Jak zapewnić bezpieczeństwo stacji ładowania wallbox?

Teresa Külper-Winfield Menedżerka kanału dystrybucji w Europie w firmie Megger

Teresa poświęciła całą swoją karierę zawodową różnym branżom technicznym. Z firmą Megger jest związana od 12 lat, a obecnie pełni funkcję menedżerki kanału dystrybucji segmentu LVI/GET firmy Megger. Teresa dostrzega ogromny potencjał w odnawialnych źródłach energii i jest dumna, że pracuje dla firmy, która sprawia, że codzienna praca jest szybsza i bezpieczniejsza. Z pochodzenia jest Niemką/Amerykanką, a w wolnym czasie uwielbia zajmować się sztuką i rękodziełem.

Samochody elektryczne cieszą się coraz większą popularnością, między innymi dzięki intensywnej polityce wsparcia ze strony rządów. Czy punkty ładowania pojazdów są jednak bezpieczne, czy wręcz przeciwnie – stanowią zagrożenie dla ludzi i samych pojazdów?

Ochrona środowiska jeszcze nigdy nie była tak istotna, jak dziś. Dlatego też poszukiwanie bardziej zrównoważonych środków transportu zawsze prowadzi nas do e-mobilności. W długoterminowej perspektywie jest to bardziej opłacalna alternatywa do tradycyjnych silników spalinowych. Samochody elektryczne cieszą się więc coraz większym popytem, a co za tym idzie, rośnie zapotrzebowanie na zapewnienie kompleksowej infrastruktury do ich ładowania. To właśnie dlatego punkty ładowania można znaleźć na parkingach publicznych, stacjach benzynowych, w miejscach pracy i w domach. Jak każdy system lub urządzenie elektryczne w Niemczech, punkty ładowania muszą być testowane zgodnie z DGUV V3, aby zminimalizować ryzyko uszkodzenia pojazdu lub nawet obrażeń ciała podczas ładowania. Jak jednak sprawdzić bezpieczeństwo stacji ładowania typu wallbox?

Zgodnie z rozporządzeniem DGUV 3 każda stacja ładowania pojazdów elektrycznych zalicza się do grupy instalacji elektrycznych, które wymagają przeprowadzenia badań wstępnych zgodnie z normą DIN VDE 0100-0600 oraz badań powtórnych zgodnie z normą DIN VDE 0100/0105 przez wykwalifikowanych elektryków.

Stacje ładowania pojazdów elektrycznych i urządzenia typu wallbox są zwykle podłączone do trójfazowego prądu zmiennego o napięciu 400 V, podobnie jak kuchenki elektryczne z płytą ceramiczną. Ładowarki te zapewniają wysoki prąd ładowania, aby jak najszybciej naładować akumulatory pojazdów. Takie wysokie stałe obciążenie, trwające zwykle kilka godzin, może jednak spowodować usterki lub przeciążenia w urządzeniach elektrycznych. Może to prowadzić do poważnych szkód materialnych lub obrażeń ciała spowodowanych porażeniem prądem elektrycznym lub przepięciami. Z tego względu urządzenia ładujące muszą być wyposażone w odpowiednie zabezpieczenia, które w razie wystąpienia usterek, takich jak mokre styki, uszkodzone przewody, usterki AC/DC lub nawet nagrzewanie się, zapobiegają wypadkom elektrycznym oraz uszkodzeniom pojazdów lub akumulatorów.

Według normy DGUV 3 stacje ładowania pojazdów elektrycznych – jak każda inna instalacja elektryczna – muszą spełniać wymagania normy DIN VDE 0100 i być regularnie testowane. Ponadto należy wykonywać przeglądy zgodnie z normami IEC/EN 61851-1 i IEC/HD 60364-7-722 zapewniające bezpieczną eksploatację.

Ten prawnie obowiązujący przegląd musi być przeprowadzony przez wykwalifikowanego elektryka zgodnie z technicznymi zasadami bezpieczeństwa eksploatacji (TRBS1203).

Zgodnie z normą DIN VDE 0100-600 wykwalifikowana osoba powinna sprawdzić instalację elektryczną przed pierwszym uruchomieniem. Powtórne testy muszą być wykonane zgodnie z normą DIN VDE 0105-100. Przepis 3 rozporządzenia DGUV zaleca roczny okres między testami, ale ostateczną decyzję podejmuje wykwalifikowany elektryk przeprowadzający ocenę ryzyka. Jeżeli odstępy między testami nie będą przestrzegane, urząd regulacji może zabronić eksploatacji stacji ładowania. Niektórzy producenci określają wstępne uruchomienie wraz z protokołem i corocznym przeglądem jako jeden z warunków gwarancji.

Kable ładujące są testowane zgodnie z normą DIN VDE 0701-0702. Testy przeprowadza się za pomocą adaptera EV zgodnie z normami IEC/EN 61851-1 i IEC/HD 60364-7-722 oraz w połączeniu z odpowiednimi testerami instalacji (np. Megger MFT1845+) zgodnie z normą VDE0100/0105.

Rysunek 1: Tester instalacji firmy Megger i adapter EV na skrzynce wallbox.

Kompaktowy i łatwy w użyciu adapter Megger EVCA210 do punktów ładowania pojazdów elektrycznych zapewnia wszystkie funkcje wymagane do pełnego testowania punktów ładowania pojazdów elektrycznych w trybie 3 AC. Co więcej, testowanie stacji ładowania zgodnie z normami IEC/EN 61851-1 i IEC/HD 60364-7-722 jest możliwe w połączeniu z odpowiednimi urządzeniami testującymi – bez względu na producenta.  Adapter do punktów ładowania pojazdów elektrycznych Megger EVCA210-UK symuluje podłączenie pojazdu elektrycznego do punktu ładowania.

Wymagane są następujące badania techniczne:

  • Inspekcja wizualna zgodnie z normą DIN VDE0100-0600 (badanie wstępne) i DIN VDE 0100/0105 (badanie powtórne).
  • Ciągłość przewodu ochronnego PE i połączenia ekwipotencjalnego VDE0100-0600 i DIN VDE 0100/0105.
  • Badanie impedancji obwodu uziemienia zgodnie z normami DIN VDE 0100-0600 i DIN VDE 0100/0105.
  • Badanie urządzeń ochronnych FI/RCD DIN VDE 0100-0600 i DIN VDE 0100/0105.
  • Kolejność faz (w systemach 3-fazowych).
  • Testowanie środków ochronnych/warunków wyłączenia zgodnie z VDE 0100-410.
  • Testowanie izolacji DIN VDE 0100-0600 i DIN VDE 0100/0105.   
  • Testowanie warunków wyłączenia DIN VDE 0100-410.

Wymagane testy funkcjonalne to:

  • obsługa błędów (zwarcie doziemne);
  • komunikacja;
  • stan pojazdu;
  • mechaniczna blokada wtyku;
  • dodatkowe badania zgodnie z wymogami lub zaleceniami producenta.

Przenośny kabel do awaryjnego ładowania pojazdów elektrycznych powinien być używany wyłącznie w nagłych wypadkach, a nie jako stałe rozwiązanie. Przeznaczone są one wyłącznie do ładowania w konwencjonalnych, stacjonarnych gniazdach z uziemieniem (w gniazdach domowych), jeśli nie ma możliwości zainstalowania ładowarki na stałe. Do normalnej eksploatacji zdecydowanie zaleca się ładowanie w stacji ładowania lub w zainstalowanej na stałe skrzynce ściennej.

Niektóre testery instalacji można w razie potrzeby obsługiwać za pomocą gniazda sieciowego umieszczonego z przodu, które jest podłączone do portów L1, N i PE.

Do gniazda można podłączyć również obciążnicę, aby sprawdzić, czy mierniki mocy w ładowarce działają prawidłowo.

Do podłączenia przewodów pomiarowych służą 4-milimetrowe porty L1, L2, L3, N i PE. Dzięki dwóm dodatkowym zaciskom sygnału CP użytkownik ma możliwość pomiaru sygnału CP za pomocą oscyloskopu.

Oprócz tego niektóre adaptery EV są wyposażone w funkcję ręcznego testu wstępnego PE, która umożliwia użytkownikowi sprawdzenie stacji ładowania pod kątem występowania niebezpiecznych napięć na przewodzie PE przed wykonaniem jakiegokolwiek innego testu.

W niektórych adapterach zintegrowano także dwa dodatkowe testy ręczne: błąd CP – symuluje błąd w obwodzie pilota sterującego; oraz błąd PE – powoduje rozłączenie obwodu PE. Oba testy pozwalają zapewnić prawidłowe odłączenie wyjścia z punktu ładowania. Przed przeprowadzeniem pomiaru z użyciem tego adaptera użytkownik powinien zapoznać się z odpowiednimi normami: IEC 61851-1:2017.

Przepisy zawarte w tym artykule obowiązują na rynku niemieckim i mogą się różnić w innych krajach.

Polecane produkty

Wielofunkcyjny miernik instalacji MFT1845+

Adapter do punktów ładowania pojazdów elektrycznych EVCA210

Total
0
Shares
Poprzedni post

Revolution Pi w przemysłowym IoT: Rozmowa z Nicolaiem Buchwitzem z firmy Kunbus

Następny post

Rohde & Schwarz: Wykrywanie zakłóceń w inteligentnych fabrykach

Powiązane posty