背景

隨著世界的發(fā)展，環(huán)境保護(hù)成為整個(gè)人類命運(yùn)共同體的任務(wù)。新能源車因?yàn)闆]有尾氣排放，不會(huì)產(chǎn)生一氧化碳，二氧化碳，氮氧化合物等有害物質(zhì)，沒有噪聲污染，對環(huán)境污染較小，全世界各國政府也為此提供優(yōu)惠政策鼓勵(lì)電動(dòng)車科技的普及。13524471462 王孟春

交流充電樁俗稱“慢充樁”，固定安裝在電動(dòng)汽車外、與交流電網(wǎng)連接，國標(biāo)采用 220V 單相交流電，為電動(dòng)汽車車載充電機(jī)（即固定安裝在電動(dòng)汽車上的充電機(jī)）提供交流電源的供電裝置。

交流充電樁只提供電力輸出，沒有充電功能，需連接車載充電機(jī)為電動(dòng)汽車充電，只起到控制電源的作用的。其采用符合國標(biāo)的交流充電模式，輸出功率最高 7kW，一般車輛電池從 0 到充滿需要 5-8 小時(shí)，具體情況視不同車型動(dòng)力電池容量及實(shí)際充電功率而定。

對于電動(dòng)車充電樁，國家標(biāo)準(zhǔn)GB51348-2019《民用建筑電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中13.5.5規(guī)定，儲(chǔ)備倉庫、電動(dòng)車充電等場所的末端回路應(yīng)設(shè)置限流式電氣防火保護(hù)器。

限流式保護(hù)器工作原理

限流式保護(hù)器主要基于電流檢測與智能控制技術(shù)。當(dāng)保護(hù)器檢測到通過的電流超過設(shè)定的閾值時(shí)，會(huì)迅速做出響應(yīng)。它通過內(nèi)部的電子開關(guān)元件，在極短的時(shí)間內(nèi)（通常為毫秒級）將電路中的電流限制在安全范圍內(nèi)，避免過大電流對設(shè)備造成損害。同時(shí)，保護(hù)器還能對電流進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和分析，一旦發(fā)現(xiàn)異常電流變化，如短路電流的瞬間激增，會(huì)立即切斷電路，防止故障進(jìn)一步擴(kuò)大。

限流式保護(hù)器在充電樁應(yīng)用的優(yōu)勢

高效短路保護(hù)：在充電樁使用過程中，短路故障是較為常見且危險(xiǎn)的情況。傳統(tǒng)的熔斷器等保護(hù)裝置在短路電流較大時(shí)，熔斷動(dòng)作可能存在一定延遲，而限流式保護(hù)器能夠在微秒級的時(shí)間內(nèi)快速響應(yīng)，將短路電流限制在較低水平，極大地降低了短路對充電樁及充電車輛電池的損害風(fēng)險(xiǎn)，有效保護(hù)了設(shè)備和人員安全。

過載保護(hù)與持續(xù)供電：當(dāng)充電樁連接的車輛充電需求過大或出現(xiàn)異常負(fù)載時(shí)，限流式保護(hù)器能夠及時(shí)檢測到過載電流，并將其限制在合理范圍內(nèi)，避免充電樁因過載而損壞。與傳統(tǒng)的過載保護(hù)裝置不同，限流式保護(hù)器在過載情況消除后，能夠自動(dòng)恢復(fù)供電，無需人工干預(yù)，保證了充電過程的連續(xù)性，提高了用戶體驗(yàn)。

精確的漏電保護(hù)：漏電也是充電樁運(yùn)行中的一個(gè)安全隱患。限流式保護(hù)器具備高精度的漏電檢測功能，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測線路中的漏電電流。一旦檢測到漏電電流超過設(shè)定的漏電動(dòng)作閾值，保護(hù)器會(huì)迅速切斷電路，防止漏電引發(fā)觸電事故，為充電場所的人員安全提供了可靠的防護(hù)。

提升充電樁使用壽命：通過對電流的精確控制和保護(hù)，限流式保護(hù)器能夠有效減少因電流異常波動(dòng)對充電樁內(nèi)部電子元件、線路等造成的沖擊和損耗，延長充電樁的整體使用壽命，降低充電樁的維護(hù)成本和更換頻率，提高了充電樁設(shè)施的經(jīng)濟(jì)性。

應(yīng)用場景

公共充電樁：在公共停車場、加油站等公共場所設(shè)置的充電樁，使用頻率高且面對不同品牌、型號的電動(dòng)汽車，充電需求復(fù)雜多樣。限流式保護(hù)器能夠適應(yīng)這種復(fù)雜的使用環(huán)境，為大量不同車輛的充電過程提供全面的電氣安全保護(hù)，防止因個(gè)別車輛充電故障引發(fā)的大規(guī)模停電或安全事故，保障公共充電設(shè)施的穩(wěn)定運(yùn)行。

小區(qū)充電樁：隨著電動(dòng)汽車在居民家庭中的普及，小區(qū)內(nèi)的充電樁數(shù)量不斷增加。小區(qū)充電樁的使用環(huán)境相對復(fù)雜，可能存在私拉亂接電線、多臺充電樁同時(shí)使用導(dǎo)致線路過載等問題。限流式保護(hù)器安裝在小區(qū)充電樁中，能夠有效解決這些潛在的安全隱患，保護(hù)小區(qū)居民的充電安全，同時(shí)避免因電氣故障引發(fā)的火災(zāi)等事故對小區(qū)居民生命財(cái)產(chǎn)造成威脅。

快充站：快充站以其快速充電的特點(diǎn)滿足了電動(dòng)汽車用戶的緊急充電需求。然而，快充過程中電流大、充電速度快，對充電樁的電氣安全性能要求更高。限流式保護(hù)器憑借其快速的響應(yīng)速度和強(qiáng)大的電流限制能力，能夠在快充過程中實(shí)時(shí)監(jiān)測和控制電流，確保快充設(shè)備在高電流工作狀態(tài)下的安全穩(wěn)定運(yùn)行，為電動(dòng)汽車的快速充電提供可靠的安全保障。

如何選擇合適的限流式保護(hù)器

依據(jù)充電樁額定電流選擇

確定充電樁類型：不同類型充電樁額定電流差異大。交流慢充樁常見功率 7kW，對應(yīng)電流約 32A；直流快充樁功率可達(dá) 120kW 甚至更高，電流超 200A。需先明確所配充電樁類型與額定電流。

匹配保護(hù)器額定電流：限流式保護(hù)器額定電流應(yīng)略大于充電樁額定電流。如 7kW 交流樁，選額定電流 40A 左右保護(hù)器；對于 200A 直流快充樁，保護(hù)器額定電流可選 250A。確保正常運(yùn)行時(shí)，保護(hù)器不過載，且能有效應(yīng)對電流波動(dòng)。

考量保護(hù)特性

過載保護(hù)閾值：過載保護(hù)閾值需根據(jù)充電樁實(shí)際運(yùn)行情況設(shè)定。一般可設(shè)置為額定電流 1.2 - 1.5 倍。如額定電流 32A 交流樁，過載保護(hù)閾值設(shè)為 38 - 48A。既能防止正常充電時(shí)誤動(dòng)作，又能在出現(xiàn)過載時(shí)及時(shí)保護(hù)。

短路保護(hù)能力：短路故障電流大，需限流式保護(hù)器能快速切斷短路電流。選擇具備高短路分?jǐn)嗄芰Φ谋Ｗo(hù)器，如短路分?jǐn)嗄芰_(dá) 10kA 及以上，可確保在短路瞬間迅速切斷電路，避免設(shè)備損壞與安全事故。

漏電保護(hù)功能：漏電保護(hù)是重要安全指標(biāo)。選擇漏電動(dòng)作電流 30mA 及以下的限流式保護(hù)器，能有效防止因漏電引發(fā)觸電事故。同時(shí)，關(guān)注漏電動(dòng)作時(shí)間，應(yīng)在 0.1 秒內(nèi)迅速切斷電路。

關(guān)注響應(yīng)時(shí)間

快速響應(yīng)需求：充電樁運(yùn)行中，異常電流出現(xiàn)需快速響應(yīng)。限流式保護(hù)器響應(yīng)時(shí)間應(yīng)在毫秒級，如 10 - 50 毫秒。尤其在快充場景，電流變化快，快速響應(yīng)可及時(shí)限制異常電流，保護(hù)充電樁與車輛電池。

對比不同產(chǎn)品響應(yīng)時(shí)間：不同品牌限流式保護(hù)器響應(yīng)時(shí)間有差異。在選型時(shí)，查閱產(chǎn)品技術(shù)資料，對比響應(yīng)時(shí)間參數(shù)，優(yōu)先選擇響應(yīng)速度快的產(chǎn)品，確保在各種復(fù)雜工況下都能迅速發(fā)揮保護(hù)作用。

硬件產(chǎn)品介紹

ASCP系列電氣防火限流式保護(hù)器是安科瑞專門為了保護(hù)低壓配電線路中短路、過載等問題研發(fā)，可以有效克服傳統(tǒng)斷路器、空氣開關(guān)和監(jiān)控設(shè)備存在的短路電流大、切斷短路電流時(shí)間長、短路時(shí)產(chǎn)生的電弧火花大，以及使用壽命短等弊端，當(dāng)發(fā)生短路故障時(shí)，能以微秒級速度快速限制短路電流以實(shí)現(xiàn)滅弧保護(hù)，從而能顯著減少電氣火災(zāi)事故，保障使用場所人員和財(cái)產(chǎn)的安全。

ASCP系列電氣防火限流式保護(hù)器可廣泛應(yīng)用于學(xué)校、醫(yī)院、商場、賓館、娛樂場所、寺廟、文物建筑、圖書館、檔案室、會(huì)展、住宅、倉庫、幼兒園、老年人建筑、集體宿舍、電動(dòng)車充電站及租售式商場商鋪、批發(fā)市場、集貿(mào)市場、甲乙丙類危險(xiǎn)品庫房等各種用電場所末端干、支路的線路保護(hù)。

功能介紹

■ 短路保護(hù)功能。保護(hù)器實(shí)時(shí)監(jiān)測用電線路電流，當(dāng)線路發(fā)生短路故障時(shí)，能在150微秒內(nèi)實(shí)現(xiàn)快速限流保護(hù)，并發(fā)出聲光報(bào)警信號。

■ 過載保護(hù)功能。當(dāng)被保護(hù)線路的電流過載且過載持續(xù)時(shí)間超過動(dòng)作時(shí)間（3~60秒可設(shè)）時(shí)，保護(hù)器啟動(dòng)限流保護(hù)，并發(fā)出聲光報(bào)警信號。

■ 表內(nèi)超溫保護(hù)功能。當(dāng)保護(hù)器內(nèi)部器件工作溫度過高時(shí)，保護(hù)器實(shí)施超溫限流保護(hù)，并發(fā)出聲光報(bào)警信號。

■ 過欠壓保護(hù)功能。當(dāng)保護(hù)器檢測到線路電壓欠壓或過壓時(shí)，保護(hù)器發(fā)出聲光報(bào)警信號，可預(yù)先設(shè)置是否啟動(dòng)限流保護(hù)。

■ 配電線纜溫度監(jiān)測功能。當(dāng)被監(jiān)測線纜溫度超過報(bào)警設(shè)定值時(shí)，保護(hù)器發(fā)出聲光報(bào)警信號，可預(yù)先設(shè)置是否啟動(dòng)限流保護(hù)。

■ 漏電流監(jiān)測功能。當(dāng)被監(jiān)測的線路漏電超過報(bào)警設(shè)定值時(shí)，保護(hù)器發(fā)出聲光報(bào)警信號，可預(yù)先設(shè)置是否啟動(dòng)限流保護(hù)。

保護(hù)器具有1路RS485接口，1路無線通訊，支持2G和NB-IoT，可以將數(shù)據(jù)發(fā)送到后臺監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。監(jiān)控后臺可以是安科瑞Acrel-6000/B電氣火災(zāi)監(jiān)控主機(jī)，也可以是安科瑞Acrel-6000安全用電管理云平臺，或第三方監(jiān)控軟件或平臺。

產(chǎn)品功能選型表

技術(shù)參數(shù)

注: 1、ASCP200-□DS系列無液晶顯示，不含線纜溫度和剩余電流監(jiān)測功能，額定電流撥碼可設(shè);

2、ASCP300-63B線纜溫度監(jiān)測有3組，技術(shù)參數(shù)相同，剩余電流監(jiān)測互感器需穿過4根電纜(ABCN);

3、ASCP500技術(shù)參數(shù)同ASCP200-40B，4回路或6個(gè)回路，可選配NB或者4G無線通訊模塊。

外形尺寸

應(yīng)用接線

注意事項(xiàng):

1)在選用AS0P系列電氣防火限流式保護(hù)器時(shí)，保護(hù)器設(shè)定的額定電流應(yīng)該與其前一級斷路器的額定電流保持一致。例如，當(dāng)保護(hù)器輸入端斷路器的額定電流為32A時(shí)，應(yīng)將保護(hù)器的額定電流設(shè)置為32。為保障保護(hù)器的正常使用，嚴(yán)禁將其使用于與其前端斷路器的額定電流不匹配的配電線路中。保護(hù)器每次運(yùn)行時(shí)需要注意啟動(dòng)時(shí)間，模擬測試宜在啟動(dòng)1分鐘后進(jìn)行。

2)保護(hù)器可以裸機(jī)安裝在配電箱旁邊的墻面，也可以安裝在散熱良好的箱體內(nèi)，應(yīng)確保安裝場所無滴水、腐蝕性化學(xué)氣體和沉淀物質(zhì)，并注意環(huán)境溫度和通風(fēng)散熱。

3)接線時(shí)應(yīng)按接線圖操作，同時(shí)為了防止接頭處接觸電阻過大而導(dǎo)致局部過熱，也避免因接觸不良而導(dǎo)致保護(hù)器工作不正常，應(yīng)確保保護(hù)器相應(yīng)端子接線擰緊實(shí)。

4)嚴(yán)禁非專業(yè)人士擅自汀開產(chǎn)品外殼。保護(hù)器投入使用之后，即使被保護(hù)線路發(fā)生短路或過載故障而被限流保護(hù)時(shí)，保護(hù)器前端仍處于帶電狀態(tài)，不得隨意碰觸用電線路的金屬部分，應(yīng)及時(shí)通知相關(guān)人員檢查線路，排除故障，故障排除后，長按保護(hù)器的復(fù)位按鍵約2秒鐘，使保護(hù)器恢復(fù)正常運(yùn)行。

5)當(dāng)保護(hù)器因超溫而發(fā)生限流保護(hù)時(shí)，通常是因?yàn)榄h(huán)境溫度過高或通風(fēng)散熱不良等原因?qū)е?，可通過加強(qiáng)通風(fēng)等措施改善工況，等保護(hù)器溫度降下來后，再長按復(fù)位鍵，使保護(hù)器復(fù)位。

產(chǎn)品應(yīng)用

某公司測試使用無人駕駛電動(dòng)汽車，采用15個(gè)交流樁充電樁對50臺電動(dòng)車汽車輪流充電，交流充電樁采用集中安裝的方式，如下圖所示。

限流式保護(hù)器在充電樁的應(yīng)用中展現(xiàn)出了諸多優(yōu)勢，能夠有效提升充電樁的電氣安全性能，保護(hù)充電設(shè)備和人員安全，延長充電樁的使用壽命。盡管在應(yīng)用過程中面臨一些挑戰(zhàn)，但通過技術(shù)創(chuàng)新、成本控制和兼容性優(yōu)化等措施，這些問題都能夠得到有效解決。隨著電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展，限流式保護(hù)器在充電樁領(lǐng)域的應(yīng)用前景將更加廣闊，有望成為保障充電樁安全運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)配置，為電動(dòng)汽車的普及和發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的安全支撐。

審核編輯 黃宇