摘要:近年来,我国的社会经(jīng)济和科技发(fā)展的多了迅速发(fā)展,电动汽车得到了普遍使用,室外充电桩的使用需求也隨之增加。由于室外充电桩的使用电压要求、环(huán)境要求以及电流传导(dǎo)等,导(dǎo)致室外充电桩在时间用中具有一定安全隱患,可能导(dǎo)致使用人或使用物出现(xiàn)电流,发(fā)生触电问题。为保障电动汽车充电桩的正確使用,保护相关(guān)使用人的人身安全,要对充电桩进行合理的防护措施,对室外充电桩接触电压和跨步电压等进行有效防护。通过对室外充电桩防护技术(shù)的创(chuàng)新研发(fā)和应(yīng)用,从根本上提高室外充电桩使用的安全性,可靠性,以便为使用人和电动汽车提供安全的充电服务(wù)。
关(guān)键词:室外充电桩;接触电压;跨步电压;防护;安全性;可靠性
0引言
近年来,隨著电动汽车的快速发(fā)展和普及,室外充电桩的重要性日益凸显。然而,与之相伴的是接触电压和跨步电压带来的安全挑战(zhàn)。这些电压问题可能对人体造成触电风(fēng)险,因此需要采取有效的防护方法以保障用户的安全。本文將著重討论解决室外充电桩接触电压和跨步电压的防护方法,并探究技术(shù)改进、政策法规(guī)支持以及安全意识和管理问题的重要性。通过提出创(chuàng)新的技术(shù)改进并加强当(dāng)?shù)?/span>的政策监(jiān)管,我们可以保障室外充电桩的安全性,为电动汽车的发(fā)展?fàn)I造更加安全和可靠的充电环(huán)境。
1 室外充电桩的概念与重要性
1.1室外充电桩的概念和特点
室外充电桩的使用可以让电动汽车在户外环(huán)境对车辆进行充电,有利于提高电动汽车的充电安全。室外充电桩在使用过程中具有多样性,方便性,有效性和安全性。室外充电桩所处的位置于户外公共区(qū)域,方便电动车进行隨时充电,不需要再进入建筑房內(nèi),对电动汽车的充电提供了便利性。同时室外充电桩为不同电动汽车的充电需求提供了不同的充电接口,例如交流充电和直流快充,对电动汽车的充电需求进行了满足。室外充电桩一般所配置的设(shè)备具有高功率性,可以有效减少电动汽车的充电时间,提高了充电效率,便于汽车车主进行下一段旅程。室外充电桩的投入和使用必然符合相关(guān)安全规(guī)范要求,具有短路、过载等相关(guān)安全保护功能,同时具有防水,防雷电等设(shè)备,让电动汽车无论在何种环(huán)境下都可以在保护安全的大前提下进行汽车充电。
1.2室外充电桩的重要性
室外充电桩之所以重要,无法替代的根本原因是因为可以为电动汽车及汽车主提供便捷有效的充电服务(wù),在一定程度上还有效推动了电动汽车的普及和使用。由于室外充电桩的投入和使用在一定程度上为电动汽车车主提供了有效的便利性和快捷性,有效解决了车主充电困难的问题。这一现(xiàn)象將改变?nèi)藗儗鹘y(tǒng)燃油车的依赖,有利于电动汽车的推广,进而可以有效保护环(huán)境,减少尾气排放对空气的污染。室外充电桩相关(guān)设(shè)备齐全,满足电动汽车的充电需求,有利于用户在室外充电桩选择合適的充电接口进行使用,大大减少了电动车车主寻找充电接口的事件,提高了电动车车主使用的舒適度。室外充电桩的使用和普及,在一定程度上也可以减少传统(tǒng)燃油车的购买和使用率,进而可以有效减少尾气排放和空气污染,对城市空气质(zhì)量有改善和提高作用。同时,室外充电桩与可再生能源进行合理结(jié)合,可以有效减少不可再生能源的使用和浪费,不仅可以有效保障电动汽车的充电具有清洁性,还可以推动可再生能源的利用。
2 室外充电桩接触电压和跨步电压防护方法
2.1 接触电压的防护方法
室外充电桩接触电压就是在室外充电桩使用过程中可能被人们所直接接触的电压。为確保相关(guān)员工和用户在使用充电桩时的安全,要对接触电压的常见防护方法进行学(xué)习(xí)。防护接触电压常见的方法是*缘敷设(shè),采用科学(xué)的*缘材料,从根本上杜*电源和人体的接触,避免人体接触到电压电流。室外充电桩及其周围在建设(shè)过程中要將*缘材料对其地面进行覆盖,以便达到保护作用。要重视地面*缘保护设(shè)计和应(yīng)用,对充电桩地面及其周围进行地面*缘保护,有效防止电动汽车充电时所產(chǎn)生的电流泄漏到地面,防止触电事故发(fā)生。所以在对室外充电桩进行安装和设(shè)计时,要重视*缘材料的使用。除了要对地面进行电压防护外还要重视相关(guān)员工的自身防护,要求相关(guān)员工在工作中佩戴符合安全使用標(biāo)准(zhǔn)的防护设(shè)备,例如*缘手套,*缘鞋等。个人防护设(shè)备的有效使用可以为自身提供安全保障,降低接触电压与人体发(fā)生接触的可能性。除此之外,还要重视相关(guān)安全標(biāo)准(zhǔn)和规(guī)范创(chuàng)设(shè)的科学(xué)性和合理性,制定并完善相关(guān)的安全制度,从方方面面保护室外充电桩接触电压的防护方法满足实际应(yīng)用需求。
2.2 跨步电压的防护方法
室外充电桩跨步电压主要是指室外充电桩在使用过程中可能出现(xiàn)电位差,会对相关(guān)人员造成生命危害。采用地面等电势进行保护是较为管用的方法,主要是对充电站及其周围的土壤的导(dǎo)电特性及接地方式进行科学(xué)合理的设(shè)计,確保室外充电桩哥哥地面的电势基本相同,以此降低了电压的產(chǎn)生概率。并对接地方式和线路根据(jù)实际应(yīng)用需求进行科学(xué)合理的设(shè)计,以便降低接地电阻。建立隔离区(qū)也是一种常见的跨步电压的防护方法。在充电站附近应(yīng)建立隔离区(qū),并利用围墻等进行空间隔离,以降低跨站电压对相关(guān)使用人员的接触可能性。*缘区(qū)的选择要依据(jù)具体的实际情况,对电流的传播,接地的电导(dǎo)率,以及周边的环(huán)境状况进行充分考虑。接地措施的落实也是对跨步电压的防护方法,采用合適的接地体系及接线方法,可使充电站內(nèi)的电流流入地下,以达到降低或**跳变电压的目的。接地电阻的选取与设(shè)定也很重要,必须满足有关(guān)规(guī)范的规(guī)定,并且要进行定期的检测与维修。標(biāo)志和宣传教育也发(fā)挥了很大的作用。在充电站附近设(shè)立明显的警告標(biāo)志,以警告可能出现(xiàn)的跨压,并提出相应(yīng)的保护措施。另外,应(yīng)通过宣传、教育等方式,增强人们对跨步电压危害的认(rèn)识,增强人们对跨步压危害的认(rèn)识,增强人们对跨步电压的认(rèn)识。采用地面等电位设(shè)计,设(shè)置隔离区(qū),接地保护,设(shè)置標(biāo)志,宣教等措施,可对户外充电站附近进行保护。要针对不同的应(yīng)用场合,需要对特定的保护措施进行相应(yīng)的调(diào)整和补充,并对其进行定期的检查、维护与更新,以保证系统(tǒng)的稳(wěn)定与有效。
3室外充电桩接触电压和跨步电压防护方法的挑战(zhàn)和存在的问题
3.1技术(shù)挑战(zhàn)和限制
由于室外充电桩在近年来的兴起,尚不具备相关(guān)使用经(jīng)验,导(dǎo)致室外充电桩接触电压和跨步电压防护方法在具体使用中仍然具有一定的挑战(zhàn)和问题。如何保障室外充电桩触电电压和跨步电压防护在復(fù)杂环(huán)境下得到有效结(jié)缘和接地是一项重要且艰难的挑战(zhàn)。由于室外充电桩的所处环(huán)境一般处于开放的公共区(qū)域,容易受地形,天气,建筑等多种元素的影响,进而无法保障结(jié)缘和接地工作的落实质(zhì)量,进而会导(dǎo)致接触电压和跨步电压在实际使用中可能出现(xiàn)泄漏。电动汽车的种类较多,不同的电动汽车**所使用的充电设(shè)备和充电接口也有所不同。这也导(dǎo)致室外充电桩的防护措施无法保障统(tǒng)一性,需要根据(jù)汽车的设(shè)备需求制定和选择合適的防护措施。天气环(huán)境的多样性对防护措施的使用也会造成影响,如若遇到雨雪天气,可能会对。设(shè)备的*缘层造成破坏,甚*出现(xiàn)电压增加问题。外界的不可抗力因素也会导(dǎo)致室外充电桩防护措施的稳(wěn)定性发(fā)生改变,无法保障相关(guān)设(shè)备的使用安全。除了室外充电桩的使用技术(shù)具有挑战(zhàn)之外,所使用用户是否具备安全意识和管理问题也具有一定限制性。相关(guān)使用用户不具备对接触电压和跨步电压的认(rèn)识,相关(guān)监(jiān)管设(shè)备和运营商的沟通交流工作存在局限性,无法保证室外充电桩安全工作落实的科学(xué)性和有效性。为从根本提高充电桩的使用和落实,要为相关(guān)人员提供专门的安全指导(dǎo),并对充电桩的使用和运营加以监(jiān)管,提高室外充电桩使用的安全性和稳(wěn)定性。
3.2 安全意识和管理问题
室外充电桩接触电压和跨步电压在实际应(yīng)用中仍然存在一定的安全问题。由于相关(guān)使用人员对室外充电桩接触电压和跨步电压的工作原理及其危害性了解甚微,不具备相关(guān)的安全意识和操作意识,对其电压可能会对人体造成的伤害不甚了解,甚*不清楚遇到伤害时采取怎样合適的防护措施,可能会导(dǎo)致相关(guān)用户在使用时遭受安全问题。为从根本上保证室外充电桩接触电压和跨步电压防护,在使用中具有较高的安全指数(shù),相关(guān)运行商和监(jiān)管机构(gòu)要保障工作开展的科学(xué)性,有效性。由于室外充电桩行业(yè)发(fā)展较为新颖,尚不具备完善的监(jiān)管体系和监(jiān)管制度,导(dǎo)致相关(guān)机构(gòu)和运行商无法保证对其设(shè)备的管理具有条理性。安全管理及其相关(guān)人员可能存在培训(xùn)及资质(zhì)认(rèn)证的问题,要求相关(guān)管理和维修人员在开展正式工作前进行相关(guān)专业(yè)培训(xùn)活动,对工作中所涉及到的知识和技能进行掌握。同时,也要注意室外充电桩的信息系统(tǒng)安全,防止室外充电桩在使用过程中遭受他人的入侵。
4 室外充电桩接触电压和跨步电压防护的解决策略
4.1 技术(shù)改进和创(chuàng)新
为了解决室外充电桩接触电压和跨步电压防护方法面临的挑战(zhàn),可以采取以下技术(shù)改进和创(chuàng)新的策略:进行综合防护技术(shù)解决方案的研究和开发(fā)。通过整合各种防护措施,如*缘敷设(shè)、地面*缘保护和接地保护等,设(shè)计出更为有效和可靠的综合防护方案。这包括从材料、结(jié)构(gòu)和系统(tǒng)等多个层面进行创(chuàng)新,提高防护效果和安全性。应(yīng)用新材料和新设(shè)计来提升防护效果。探索和应(yīng)用能够提供更好*缘和导(dǎo)电性能的新材料,例如高*缘性能的聚合物材料或?qū)щ姴牧希约訌?缘层和导(dǎo)电路径的功能。同时,进行新设(shè)计的研发(fā),例如改进接地系统(tǒng)的结(jié)构(gòu)和布局,*化充电桩的*缘敷设(shè)方案等,以提高防护效果并减少意外风(fēng)险。发(fā)展自动监(jiān)测和预(yù)警系统(tǒng)。通过引入传感器、监(jiān)测装置和数(shù)据(jù)采集技术(shù),实时监(jiān)测室外充电桩周围的电压情况和安全状態(tài)。当(dāng)接触电压或跨步电压超过安全范围时,系统(tǒng)能够自动发(fā)出警报或停止充电操作,確保人员的安全。这种自动监(jiān)测和预(yù)警系统(tǒng)可以提高充电桩的安全性,并及时应(yīng)对潜在的电压风(fēng)险。技术(shù)改进和创(chuàng)新是解决室外充电桩接触电压和跨步电压防护方法面临挑战(zhàn)的重要策略。通过研究综合防护技术(shù)解决方案,应(yīng)用新材料和新设(shè)计,并发(fā)展自动监(jiān)测和预(yù)警系统(tǒng),可以提升防护效果,提高室外充电桩的安全性和可靠性。需要加强行业(yè)间的合作与交流,共同推动技术(shù)的创(chuàng)新和应(yīng)用,以確保人们在使用充电桩时得到充分的安全保障。
4.2 政策和法规(guī)支持
在解决室外充电桩接触电压和跨步电压防护方法的问题上,政策和法规(guī)的支持起著*关(guān)重要的作用。以下是一些政策和法规(guī)方面的支持策略:制定相关(guān)的法律法规(guī)和安全標(biāo)准(zhǔn)。当(dāng)?shù)?/span>可以根据(jù)室外充电桩的特点和存在的电压风(fēng)险,制定相应(yīng)的法律法规(guī),明確充电桩的安全管理要求和標(biāo)准(zhǔn)。这包括对充电桩建设(shè)、投入使用、维护和监(jiān)督等环(huán)节(jié)进行规(guī)范,并建立相应(yīng)的处罚或追责(zé)机制,以促进充电桩的安全运营。推动行业(yè)標(biāo)准(zhǔn)化和规(guī)范化。通过组织制定、修订和推广相关(guān)技术(shù)標(biāo)准(zhǔn)和规(guī)范,明確充电桩的防护要求和使用方法。这有助于统(tǒng)一行业(yè)的技术(shù)和管理水平,提高充电桩的防护效果和安全性,推动整个行业(yè)向更加可靠和安全的方向发(fā)展。加强监(jiān)管和评估。当(dāng)?shù)?/span>部门可以加强对室外充电桩的监(jiān)管和评估工作,確保充电桩的安全性和合规(guī)性。这包括定期巡检和审核,控制充电桩在建设(shè)、维护和投入使用过程中的安全风(fēng)险;同时加强对运营商的监(jiān)督和培训(xùn),提高其安全意识和管理水平。此外,鼓励技术(shù)创(chuàng)新和应(yīng)用也是一项重要的政策支持策略。当(dāng)?shù)?/span>可以通过资金支持、奖励机制和政策引导(dǎo)等方式,促进相关(guān)科研机构(gòu)和企业(yè)开展室外充电桩接触电压和跨步电压防护技术(shù)的研究与创(chuàng)新,并推动其转(zhuǎn)化和应(yīng)用。政策和法规(guī)的支持对于解决室外充电桩接触电压和跨步电压防护方法的问题*关(guān)重要。需要制定相关(guān)的法律法规(guī)和安全標(biāo)准(zhǔn),推动行业(yè)標(biāo)准(zhǔn)化和规(guī)范化,加强监(jiān)管和评估工作,并鼓励技术(shù)创(chuàng)新和应(yīng)用。这些措施將有助于提高室外充电桩的安全性和可靠性,保障使用者的人身安全。
5安科瑞AcrelCloud-9000充电站运营平臺
5.1平臺概述
安科瑞充电站运营平臺依托物联(lián)网(wǎng)、云计算、互联(lián)网(wǎng)、大数(shù)据(jù)、AI等技术(shù),对充电站配电系统(tǒng)的运行、电能消耗、电能质(zhì)量、充电安全和行为安全进行实时监(jiān)控和预(yù)警,为充电站的可靠、安全、经(jīng)济运行提供保障,并及时切除安全隱患、避免电气火灾(zāi)发(fā)生,从而保障人员的生命財產(chǎn)安全,打造“安全、有效、舒適、绿色”的“人—车—桩—电网(wǎng)—互联(lián)网(wǎng)—多种增值业(yè)务(wù)”的智慧充电站,提升充电站的社会和经(jīng)济价值。
5.2適用场合
可广泛应(yīng)用于医(yī)院、学(xué)校、酒店、体育场等公共建筑;商业(yè)广场、產(chǎn)业(yè)园等综合园区(qū);企业(yè)、住宅小区(qū)等场所。
5.3系统(tǒng)结(jié)构(gòu)
平臺采用分层分布式结(jié)构(gòu),主要由感知层、网(wǎng)络(luò)层和平臺层三个部分组成,详细(xì)拓?fù)浣Y(jié)构(gòu)如下:
现(xiàn)场设(shè)备层:连接于网(wǎng)络(luò)中的各类传感器,包括多功能电力仪表、汽车充电桩、电瓶车充电桩、电能质(zhì)量分析仪表、电气火灾(zāi)探测器、限流式保护器、烟雾传感器、测温装置、智能插座、摄像头等。
网(wǎng)络(luò)通讯层:包含现(xiàn)场智能网(wǎng)关(guān)、网(wǎng)络(luò)交换机等设(shè)备。智能网(wǎng)关(guān)主动采集现(xiàn)场设(shè)备层设(shè)备的数(shù)据(jù),并可进行规(guī)约转(zhuǎn)换,数(shù)据(jù)存储,并通过网(wǎng)络(luò)把数(shù)据(jù)上传*搭建好的数(shù)据(jù)库服务(wù)器,智能网(wǎng)关(guān)可在网(wǎng)络(luò)故障时將数(shù)据(jù)存储在本地,待网(wǎng)络(luò)恢復(fù)时从中断的位置继续(xù)上传数(shù)据(jù),保证服务(wù)器端数(shù)据(jù)不丟失。
平臺管理层:包含应(yīng)用服务(wù)器和数(shù)据(jù)服务(wù)器,完成对现(xiàn)场所有智能设(shè)备的数(shù)据(jù)交换,可在PC端或移动端实现(xiàn)实时监(jiān)测充电站配电系统(tǒng)运行状態(tài)、充电桩的工作状態(tài)、充电过程及人员行为,并完成微信、支付宝在线支付等应(yīng)用。
多功能电力仪表、汽车充电桩、电瓶车充电桩、电气火灾(zāi)探测器、限流式保护器、智能插座可通过全网(wǎng)通4G通讯模组与平臺直接通讯。
电能质(zhì)量分析仪表、烟雾传感器和测温装置通过RS485,摄像头通过RJ45与智能网(wǎng)关(guān)通讯,再由智能网(wǎng)关(guān)通讯通过4G统(tǒng)一与平臺通讯。
限流式保护器既可以通过4G连接平臺,也可以通过RS485连接网(wǎng)关(guān)。
平臺搭建在客户自己配置的服务(wù)器上。搭建完成之后,客户可以在任意能联(lián)网(wǎng)的地方,通过有权(quán)限的账號登陆网(wǎng)页以及手机APP查看各处的运行情况。
5.4相关(guān)產(chǎn)品介绍
5.4.1 7KW交流充电桩AEV-AC007D
產(chǎn)品功能
1)智能监(jiān)测:充电桩智能控制器对充电桩具备测量、控制与保护的功能,如运行状態(tài)监(jiān)测、故障状態(tài)监(jiān)测、充电计量与计费以及充电过程的联(lián)动控制等。
2)智能计量:输出配置智能电能表,进行充电计量,具备完善的通信功能,可將计量信息通过RS485分別上传给充电桩智能控制器和网(wǎng)络(luò)运营平臺。
3)云平臺:具备连接云平臺的功能,可以实现(xiàn)实时监(jiān)控,財务(wù)报表分析等等。
4)保护功能:具备防雷保护、过载保护、短路保护,漏电保护和接地保护等功能。
5)材质(zhì)可靠:保证长期使用并抵御復(fù)杂天气环(huán)境。
6)適配车型:满足国標(biāo)充电接口,適配所有符合GB/T20234.2-2015国標(biāo)的电动汽车,適应(yīng)不同车型的不同功率。
7)资產(chǎn)安全:產(chǎn)品全部由中国平安保险承保,充分保障设(shè)备、车辆、人员的安全。
5.4.2直流充电桩系列
5.4.3电气火灾(zāi)探测器ARCM300-Z
5.4.4限流式保护器ASCP200
產(chǎn)品功能:
1)短路保护:保护器实时监(jiān)测用电线路电流,当(dāng)线路发(fā)生短路故障时,能在150微秒內(nèi)实现(xiàn)快速限流保护,并发(fā)出声光预(yù)警信號;
2)过载保护:当(dāng)线路电流过载且持续(xù)时间超过动作时间(3~60秒可设(shè))时,保护器启动限流保护,并发(fā)出声光预(yù)警信號;
3)表內(nèi)超温保护:当(dāng)保护器內(nèi)部器件工作温度过高时,保护器实施超温限流保护,并发(fā)出声光预(yù)警信號;
4)组网(wǎng)通讯:保护器具有1路RS485接口,可以將数(shù)据(jù)发(fā)送到后臺监(jiān)控系统(tǒng),实现(xiàn)远程监(jiān)控。
5.5平臺功能
5.5.1首页
平臺首页显示充电站的位置及在线情况,统(tǒng)计充电站的充电数(shù)据(jù)。
5.5.2实时监(jiān)控
1)充电站监(jiān)控
可以按站点名称进行筛选,显示站点详情、充电枪列表、统(tǒng)计订单信息、故障记录,点击某个充电枪编號后在进入充电枪监(jiān)控页面实时监(jiān)测变压器负(fù)荷(搭配ACM300T、ADW300),当(dāng)负(fù)荷超过50%时,系统(tǒng)会限制新增开始充电的充电桩的功率,降为50%,当(dāng)变压器负(fù)荷超过80%时,系统(tǒng)將不允许新增充电桩开始充电,直到负(fù)荷下降为止。如图所示:
统(tǒng)计当(dāng)前充电站各充电桩回路的数(shù)据(jù);通过卡片的形式展现(xiàn)充电桩的数(shù)据(jù);显示故障列表;如图所示:
2)充电桩监(jiān)控
显示充电桩充电数(shù)据(jù);显示各回路的充电状態(tài);可以对充电中的回路进行手动终止;显示订单信息、故障信息;如图所示:
3)设(shè)备监(jiān)控
显示限流式保护器的状態(tài),包括线路中的剩余电流、温度及异常预(yù)警,如图所示:
5.5.3故障管理
1)故障查询
故障查询中记录了登录用户相关(guān)联(lián)的所有故障信息。如图所示:
2)故障派发(fā)
故障派发(fā)中记录了当(dāng)前待派发(fā)的故障信息。如图所示:
3)故障处理
故障处理中记录了当(dāng)前待处理的故障信息。如图所示:
5.5.4能耗分析
在能耗分析中,可查看规(guī)定时段关(guān)联(lián)站点和关(guān)联(lián)桩的能耗信息并显示对应(yīng)的能耗趋势图。如图所示:
5.5.5故障分析
在故障分析中,可查看相关(guān)时间內(nèi)的故障数(shù)、故障状態(tài)、故障类型、趋势分析以及故障列表。如图所示:
5.5.6財务(wù)报表
在財务(wù)报表中,可根据(jù)时间查看关(guān)联(lián)站点的財务(wù)数(shù)据(jù)。如图所示:
5.5.7收益查询
在收益查询中,可查看总的收益统(tǒng)计、收益变化曲线图、支付占比饼图以及实际收益报表。如图所示:
6结(jié)语
通过技术(shù)改进和创(chuàng)新以及政策和法规(guī)的支持,解决室外充电桩接触电压和跨步电压防护方法的挑战(zhàn)已经(jīng)成为可能。这將提高充电桩的安全性和可靠性,保护用户的人身安全。然而,仍需要不断加强行业(yè)合作与交流,推动技术(shù)的创(chuàng)新和应(yīng)用,并持续(xù)关(guān)注用户教育和安全意识的提升。通过眾多利益相关(guān)方的共同努力,我们可以建立一个安全可靠的室外充电桩网(wǎng)络(luò),为可持续(xù)发(fā)展和低碳出行做出贡献。