充电桩电涌保护器的安装及布设

充电桩电涌保护器的安装及布设

陈智，许根源，石磊，吴小红

（资阳市气象局，资阳 641300）

摘要：本文基于雷电电涌侵入对电动车直流充电桩造成的损害及后果，对电涌保护器的安装及布设进行分析，并对直击雷防护，闪电感应和闪电电涌侵入综合防护提出解决建议。

关键词：充电桩；电涌保护器；雷电防护

引言

雷电是自然界的一种放电现象，在日常生活中会产生声光物理现象，对电子设备造成损害。2006年，深圳建成我国首个电动汽车充电站充电站以来。随着《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》（简称“十四五”规划）在新能源方面开展的充电桩普及推广及扶持要求，在规范建设方面做的还有所欠缺，通过部分防雷检测工作中发现直击雷、闪电感应和闪电电涌侵入防护方面存在着隐患，并就针对这些隐患的解决办法提出一些建议和思考供大家探讨。

1防雷服务的困难与难点

汽车新能源充电桩虽然目前处于大量建设时期，但是对于防雷装置的设置存在不足，针对雷电电磁感应与防雷电电涌侵入依然考虑不足。

1.1规范条文引用

目前汽车新能源充电设施的主要规范标准来源为《NB_T 33001-2018 电动汽车非车载传导式充电机技术条件》[1]及《NB_T 33008.1-2018 电动汽车充电设备检验试验规范 第1部分：非车载充电机》[2]，规范33001中6.10.16条款及NB_T 33008.1-2018中5.2.5条款关于充电机的雷电防护措施的检查条款皆指向规范《GB/T  18487.1-2015 电动汽车传导充电系统 第1部分 通用要求》[3]这11.7条款的要求，而18487.1-2015中规范指向为《GB 50057-2010 建筑物防雷设计规范》[4]第6.4条款内容，故最终考虑电动汽车雷电防护的电涌保护器安装以GB 50057-2010为准。

1.2汽车新能源充电设施的安装形式

根据新能源电动充电桩安装形式来选择可行的防护措施，一是采用室内设置，如大型商场停车场、小区地下车库等布设方式，具有良好的直击雷防护效果，应主要考虑防护措施为防闪电感应及闪电电涌侵入措施；二是处于高大建筑物附近，此时需要通过公式计算是否处于建筑物的防直击雷防护装置滚球半径保护范围内，计算建筑物年预计雷击次数，结合建筑物使用性质及重要性，判定为几类防雷建筑物，根据滚球半径计算充电桩等设备是否处于滚球半径保护范围内，若处于保护范围内，则处考虑防闪电感应及闪电电涌侵入措施外，还需考虑等电位连接及防雷接地；三是处于建筑物附近，但根据建筑物防雷类别计算不处于建筑物滚球半径保护范围内以及露天建设的充电装置，应考虑增设防直击雷设施，或建设独立金属雨棚、遮阳棚等用作防直击雷装置。

1.3汽车新能源充电设施的防闪电电涌侵入

充电装置在建筑物内部LPZ1区时需要考虑防闪电电涌侵入，从电源引入变电柜处须安装一类实验的电源浪涌保护器，根据公式计算，常用的低压屏蔽电缆屏蔽层电阻为1.4Ω/KM，芯线电阻为0.35Ω/KM，冲击电流设置不低于20KA；若设备电源由建筑物总电源处引入，则只考虑二级防护，设置电源浪涌保护器不低于20KA即可，且电气线路的屏蔽电缆或穿钢管的屏蔽的线路连接在一起，没有引出防雷分区时，根据规范6.4.3的要求，在线路两端不再装设电涌保护器。充电装置设置在建筑物外部或露天环境时，需要考虑电源转换柜与充电桩之间的线路长度，根据6.4.7条规定，若电源转换柜至充电桩的线路长度大于10米时，电源浪涌保护器的有效电压保护水平应考虑环路感应过电压的影响，充电桩应加装次一级电源浪涌保护器以保护充电桩本身电子电气设备的安全。（参考6.4.2及附录G的计算公式）

1.4设置电源避雷器

H0 = i0/(2πsa) 6.3.2-6.3.4计算

2解决办法

充电桩电涌保护器应尽量靠近充电桩，以减少电涌通过导线传递的距离。充电桩电涌保护器需要正确接地，确保其能够有效地将电涌引入地下。将充电桩电涌保护器安装在电源进线处，以防止电涌通过电源线进入充电桩。连接充电桩电涌保护器的线路应采用合适的规格和材质，以确保信号传递的稳定性。充电桩电涌保护器的接线端子应正确连接，并紧固好，以防止松动导致线路故障。安装完成后，应进行测试，确保充电桩电涌保护器能够正常工作，对电涌进行有效的保护。

结语：

在安装和布设充电桩电涌保护器时，我们需要确保其正确地接地、安装在电源进线处、合适的线路连接和接线端子，并进行功能测试。这些措施可以有效地保护充电桩和电动车免受电涌的损害，提高充电设备的安全性和可靠性。同时，在进行安装和布设时，我们也应遵循相关的安全规范和标准，确保操作的合法合规。

参考文献

[1]NB_T 33001-2018 电动汽车非车载传导式充电机技术条件

[2]NB_T 33008.1-2018 电动汽车充电设备检验试验规范 第1部分：非车载充电机

[3]GBT 18487.1-2015 电动汽车传导充电系统 第1部分 通用要求

[4]GB50057-2010 建筑物防雷设计规范

[5]王时煦.回顾我国建筑物防雷的发展历程[J].消防技术与产品信息，2000(04)：22-24.

[6]王桂臻，李国柱，田涛.滨州市老旧建筑物防雷装置现状及改造建议[J].农村实用技术.2020，(05)：166.

[7]防雷设施成业主利益盲点：大江网－新法制报https://jxfzb.jxnews.com.cn/system/2012/03/15/011924655.shtml

[8]李荣迪，潘田凤，吴泽.在新形势下开展防雷工作的一些思路[J].气象研究与应用.2018，39(01)：150-152.

[9]国家标准化管理委员会.建筑物防雷装置检测技术规范：GB/T21431-2015[S].北京：中国标准出版社，2015：16.

作者简介：陈智，（1985—），男，汉族，四川资阳人，本科，工程师，从事雷电防御工作。