加油站扩建充电桩项目安全设计研究

加油站扩建充电桩项目安全设计研究

王洋

中国石油天然气股份有限公司江苏泰州销售分公司 江苏泰州 225300

摘要：近年来，随着国家提出低碳绿色环保经济发展理念，新能源汽车迎来新的发展契机，电动汽车的数量日渐增多。然而，电动汽车的大量普及虽然减少了汽车方面的能源损耗，但是电动汽车充电难的问题日益突显，针对该种情况，采取了加油站增设相应数量的供电设施措施，为电动汽车提供对应的充电服务，类似于给汽车加油，有效解决了电动汽车充电难的问题，不可否认的是，加油站增设充电设备带来的系列安全隐患方面也相继涌现。基于此，文章主要阐述充电桩的选择和充电设施设计等，分析加油站增设设施时需要注意的问题。

关键词：加油站；扩建充电桩；安全设计

引言：新形势背景下，国家高度重视新能源汽车行业的发展，电动汽车作为新能源汽车中非常重要的构成部分，其数量日益增长，预计到2025年数量将达700万辆。然而，电动汽车的普及也带来了充电问题，特别是老旧小区普遍存在充电设施增设难的问题。所以，建立公共充电设施势在必行，加油站增设充电设施是一个有效的途径。加油站作为能源补给的重要场所，需要为电动汽车提供相适应的服务，并在不断发展过程中转型升级。需要注意的是，针对增设充电设施过程中存在的安全隐患等问题，应在充电桩选择和设施设计等方面给予重视。

1 充电桩的选择

充电桩如果是按照其安装方式分，则能划分为落地式充电桩和挂壁式充电桩。一般情况下，倘若没有其他方面的特殊要求，则要将落地式充电桩安装在不靠近墙体的停车位，将挂壁式充电桩安装在靠近墙体的停车位。由于加油站通常将充电桩设置在停车场的位置，因此多数选用落地式充电桩。充电桩如果是按照其速度，则能划分为常规充电（慢充）和快速充电（快充）。加油站基于节约客户时间的考虑，一般情况下是设置直流快充充电桩。因为在户外使用，所以这就要求充电桩防水性能应达到IP54的防护级别。然而，部分充电桩存在技术不达标的问题，致使充电桩经常出现各种不良现象，如内部水渍明显、机身内壁大片水滴分布、信息显示屏内部进入水汽等，这些都对操作使用产生了一系列影响，甚至使充电桩发生漏电的情况，危及操作人员的人身安全。针对该项情况，在扩建充电桩过程中，则要使用防水防潮的密封胶做好充电桩密封处理，避免充电桩使用过程中出现各种安全隐患，保障操作人员的人身安全。

加油站扩建充电桩过程中，既要重视充电桩的位置选择及防水防潮处理，也要重视充电桩存在的安全隐患。通常情况下，充电桩在充电枪并未插入汽车充电时已经开始供电，其电压便能高达750多伏，但是却并未在第一时间显示相关信息及告知用户，稍有不慎便有可能引发无法估量的严重后果。换言之，倘若该时间段用户没有采取任何安全防护措施，而是徒手取下充电枪，则有发生电弧灼伤的情况，引发电击伤害，当情况十分严重时，极有可能使用户无法摆脱而出现电击致死的问题。鉴于此，在加油站增设充电桩过程中，应重点考虑充电桩具有判断充电机和电动汽车是否正确连接的功能，当检测到充电口连接存在情况时，则要马上停止充电操作。就常规情况来讲，加油站充电桩扩建增设结束后，不管是待机、充电、充满等状态，还是显示输出电压、输出电流、电能量等信息，当存在安全隐患或故障时都应当有对应的警告信息，并具有直流输出过压保护、直流输出过流保护、内部高温保护等功能。另外，充电设施的操作面除了有基本操作按钮外，还应设置相应的紧急暂停按钮，保证电动汽车在电池充满后可以达到自动断电的效果，充电设备只有在获取充电停止的指令后，才能在规定时间内取下充电枪。

2 充电设施设计

2.1 布置设计

由于电动汽车充电通常没有防爆性能，因此汽车充电设施不得设置在存在有防爆要求的区域内。按照《汽车加油加气设计与施工规范》（GB50156-2012）的明文规定，关于电动汽车的充电设施，需要根据规定和结合实际情况，将其规范合理地设置在自助服务区域内。所谓自助服务区域，其实是指加油加气站用红地红线范围内加油加气服务区以外的区域。一般情况下，加油加气服务区域应涵盖卸车设施、储油设施、加油机、加气机等，在该防爆危险区域边界线还应增加3米范围。即充电桩需要布设在加油站爆炸危险区域边界再加上3米以外的区域，需要注意的是，柴油设备为设备外加3米。

充电设备在进行总体布置过程中，应重点考虑方便使用、管理、维护、车辆进出等，并且还要采取相适应的保护充电设备和操作人员的安全防护措施。针对有条件的加油站，还应将充电桩设置在有停车位的停车区域内，既能一桩一位，也能多位共桩的方式。关于充电设备和充电停车位间的距离，应在满足规范标准要求的基础上实行靠近布置，充电设备、电动汽车，以及构筑物间的距离应同时满足安全、操作、检修的要求。在车侧安装充电设备，但是不能妨碍车门开启，充电设备外廓（含防撞设施）与充电车位边缘的净距离应在0.4米以上。若是在车位尾端安装充电设备时，充电设备安装需要根据客观条件预留出足够的检修和操作空间，检修操作面和构筑物间的距离应在0.8米以上。同时，不但要将电动汽车停车位设置在有别于其他停车位的明显标识，而且充电停车地面需要使用平整、防滑、耐磨、不易燃的材料

[1]。

2.2消防设计。

基于加油站既有的消防设施，室外充电区则能按照实际情况，适当增加对应级别的手提式灭火器。在不考虑插电式混合动力汽车进入的情况下，充电区域需要根据严重危险级配置相适应的灭火器。由于加油站多数区域是根据严重危险级配置对应的灭火器的，加之加油站内的汽油、柴油都属于易燃易爆的物品，因此充电区域也要按照严重危险级来配置对应的手提式灭火器。

2.3 配电线路设计。

在既有加油站增设充电设施过程中，应尽量增设专用的电动汽车充电桩低压供电线路。倘若无法实现增设时，则要通过既有低压干线供电，但是需要注意的是，要规范合理地校验线路的载流能力，若是校验与规范标准要求不符，则要对低压线路进行增容改造处理。一般情况下，无论是配电干线和末端配电线路，还是空置线路都应优先选择铜导体；高低压电缆应选择交联聚乙烯绝缘类型；外护套阻燃等级应尽量选择C级阻燃。在进行室内电缆线路敷设过程中，需要使用桥架或穿管方式；关于室外电缆电路的敷设，则要使用电缆沟槽或穿保护埋地方式；保护管应同时满足两点要求，分别为抗压要求和耐环境腐蚀要求。在开展电缆敷设过程中，若采用的是电缆沟敷设方式，则要在加油加气服务区域内的电缆沟内填充相应数量的沙，需要注意的是，电缆与油品等管道以及热力管道敷设不得在同一沟内进行；信息系统应优先选用铠装电缆或导线穿钢管配线，并且不管是配线电缆金属外皮的两端，还是保护钢两端都要实施接地处理[2]。

2.4 防雷与接地设计

在加油站扩建增设充电桩过程中，应按照相关标准采取防直击雷、防雷电波入侵、防雷电电池脉冲的有效防护措施。在充电设备配电箱内部应设置相应数量的电涌保护器装置，并且与《建筑物防雷设计规范》（GB50057）的规范标准要求相符。在开展充电桩设施建设过程中，应采用等电位联结的方式。充电场地内的所有接地装置，如防雷接地装置、防静电接地装置、保护接地装置等，其接地电阻应在4Ω内[3]。

结束语：综上所述，随着能源损耗和生态环境日渐严重，汽车行业发展急需转型升级，因此新能源汽车源源不断涌现，电动汽车作为其中非常重要的构成部分，其数量呈现出日渐增多的趋势，这在一定程度上减缓了汽车领域的能源损耗和生态环境污染程度，但是电动汽车的安全充电问题相继涌现，为满足电动汽车的用电需求，需要在加油站扩建增设充电桩，该举措尽管解决了电动汽车的充电问题，但是加油站充电桩使用过程中的安全隐患不容忽视。所以，为确保加油站充电桩的安全用电，在建设充电桩过程中，相关人员从不同角度出发，如充电桩的选择、充电设施设计等，保障充电桩使用过程的安全性，进而为新能源汽车的进一步发展奠定良好基础条件。

参考文献：

[1]杨润名,苏倩. 电动汽车充电桩安全可靠性设计[J]. 百科论坛电子杂志,2023(17):22-24.

[2]张振,李强. 基于充电安全的电瓶车充电桩云平台设计[J]. 智能建筑电气技术,2022,16(3):145-149.

[3]高德欣,梁珂. 电动汽车充电桩移动监控系统信息安全设计[J]. 信息技术,2018(11):44-48.