (Real Decreto 1053/2014, B.O.E), trong đó một quy định mới Hướng dẫn kỹ thuật bổ sung ITC-BT 52 đã được phê duyệt: «Cơ sở vật chất phục vụ mục đích liên quan. Cơ sở hạ tầng cho việc sạc xe điện».

Hướng dẫn ITC-BT 52 Quy chuẩn kỹ thuật điện hạ thế

Chỉ thị này yêu cầu phải có các cơ sở mới để cung cấp cho các trạm sạc cũng như sửa đổi các cơ sở hiện có được cung cấp từ mạng lưới phân phối điện cho các khu vực sau:

1. Trong các tòa nhà hoặc bãi đậu xe mới, phải trang bị một thiết bị điện cụ thể để sạc cho xe điện, được thực hiện theo quy định trong ITC-BT 52 được đề cập:
2. a) Trong bãi đỗ xe của các tòa nhà có cơ chế tài sản nằm ngang, đường dẫn chính phải đi qua các khu vực cộng đồng (qua ống, kênh, khay…) sao cho có thể có các nhánh nối với trạm sạc đặt trong các bãi đỗ xe , như được mô tả trong phần 3.2 của ITC-BT 52.
3. b) Tại các bãi đỗ xe riêng của hợp tác xã, doanh nghiệp, văn phòng, dành cho nhân viên, cộng tác viên hoặc các điểm đỗ xe tại địa phương, cứ 40 chỗ đỗ xe phải có một trạm sạc.
4. c) Tại các bãi đỗ xe công cộng cố định phải đảm bảo đủ cơ sở vật chất cần thiết để có trạm sạc cho 40 chỗ ngồi.

Một tòa nhà hoặc bãi đậu xe được coi là mới được xây dựng khi dự án xây dựng được trình lên Cơ quan quản lý công tương ứng để xử lý vào ngày sau khi Nghị định Hoàng gia 1053/2014 có hiệu lực.

Các tòa nhà hoặc bãi đậu xe trước khi ban hành sắc lệnh hoàng gia có thời gian ba năm để thích ứng với các quy định mới.

2. Trên đường phố, các cơ sở vật chất cần thiết phải được xem xét để cung cấp nguồn điện cho các trạm sạc nằm trong không gian dành cho xe điện được quy hoạch trong Kế hoạch Di chuyển Bền vững của khu vực hoặc địa phương.

Các phương án khả thi để lắp đặt các trạm sạc là gì?

Các sơ đồ lắp đặt để sạc xe điện đã được nêu trước trong hướng dẫn như sau:

Sơ đồ tập thể hoặc nhánh có bộ đếm chính ở điểm gốc của quá trình cài đặt.

Sơ đồ riêng với một quầy chung cho ngôi nhà và trạm sạc.

Sơ đồ riêng với bộ đếm cho mỗi trạm sạc.

Sơ đồ có mạch hoặc mạch bổ sung để sạc xe điện.

Thiết bị chống sét lan truyền cho ITC-BT 52

Tất cả các mạch phải được bảo vệ chống quá điện áp tạm thời (vĩnh viễn) và nhất thời.

Các thiết bị chống sét lan truyền nhất thời phải được lắp đặt ở gần nơi xuất phát của cơ sở hoặc trong bo mạch chính.

Vào tháng 11 năm 2017, Hướng dẫn kỹ thuật áp dụng ITC-BT 52 đã được xuất bản, trong đó khuyến nghị những điều sau:

– Để lắp đặt bảo vệ chống đột biến nhất thời loại 1 ở phía thượng lưu của bộ đếm chính hoặc bên cạnh công tắc chính, nằm ở lối vào của bộ đếm tập trung.

– Khi khoảng cách giữa trạm sạc và thiết bị chống sét lan truyền nhất thời đặt ở thượng nguồn lớn hơn hoặc bằng 10 mét, nên lắp thêm thiết bị chống sét lan truyền nhất thời, loại 2, bên cạnh trạm sạc hoặc bên trong trạm sạc.

Giải pháp chống quá điện áp nhất thời và vĩnh viễn

Trong Prosurge, chúng tôi có giải pháp phù hợp để bảo vệ hiệu quả trước các đợt đột biến nhất thời và vĩnh viễn:

Để bảo vệ chống quá điện áp nhất thời loại 1, Prosurge có dòng FLP25. Phần tử này đảm bảo khả năng bảo vệ cao chống lại quá điện áp nhất thời cho các đường dây cung cấp điện ở lối vào tòa nhà, bao gồm cả những đường dây được tạo ra bởi sự phóng điện trực tiếp của sét.

Đây là thiết bị bảo vệ loại 1 và 2 theo tiêu chuẩn IEC/EN 61643-11. Đặc điểm chính của nó là:

• Dòng xung trên mỗi cực (khập khiễng) là 25 kA và mức bảo vệ là 1,5 kV.
• Nó được hình thành bởi các thiết bị xả khí.
• Nó có dấu hiệu cho trạng thái bảo vệ.

Để bảo vệ khỏi quá điện áp nhất thời loại 2 và quá điện áp vĩnh viễn, Prosurge khuyên dùng dòng SLP40.

Bảo vệ xe điện của bạn

Một chiếc xe điện có thể chịu được điện áp xung kích 2.500V. Trong trường hợp xảy ra bão điện, điện áp truyền tới xe thậm chí có thể cao hơn 20 lần so với điện áp mà xe có thể chịu được, gây ra những hư hỏng không thể khắc phục được trên toàn bộ hệ thống (bộ điều khiển, bộ đếm, hệ thống thông tin liên lạc, xe), ngay cả khi có va chạm. của chùm tia xảy ra ở một khoảng cách nhất định.

Prosurge cung cấp cho bạn các sản phẩm cần thiết để bảo vệ các trạm sạc trước các đợt đột biến nhất thời và vĩnh viễn, đảm bảo duy trì hoạt động của xe. Trong trường hợp bạn quan tâm đến việc có được biện pháp bảo vệ chống quá điện áp, bạn có thể nhờ đến sự trợ giúp của đội ngũ chuyên gia của chúng tôi về vấn đề này tại đây.

Bản tóm tắt

Các tình huống đặc biệt không thể được giải quyết một cách toàn diện bằng các giải pháp phổ quát – giống như Con dao quân đội Thụy Sĩ không thể thay thế một bộ công cụ được trang bị tốt. Điều này cũng áp dụng cho môi trường của các trạm sạc xe điện và ô tô điện, đặc biệt là vì các thiết bị đo lường, điều khiển và điều chỉnh thích hợp lý tưởng nhất cũng phải được đưa vào giải pháp bảo vệ. Điều quan trọng là phải có thiết bị phù hợp và đưa ra lựa chọn đúng tùy theo tình huống. Nếu cân nhắc điều này, bạn sẽ tìm thấy một phân khúc kinh doanh có độ tin cậy cao về phương tiện xe điện – và một đối tác phù hợp trong Prosurge.

Xe điện là một chủ đề nóng của thời điểm hiện tại và tương lai. Sự phát triển hơn nữa của nó phụ thuộc vào việc xây dựng kịp thời các trạm sạc mạng phù hợp, đảm bảo vận hành an toàn và không có lỗi. Điều này có thể đạt được bằng cách sử dụng Prosurge SPD được lắp đặt trong cả đường dây cấp điện và đường dây kiểm tra, nơi chúng bảo vệ các bộ phận điện tử của trạm sạc.

Chống sét Bảo vệ nguồn điện chính
Quá điện áp có thể được đưa vào công nghệ trạm sạc theo một số cách thông qua đường dây cấp điện. Các vấn đề do quá điện áp truyền qua mạng phân phối có thể được giảm thiểu một cách đáng tin cậy bằng cách sử dụng bộ chống dòng sét hiệu suất cao Prosurge và SPD của dòng BSP.

Chống sét Bảo vệ hệ thống đo lường và điều khiển
Nếu muốn vận hành các hệ thống trên đúng cách, chúng ta phải ngăn chặn khả năng sửa đổi hoặc xóa dữ liệu có trong mạch điều khiển hoặc mạch dữ liệu. Lỗi dữ liệu nêu trên có thể do quá điện áp.