常见问题问与答(六十五)——一种电动汽车充电设备的接地
最近有朋友问,图1所示的充电设备需要接地吗?就此问题本文做简单的讨论和说明。
图1 电动汽车充电系统示意图
1 系统构成及特点
图中采用隔离变压器将充电设备和电网电源部分隔开,隔离变压器之后是整流器、DC变换柜,通过它与直流充电终端相连接,由充电终端为电动汽车充电。此系统结构与18D705-2《电动汽车充电基础设施设计与安装》中的充电主机系统相类似,其优点很多:
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高效:该充电系统效率高于传统充电设施系统;
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智能按需控制:根据电动汽车所需的充电功率智能调整合适的充电模块,实现按需充电;
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经济:与独立的充电设备相比,相同数量的充电终端,充电主机系统的主机总容量可减少30%~40%,具有良好的经济性,节能宝贵的电力资源;
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减少谐波污染:由于隔离变压器,减少充电系统对电网的谐波污染;
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灵活:功率模块可根据需要进行必要的增减,具有较好的灵活性。
笔者对该系统的接地做如下分析:
2 工作接地
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交流侧接地:对于整个交流系统在讲,充电设备系统是用电负荷,它的接地需按交流系统统一考虑。例如,建筑物中常用的是TN-S系统,而室外充电设备则会用到TN-C-S、TT系统。因此,需要与交流侧进行统一考虑!
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直流侧接地:直流侧接地从图1中的隔离变压器算起,对于充电设备来讲,隔离变压器可以看作为电源,形成局部IT系统。因此,隔离变压器任何一相都不能接地,即电源侧与地保持绝缘,也称为悬浮地,如图2所示。

图2 IT系统示意图
3 保护接地
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图1所示的充电设备系统为局部IT系统,因此直流充电设备需带有绝缘监视功能,监视系统对地绝缘情况。
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对于整流器柜及直流充电终端,其外露可导电部分是需要做保护接地的。产品标准GB/T20234.3-2015《电动汽车传导充电用连接装置第3部分 直流充电接口》有相关的规定和要求,从接口可以看出,如图3所示,下方中间的为接地极(PE),作为整流器柜和直流充电终端的保护接地所用。

图3 直流充电接口示意图
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从电击防护角度出发,室外充电设备还需设置辅助等电位联结,本信息曾经做过详细的解释和说明。详见下的文章:
常见问题问与答(六十四):室外电动汽车充电设备为什么设置等电位联结?
电动汽车充电设备的电击防护措施;
大讲堂:电动汽车充电基础设施设计与安装——充电设备及防雷接地(上);
大讲堂:电动汽车充电基础设施设计与安装——充电设备及防雷接地(下)。
因此,接地问题需要区别对待,认真分析,搞清楚接地的类型、功能要求,采用不同的接地措施!
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