Кабель для зарядної станції електромобіля — силовий кабель 0,6/1 кВ з ізоляцією XLPE та бронею SWA за IEC 60502-1 для станцій зарядки електромобілів змінного та постійного струму, від розподільного щита до зарядного пристрою, однофазний і трифазний, для стаціонарного монтажу всередині та зовні

Що таке кабель для зарядної станції електромобіля?

Кабель для зарядної станції електромобіля — це кабель живлення для стаціонарного монтажу, який з'єднує електричну розподільну систему будівлі зі зарядною станцією електромобіля — кабель, який електрик прокладає між споживчим щитом або розподільним щитом і настінним зарядним пристроєм чи зарядною колонкою. Це не гнучкий кабель, який вставляється в автомобіль (це кабель зарядки електромобіля — режим 2/3). Кабель зарядної станції — це стандартний низьковольтний силовий кабель за IEC 60502-1, підібраний і розрахований спеціально для безперервного високострумового режиму, який накладає зарядка електромобіля.

Розрізнення важливе, оскільки ці два кабелі виконують абсолютно різні функції та специфікуються за абсолютно різними стандартами:

Розрахунок перерізу кабелю для зарядних пристроїв — безперервний режим повним навантаженням

Ключова відмінність між розрахунком кабелю для зарядного пристрою електромобіля та для типового ланцюга будівлі полягає в тому, що зарядний пристрій електромобіля працює на повному номінальному струмі протягом тривалого часу — потенційно 8–12 годин для повної зарядки автомобіля. Це не моторний ланцюг, який працює повним навантаженням хвилини, а потім переходить на нижчий робочий струм, і не розетковий ланцюг, де коефіцієнт одночасності припускає, що не всі розетки навантажені одночасно. Зарядний пристрій електромобіля споживає свій номінальний струм безперервно протягом усього сеансу зарядки.

Це накладає дві вимоги до розрахунку:

1. Теплова: безперервний номінальний струм кабелю (після зниження за спосіб монтажу, температуру навколишнього середовища та групування) має дорівнювати або перевищувати номінальний струм зарядного пристрою × 1,0 (без застосування коефіцієнта одночасності). Зарядному пристрою 32 А потрібен кабель із номіналом ≥32 А, а не 32 А × 0,7 (типовий коефіцієнт одночасності для розеткового ланцюга)
2. Падіння напруги: напруга на клемах зарядного пристрою під час зарядки повним навантаженням має бути в межах номінального діапазону вхідної напруги зарядного пристрою (зазвичай ±10% від номіналу, згідно з IEC 61851-1). Якщо напруга падає надто низько, зарядний пристрій може зменшити струм зарядки або вимкнутися. IEC 60364 рекомендує максимальне падіння напруги 3% для кінцевого ланцюга від розподільного щита до навантаження — для зарядного пристрою 32 А на мережі 230 В це максимум 6,9 В

Практичний приклад розрахунку — домашній однофазний зарядний пристрій 7,4 кВт:

• Номінал зарядного пристрою: 32 А, 230 В, однофазний
• Довжина траси кабелю: 15 м від споживчого щита до зовнішнього настінного зарядного пристрою
• Кабель: 3-жильний XLPE/SWA/ПВХ, кріплення безпосередньо (спосіб монтажу C)
• Мідь 6 мм²: номінал 53 А (тепловий — значно вище вимоги 32 А); падіння напруги = 7,3 мВ/А/м × 32 А × 15 м / 1 000 = 3,5 В = 1,5% — прийнятно
• Мідь 10 мм²: номінал 72 А; падіння напруги = 1,3% — більший запас, але більший кабель важче підключати в настінному зарядному пристрої
• Рекомендація: 6 мм² — правильна специфікація для цієї установки

Для траси довжиною 20 м і більше може знадобитися 10 мм², щоб утримати падіння напруги в межах рекомендації 3%. Обмежувальним фактором для розрахунку перерізу кабелю живлення зарядного пристрою зазвичай є падіння напруги, а не номінальний струм.

Заземлення для зарядних пристроїв — проблема провідника PEN

У Великій Британії BS 7671 Розділ 722 містить специфічні вимоги до заземлення для установок зарядки електромобілів, які впливають на вибір кабелю. У системі TN-C-S (PME — захисне багаторазове заземлення) нейтраль і земля об'єднані в єдиний провідник PEN від трансформатора мережі до ввідного пристрою, де вони розділяються на N і PE. Якщо цей провідник PEN обривається будь-де в мережі постачання (наприклад, корозійне з'єднання у вуличному кабелі), «земля» установки може піднятися до фазної напруги через підключені навантаження — створюючи небезпечний потенціал між заземленим корпусом автомобіля та навколишньою землею.

Для зарядки електромобілів це особливий ризик, оскільки людина, яка стоїть на землі та торкається корпусу автомобіля, може отримати удар струмом. Щоб зменшити цей ризик, BS 7671 Розділ 722 вимагає:

• Зарядний пристрій, встановлений на мережі PME, має використовувати заземлювач TT (місцевий заземлювальний стрижень), АБО
• Зарядний пристрій має містити пристрій виявлення обриву PEN, який відключає живлення, якщо напруга PEN перевищує 70 В

Якщо схема заземлення TT, броня кабелю та провідник PE підключаються до місцевого заземлювального електрода на зарядному пристрої, а не до заземлення, що походить від PEN мережі. Це змінює опір петлі замикання на землю та характеристики необхідного захисного пристрою. Специфікація самого кабелю не змінюється — відрізняється лише схема заземлення на кінці зарядного пристрою.

Чому варто обирати кабелі для зарядних станцій Yichi

• Ізоляція XLPE за IEC 60502-1, правильно розрахована для режиму зарядного пристрою: ізоляція XLPE при 90°C для безперервної високострумової зарядки; тепловий запас над номіналом ПВХ 70°C дає впевненість, що кабель не перегріється під час нічної зарядки повним навантаженням
• Броня SWA як стандарт для установок живлення зарядних пристроїв: броньована конструкція є специфікацією за замовчуванням для зовнішніх кабелів живлення зарядних пристроїв у Великій Британії, Європі та багатьох міжнародних ринках. Броня забезпечує механічний захист під час монтажу та протягом усього терміну експлуатації зарядного пристрою — захист від випадкових пошкоджень під час садових робіт, DIY та загальної зовнішньої діяльності навколо місця зарядки
• Підтримка розрахунку для відповідності падінню напруги: критичним обмеженням для кабелів зарядних пристроїв є падіння напруги, а не тепловий номінал. Надайте номінал зарядного пристрою, довжину траси кабелю та спосіб монтажу — наша інженерна команда з застосувань розрахує падіння напруги згідно з IEC 60364 та порекомендує мінімальний переріз провідника, що задовольняє і теплові вимоги, і вимоги до падіння напруги
• Оболонка PE або ПВХ — обирайте залежно від середовища монтажу: оболонка PE для прокладання в землі до окремого гаража або зовнішньої зарядної колонки; оболонка ПВХ для настінного монтажу на зовнішніх стінах та прокладання в кабельних лотках у приміщенні
• Доступна відповідність BASEC / BS 5467 для ринку Великої Британії: для британських установок зарядних пристроїв кабель може виготовлятися із сертифікацією BASEC та конструкцією, що відповідає BS 5467 — поєднання стандартів, які специфікують британські електричні підрядники та монтажники зарядних пристроїв
• Індивідуальні довжини котушок для проєктів установки зарядних пристроїв: стандартні барабани 50 м і 100 м для окремих житлових установок; індивідуальні довжини для комерційних та автопаркових проєктів зарядних хабів із кількома зарядними пристроями