Нужно ли заземлять станции быстрой зарядки?

Приветствую вас, владельцы электромобилей, операторы зарядных станций и все, кто в гуще игры с быстрой зарядкой. Сегодня я хочу ответить на вопрос, который возникает по крайней мере два раза в неделю в наших звонках по продажам, в обращениях в службу технической поддержки и даже в случайных гаражных чатах: действительно ли станции быстрой зарядки должны быть заземлены? Как поставщик, который занимается созданием и внедрениемБыстрые электрические зарядные станцииза последние пять лет я понимаю, почему это не просто вопрос «да или нет». Это не какая-то случайная проверка безопасности — это связано с тем, как работают электромобили, как зарядные станции распределяют энергию и с людьми, которые паркуют свои машины, чтобы зарядиться энергией. Давайте разберемся без занудного инженерного жаргона, обещаю.

Во-первых, давайте подготовим сцену. Станции быстрой зарядки (мы говорим о быстрых зарядных устройствах постоянного тока, а не о медленных зарядных устройствах уровня 2 в вашем гараже) перекачивают тонну энергии - намного больше, чем стандартная настенная розетка - непосредственно в аккумуляторный блок электромобиля. Вот почему они могут зарядить вас на 80% за 20 минут, что меняет правила игры в поездках. Но вся эта высоковольтная мощность? Это нехорошо, если у него нет безопасного пути, по которому можно куда-то пойти, если что-то пойдет не так. Вот тут-то и приходит на помощь заземление.

Подожди, а что вообще такое заземление? Для людей, не разбирающихся в технических вопросах, это, по сути, специальный металлический провод, который соединяет всю зарядную станцию ​​(и подключенный к ней электромобиль) с землей. Думайте об этом как о супербезопасном пути эвакуации из-за электричества. Если в зарядном устройстве произошел сбой, например перетертый провод внутри зарядного устройства, который касается металлического корпуса, или скачок напряжения в сети, то избыточная мощность не должна блуждать там, где ей не следует. Он проходит прямо через заземляющий провод в Землю, которая представляет собой гигантский бесконечный источник энергии, который никогда не перегружается. Нет заземления? Этой избыточной энергии некуда деваться, поэтому она может попытаться перепрыгнуть через все, что находится поблизости, как покупатель, держащий ручку зарядного устройства. Это огромный риск.

Но подождите, некоторые люди сопротивляются: «Мой домАвтомобильное зарядное устройство постоянного тока для домаУ него нет такого необычного заземления, и оно работает нормально!" Справедливо. Домашние зарядные устройства постоянного тока имеют гораздо меньшую мощность, чем общедоступные быстрые зарядные устройства - обычно они составляют 7 кВт или меньше, в то время как быстрое зарядное устройство может иметь мощность 50 кВт, 150 кВт и даже 350 кВт. Меньшая мощность означает меньшие риски, поэтому некоторые домашние установки могут обойтись альтернативными мерами безопасности (например, автоматическими выключателями GFCI) вместо полного заземления. Но общественные станции быстрой зарядки? места с интенсивным движением транспорта, часто снаружи, вблизи влажной земли, рядом с металлическими конструкциями. Эти факторы повышают риск, поэтому заземление не просто приятно — оно требуется практически всеми электротехническими нормами, от Национального электротехнического кодекса (NEC) в США до стандартов IEC во всем мире.

Давайте поговорим о реальном примере прошлого года. Небольшой продуктовый магазин рядом с нами не стал заземлять два новых устройства для быстрой зарядки, чтобы сэкономить несколько долларов на установке. Через несколько месяцев разразилась гроза, и в сеть ударила молния. Зарядные устройства не имели надлежащего заземления, поэтому скачок напряжения через кабель попал в Tesla клиента. Приборная панель загорелась, как рождественская елка, и владелец сказал, что почувствовал покалывание, когда схватился за разъем зарядного устройства. Магазину пришлось оплатить ремонт зарядного устройства, полную модернизацию системы и крупный штраф от местного строительного департамента. Именно такую ​​ошибку предотвращает заземление.

Теперь давайте немного углубимся в инженерную сторону (клянусь, я не буду вдаваться в подробности). Станции быстрой зарядки используют компонент, называемый EVSE-Electric Vehicle Supply Equipment. Система заземления EVSE не просто соединяет станцию ​​с Землей; он также взаимодействует со встроенным зарядным устройством электромобиля. Автомобиль проверяет сигнал заземления, прежде чем подавать мощность. Если сигнал слабый или отсутствует, зарядное устройство вообще не включится. Это встроенная функция безопасности! Поэтому, если быстрое зарядное устройство не заземлено, это не просто угроза безопасности — оно может даже работать неправильно. Несколько клиентов присылали нам видеоролики о зарядных устройствах, которые не включаются, и в 9 случаях из 10 проблема заключалась в незакрепленном или отсутствующем заземляющем проводе. Вот почему, когда мы строим нашиЗарядные устройства для электромобилейМы включили в комплект два резервных провода заземления — один для корпуса зарядного устройства, другой для силовой цепи, потому что срезание углов здесь вызывает проблемы.

Подождите, а есть ли сценарий, при котором быстрое зарядное устройство не требует заземления? Скажем честно, не так уж и много. Единственное исключение, которое мы видели, — это временные мобильные устройства для быстрой зарядки, используемые на мероприятиях или строительных площадках. Они устанавливаются на прицепах, и большинство из них питаются от батарей, а не от сети, поэтому им не требуется постоянное заземление. Но если вы говорите о стационарной, подключенной к сети станции быстрой зарядки, которая будет использоваться населением изо дня в день? Заземление не подлежит обсуждению. Даже на отдаленных остановках шоссе, где вы можете подумать: «Что здесь такого такого?», земля по-прежнему является действующим проводником, и кодексы по-прежнему требуют этого.

Другой ракурс: долголетие. Быстрые зарядные устройства — это большие инвестиции, не так ли? Большинство операторов ожидают, что их станции прослужат 10-15 лет. Плохое заземление (или его отсутствие) приводит к скачкам напряжения, которые ухудшают работу внутренних компонентов, таких как выпрямители, кабели и системы охлаждения. Мы видели зарядные устройства с незаземленными системами, которые выходили из строя на 3-4 года раньше только потому, что скачки напряжения изнашивали электронику. Правильное заземление продлевает срок службы зарядного устройства и сокращает затраты на техническое обслуживание, что означает более высокую рентабельность инвестиций для операторов. Это беспроигрышный вариант для всех.

Давайте также поговорим о доверии пользователей. Если вы подъезжаете к быстрому зарядному устройству на остановке для отдыха, вы хотите чувствовать себя в безопасности, чтобы зарядное устройство не ударило вас током, чтобы ваша машина не была повреждена. Если станция не выглядит заземленной, слухи распространяются на форумах EV, в социальных сетях и в таких приложениях, как PlugShare. Операторы сообщили нам, что на станциях с низким уровнем доверия на 20–30% меньше пользователей, чем на соседних станциях, которые выглядят ухоженными и имеют очевидные компоненты заземления (например, медный провод, идущий от базы зарядного устройства вниз, в землю). Таким образом, заземление – это не просто техническая вещь, это деловая вещь.

Я знаю, о чем думают некоторые: «Заземление увеличивает время и стоимость установки. Разве мы не можем пропустить некоторые шаги?» Да, но цена пропуска намного выше. Давайте посчитаем: правильная система заземления для устройства быстрой зарядки мощностью 150 кВт увеличивает затраты на установку примерно на 500–1000 долларов. Средний штраф за несоблюдение составляет более 5000 долларов плюс стоимость ремонта в случае аварии. Плюс потерянный доход из-за выхода из строя станций. Это несложная задача: заземление — это небольшая первоначальная плата за огромное душевное спокойствие.

Теперь давайте свяжем это с тем, что мы делаем как поставщик. Мы не просто продаем устройства для быстрой зарядки — мы предоставляемИнфраструктура зарядки электромобилейон рассчитан на длительный срок службы, а безопасность является главным приоритетом. Каждый из нашихБыстрая зарядка для электромобилейБлоки поставляются с предварительно подключенной проводкой для надлежащего заземления и всеми необходимыми компонентами, соответствующими местным нормам. Мы также предлагаем поддержку при установке, чтобы убедиться в правильности подключения заземляющего провода, поскольку мы не хотим, чтобы у наших клиентов возникали проблемы. Если вы владелец бизнеса, управляющий недвижимостью или кто-то, кто хочет установить станцию ​​быстрой зарядки, мы можем помочь вам на каждом этапе — от выбора правильного зарядного устройства до проверки соблюдения всех стандартов безопасности.

В конце концов, станции быстрой зарядки абсолютно необходимо заземлить. Это не правило, которое мы придумали; это проверенная мера безопасности, которая защищает пользователей, операторов и оборудование. Без этого вы рискуете получить удар током, повредить оборудование, нарушить правила и потерять бизнес. Если вы подумываете об установке устройств быстрой зарядки на своей территории или у вас есть вопросы о заземлении, характеристиках зарядных устройств или чем-либо еще, связанном с зарядкой электромобилей, обратитесь к нашей команде. Мы здесь, чтобы помочь вам сделать правильный выбор, соответствующий вашим потребностям, без скучных рекламных предложений, только прямые ответы.

Ссылки

1. Статья 625 Национального электротехнического кодекса (NEC): Системы зарядки электромобилей (издание 2023 г.)
2. Международная электротехническая комиссия (IEC) 61851-1: Проводящая система зарядки электромобиля. Часть 1: Общие требования.
3. Министерство энергетики США, Управление энергоэффективности и возобновляемых источников энергии: Рекомендации по безопасности на станциях быстрой зарядки (2022 г.)
4. Общество инженеров автомобильной промышленности (SAE) J1772: Стандарт муфты и системы зарядки электромобиля