地下車庫充電設施電氣設計及其安全問題,采用標準規范依據是什么?

地下車庫充電設施系統架構
?
地下車庫充電設施主要由以下幾個系統構成(如圖1所示):
a. 供配電系統:配置變壓器及高低壓開關柜、終端配電箱、電線電纜;
b. 計量計費系統:充電樁內置電度表;
c. 充電系統:充電樁內置符合國家標準的充電插頭,RFID識別卡(預付費卡),提供定時充電、預約充電功能;
d. 服務系統:提供本地充電監控、付費與能源管理服務,可方便接入上級運營管理服務系統。
相關設計規范依據
目前國家和行業已經頒布實施的關于地下車庫充電設施設計主要設計規范依據有:
a. GB / T 29781 – 2013《電動汽車充電站通用要求》;
b. GB 50996 – 2014《電動汽車充電站設計規范》;
c. GB / T 29772 – 2013《電動汽車電池更換站通用技術要求》;
d. GB / T 28569 – 2012《電動汽車交流充電樁電能計量》;
e. GB / T 29316 – 2012《電動汽車充換電設施電能質量技術要求》;
f. Q / CSG 11516. 2 – 2010《電動汽車充電站及充電樁設計規范》;
g. Q / GDW 236 – 2009《電動汽車充電站通用技術要求》;
h. NB / T 33002 – 2010《電動汽車交流充電樁技術條件》。
相關規范依據有:
a. GB 50016 – 2014《建筑設計防火規范》;
b. GB 50116 – 2013《火災自動報警系統設計規范》;
c. JGJ 100 – 2015《車庫建筑設計規范》;
d. GB 50067 – 2014《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范》;
e. GB 50034 – 2013《建筑照明設計標準》;
f.??GB 50052 – 2009《供配電系統設計規范》;
g. GB 50053 – 2013《20 kV及以下變電所設計規范》;
h. GB 50054 – 2011《低壓配電設計規范》;
i. GB 50060 – 2008《3 ~ 110 kV高壓配電裝置設計規范》;
j. DL / T 448 – 2000《電能計量裝置技術管理規程》;
k. DL / T 620 – 1997《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》;
l.??GB / T 50065 – 2011《交流電氣裝置的接地設計規范》;
m. DL / T 856 – 2004《電力用直流電源監控裝置》;
n. GB / T 19826 – 2014《電力工程直流電源設備通用技術條件及安全要求》。
?
?
充電裝置類型
?
地下車庫充電設施按類型分為:交流充電樁和直流充電樁。交流充電樁為車載充電機提供交流電能,直流充電樁為電動汽車電池組提供小容量直流電能。按照國家電網規范的規定,充電機應采用“一機一車”充電方式,不應采用主從充電模式。
地下車庫充電設施按照安裝方式分為:壁掛式和落地式,按就近原則布置在車位端部,如圖2所示。圖3是地下車庫充電樁平面布置圖。
負荷等級的定性
JGJ 100 – 2015《車庫建筑設計規范》7.4. 1條對車庫負荷等級的定性有明確規定,可以按照這個條款對地下車庫充電樁負荷等級定性。
特大型和大型車庫應按一級負荷供電,中型車庫應按不低于二級負荷供電,小型車庫可按三級負荷供電。機械式停車設備應按不低于二級負荷供電。各類附建式車庫供電負荷等級不應低于該建筑物的供電負荷等級。
供配電系統設計
?
1 負荷計算
在新建停車場設置充電樁時,充電樁的計算負荷應納入供電變壓器總容量中。在已建成停車場設置充電樁時,應對配電站現有變壓器進行容量校驗,對配電裝置進行校核。當不能滿足要求時,應采取相應的技術改造措施。
2 電流、電壓的規格確定
對于非車載充電機輸出額定電流的選擇,GB 50996 – 2014《電動汽車充電站設計規范》5. 1. 2條規定如下:
“1、根據電動汽車動力蓄電池的容量和充電速度以及供電能力和設備性價比,在確保安全、可靠充電的情況下確定最大充電電流。
2、充電機輸出的直流額定電流應優先采用以下值:10 A、20 A、50 A、100 A、160 A、200 A、315 A和 400 A。
3、充電機輸出的直流電壓范圍宜優先從以下三個等級中選擇:150 V ~ 350 V、300 V ~ 500 V和450 V ~ 700 V。”
GB 50996 – 2014《電動汽車充電站設計規范》5. 2. 1條規定:交流充電樁供電電源應采用220 V交流電壓,額定電流不應大于32 A。
對于交流充電樁,應采用220 / 380 V電壓等級供電;對于直流充電樁,應采用380 V電壓等級供電。
3 充電站電源電壓的確定
GB 50996 – 2014《電動汽車充電站設計規范》6. 1. 2條:充電站宜由中壓線路供電;用電設備容量在100 kW及以下或需用的變壓器容量在50 kVA以下的,可采用低壓供電。
4 交流充電樁的安裝和布置及電氣要求
a. 交流充電樁配電回路應安裝具有剩余電流保護功能的空氣開關。
b. 多臺交流充電樁的電源接線應考慮供電電源的三相平衡。
c. 落地式充電樁安裝基礎應高出地面0. 2 m及以上,必要時可安裝防撞欄。
d. 交流充電樁應具備與上級監控管理系統的通信接口。
e. 充電樁的防雷接地、防靜電接地、電氣設備的工作接地、保護接地及信息系統的接地宜共用接地裝置,接地電阻值與建筑物共用接地裝置接地電阻值要求相同。
5 非車載充電機的安裝和布置及電氣要求
a. 充電機的布置應便于車輛充電,并應縮短充電機輸出電纜的長度。
b. 應采用接線端子與配電系統連接,在電源側應安裝空氣開關。
c. 充電機保護接地端子應可靠接地。
d. 充電機應垂直安裝于與地平面垂直的立面,偏離垂直位置任一方向的誤差不應大于5°。
6 配電線纜選擇
a. 中壓電力電纜宜選用銅芯交聯聚乙烯絕緣類型,低壓電力電纜宜選用銅芯交聯聚乙烯絕緣類型,也可選用銅芯聚氯乙烯絕緣類型。
b. 低壓三相回路宜選用五芯電纜,單相回路宜選用三芯電纜,且電纜中性線截面應與相線截面相同。
c. 充電樁電源進線宜采用阻燃電纜及電纜護管。
7 充電樁技術參數
結合一些主流生產制造商的產品,充電樁技術參數可以參考表1選擇。
綠色環保、可持續發展是我們國家的未來,合理設計地下車庫電動汽車充電設施,確保電動汽車在地下車庫中安全充電,預防消防安全問題的發生,是我們每個電氣設計師的責任所在。