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关键词:电动汽车,充电桩,安全问题
编者说:
近年来,我国积极推进电动汽车应用,而充电桩作为电动汽车的关键充电设施,它本身的质量和数量都将影响着电动汽车的推广普及程度。在充电桩建设过程中,无论是政府主管部门、街道办事处、小区物业公司,还是充电桩运营企业都遇到了各种各样的问题,本文中威凯检测技术有限公司武汉分公司工程师魏星从第三方技术机构的角度,就其中遇到的现场电气安全问题进行一一解析,以帮助政府主管部门,街道办事处,小区物业公司和充电桩运营企业等相关方了解这一产品的安全风险,更好的推进电动汽车充电桩的安全使用和产业的可持续发展。
充电桩是一类专门用于给电动汽车充电的电气设备,随着电动汽车的推广普及,已逐渐成为日常生活中较为常见的电气产品。尽管充电桩拥有多重安全保障措施,但在役公共充电桩依然是发生安全事故较多的产品之一,尤其在用电环境恶劣的地方,触电和起火事故时有发生,近年来,相关伤害案例时有报道。
本文依据充电桩的国家标准和能源局标准,通过实地核查发现在役公共充电桩的安全问题,并对在役充电桩的现场安全问题进行剖析,为在役充电设施主管部门的监管提供理论支持,为充电设施产业的健康长远发展提供理论依据。
1国内外充电桩标准状况
国外充电桩主要采用IEC标准,国内充电桩标准在参考IEC标准的基础上,结合我国实际情况,包括充电桩使用环境、通讯标准、接口标准等,增加了许多具有中国特色的修订,例如充电桩与电池管理系统之间的通信协议,充电桩互操作性方面的标准,同时结合国内的实际情况增加了能源行业标准,这些内容在本文中暂时不做讨论。表1中对比了国内标准和国际标准。
充电桩国内外标准对比2充电桩安全现状
充电桩是一款大电流高电压的电气产品,主要分布在写字楼、大型商超、露天公共停车位、居民小区地上地下停车位和公共充电站等人员密集场所,周边环境复杂,一旦质量不过关,就会造成人员的触电危险和场所的着火危险。
依据上文中的国家标准和能源局标准,充电桩的现场情况发现有以下几种常见问题。
2.1电击防护
依据JB/T.4-,直流电源设备内任意应接地的点至总接地之间的电阻应不大于0.1Ω,而充电桩外壳与地间的接触电阻大于标准限值0.1Ω,主要原因是接触螺钉严重生锈或松脱,导致电阻变大,进而影响外壳的电击防护能力,人体在触摸样品外壳时容易导致触电风险。
充电桩外壳接地图2.2带电部件直接接触
充电枪由于长期使用,或者车主暴力使用,导致带电部件的防护脱落,接触尖锐物体之后可能带电部件就会裸露,对使用者造成触电风险。
充电枪电源线防护部件脱落、充电枪破损2.3绝缘性能
由于充电桩样品属于高电压类产品,如果充电桩绝缘性能不合格,容易因为静电、雷击、交叉电流影响等因素,导致充电桩被击穿或者闪络现象,就会导致人体与高压带电部件直接接触,造成触电风险。绝缘性能不合格的现象是直流充电桩样品在试验电压V下绝缘电阻小于10MΩ。
绝缘试验的试验等级2.4功能检查
功能检查包含:显示功能检查和急停功能检查。
显示功能不合格的主要现象有故障灯无法显示、充电时电池信息无法显示、显示信息存在缺损等,导致使用者误操作。
急停功能不合格的现象为充电桩急停按钮被拆除,导致故障时无法立即停止充电。
充电时电池信息无法显示急停功能按钮被拆除2.5模拟故障试验
充电桩在故障条件下,无法及时切断电源,继续给负载充电,将导致起火、爆炸等风险。
模拟故障试验主要包含:模拟电池反接、绝缘接地保护试验、输出短路测试、连接异常试验。
绝缘接地保护试验,模拟充电机输出发生接地故障或绝缘水平下降到绝缘接地保护定值时,充电桩是否能够立即切断电源;
输出短路测试,模拟充电桩发生短路时,是否能够立即切断电源;
连接异常试验是在充电过程中,人工模拟断开其中的部分连接确认触头或通信触头,充电桩是否能够立即切断电。
2.6运营性安全风险
由于运营商管理不规范导致的安全风险有充电区域电动自行车随意停放、洗车、地面积水、充电枪随意扔到地面、无消防设施、无防撞设施、充电终端外壳破损、内部进线口未密封(防止虫鼠进入造成短路)等。
充电区域电动自行车随意停放充电区域因存在洗车设施造成地面积水充电区域无防撞设施充电区域无消防设施充电终端外壳破碎充电桩内部进线口未密封3结束语
通过对在役公共充电桩的安全问题进行核查,发现在役公共充电桩存在的安全问题包括:电气安全问题和运营安全问题。政府主管部门、街道办事处、小区物业公司和充电桩运营企业等推进充电桩建设的主要相关方应高度重视这些问题,进一步规范电动汽车充电桩的管理,研发更高技术的充电桩设施,更好的推进电动汽车充电桩的安全使用和产业的可持续发展。
文章信息
本文刊发于年《环境技术》第3期
文章:电动汽车充电桩现场安全问题的研究
作者:魏星1,陈永强2,薛晔2,张治文1
作者单位:1.威凯检测技术有限公司武汉分公司,2.威凯检测技术有限公司
专家简介:魏星(-),男,硕士,检测技术与自动化装置专业,中级工程师,主要从事充电桩的现场验收与核查工作。
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