交流充电桩现场检定电气安全试验方法浅析

交流充电桩现场检定电气安全试验方法浅析

邵羽达

（江苏省计量科学研究院南京210023）

摘要：针对交流充电桩的现场检定中电气安全试验的选择，本文在充分调研国内各类充电桩工作电压、电气结构、操作方式等内容的基础上，综合考虑检定机构、生产企业、仪器生产商的意见，提出合理可行的现场检定过程中安全试验方法，以全面充分评价充电桩现场安装后的电气安全性能，确保用户的人身安全。

关键词：交流充电桩；现场检定；电气安全试验

AnalysisontheelectricalsafetytestmethodofACchargingpileduringon-siteverification

ShaoYuda

（MetrologyInstituteofJiangsu，Nanjing210023）

Abstract：Inordercorrectlyselecttheelectricalsafetytestingmethodsduringon-siteverificationofACchargingpile，thispaperproposeaschemeforsaftytestmethodonthebasisofresearchandinvestigationforworkingvoltage，electricalstructureandtheoperationmodeonallkindsofdomesticchargingpile，consideringalltheopinionsofverificationmechanism，productionenterprisesandequipmentmanufacturerstomakesurethesafetyverificationprocessisreasonableandfeasibleandfullyevaluatetheelectricalsafetyperformanceofchargingpileaftersiteinstallation，ensurethepersonalsafetyofusers.

Keywords：ACchargingpile，on-siteverification，safetytest

引言

电动汽车是我国战略性新兴产业，对提高我国能源安全，应对气候变化，改善环境保护起着重要作用。近年来，我国政府不断加大对电动汽车及充电基础设施的政策支持，从顶层设计，政策配套等方面进行规划部署，电动汽车以及充电基础设施正迎来高速发展的时期。作为涉及人民财产以及人身安全的贸易结算类计量器具，交流充电桩现场检定过程中除了需考核充电桩计量性能，还需要考核充电桩的电气安全性能以保证使用中的人身安全，当前国家检定规程尚未出台，在充电桩通过型式评价后，检定过程中电气安全项目的选择也成为一个有争议的问题，因为考核项目既涉及到用户使用安全，也涉及到现场检定的时间成本以及效率，型式评价后取舍哪些安全项目，具体该怎么考核，各检测机构的争议较大。本文针对检定过程中安全项目的设计，做一个方案分析。

1.交流充电桩的结构

交流充电桩的结构相对实现快充功能的直流充电机较为简单，由于AC-DC转换在车载充电机部分实现，因此在充电装内部并没有直流充电机的功率单元，其基本构成包括：控制单元、通信单元、计量单元、充电接口、供电接口、电气安全保护装置等部分组成。其原理结构见图1：

2.现场检定电气安全性能考核项目方案选择

按照GB/T18487.1-2015《电动汽车传导充电系统第1部分通用要求》的条款，充电桩出厂前的型式评价需考核接触电流、绝缘电阻、介电强度、冲击耐压试验，GB/T20234.1-2015《电动汽车传导充电用连接装置第1部分通用要求》中补充了接地电阻的测试，充电桩在现场安装调试完毕后，实验室型式评价中已经考核的这些电气安全项目是否都需要在现场周期检定过程中再次考核，目前国内各个地区的法定计量机构看法不一，有的主张项目全考核，有的主张部分项目考核，有的主张首次检定考核，后续检定不再考核，有的主张每次检定都要考核。本文结合江苏地区企业以及检测机构在现场实验的情况，简要发表一些观点：

首先，电气安全项目涉及使用过程中的人身安全，是必需要考核的项目，尤其是充电桩经过运输、现场安装后，内部的绝缘、结构可能因受到运输、施工过程中的碰撞冲击而产生破坏，因此在现场的检定中必须再次进行考核，以确保未来运营中使用人员不发生触电伤亡事故。

其次，是否需要再次全项目考核的问题，经过现场的试验验证，如果全项目考核电气安全，从接线到试验结束，一台充电桩需要2小时，而且需要检定人员除了携带准确度计量装置之外，还需配备绝缘电阻表、接地电阻测试仪、接触电流测试仪、耐压测试仪等试验装置。对于大规模铺设的充电设施，这个时间成本是不现实的，不利于工作的开展。因此，只能有选择部分有效项目，从长期的试验结果统计来看，现场试验与实验室评价在耐压试验与绝缘电阻两个项目差异略大，主要原因就是运输及现场安装对绝缘结构会有一定的影响，因此这两个项目需要在现场检定中进行考核。另外，接地电阻也会有一定的差异，但这个项目很难在现场进行考核，因为标准要求的接地端子短时耐电流在300A至3100A，现场无法配备这样的装置，另外接地电阻的可靠性主要是受现场接地施工因素的影响，如果严格要求现场施工规范，现场接地电阻与实验室考核时差异会很小，因此，在通过型式评价后，可以不在现场进行考核该项目。

最后，有关考核的次数。充电桩一旦安装调试完毕，其结构与内部绝缘就难以再次受到外部因素的影响，因此建议在首次检定中进行考核，后续检定中只考核其计量准确度性能。

3、现场检定方法设计

绝缘电阻试验：首先断开充电桩与电网之间的开关（QS），在供电设备非电气连接的各带电回路之间、各独立带电回路与地（金属外壳）之间施加表1规定的绝缘电阻测试仪器的电压等级，被测部位绝缘电阻不应小于10MΩ。

交流电压试验：首先需断开充电桩与电网之间的开关（QS），如果有避雷保护措施（SPD），安装在导电体和PE之间的浪涌保护装置也应断开，在供电设备非电气连接的各带电回路之间、各独立带电回路与地（金属外壳）之间施加表1规定的试验电压，历时1min，试验过程中应无击穿、闪络现象，试验后接通电网被测充电桩能够正常工作。该项目也可用冲击耐压试验等同代替，试验电压值可参照GB/T18487.1-2015表2。试验波形参照图2。

4．结论

充电桩是新兴产业，没有成熟的国外标准作借鉴，需要检测部门在理论分析基础上结合现场情况统计来确定考核方案。本文提出的现场检定方案经过检测机构、企业以及现场试验人员的实验论证，无论是可操作性还是评价的合理性，都能较好地满足当前交流充电桩的检定需求。目前各个省份在检定方法上各有侧重，尚未完全达到统一，在国家检定规程出台之前，允许相应的差异存在，并可在部分争议区域进行必要探索与试行，但方法的趋同是未来的必然，希望本文能够为我国未来交流充电桩的法制检定提供有益的参考。

参考文献：

[1]中华人民共和国国家标准GB/T20234.1-2015《电动汽车传导充电用连接装置》第1部分通用要求[J].中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局/中国国家标准化管理委员会发布.

CNSGB/T20234.1-2015：ConnectionSetofConductiveChargingforElectricVehicles—Part1：GeneralRequirements[J].GeneralAdministrationofQualitySupervision，InspectionandQuarantineofthePeople’sRepublicofChina&StandardizationAdministrationofthePeople'sRepublicofChina.

[2]中华人民共和国国家标准GB/T18487.1-2015《电动汽车传导充电系统第1部分：通用要求》[J]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局/中国国家标准化管理委员会发布.

CNSGB/T18487.1-2015：EletricalVehicleConductiveChargingSystem-Part1：GeneralRequirements[J]GeneralAdministrationofQualitySupervision，InspectionandQuarantineofthePeople’sRepublicofChina&StandardizationAdministrationofthePeople'sRepublicofChina.

基金项目：江苏省地方计量规程项目JJGXXXX.X（苏）-201X《电动汽车充电桩（机）检定规程》（项目编号：2016-010）。