Senzori de curent de scurgere pentru stațiile de încărcare

7 DECEMBRIE 2021

Fiecare gospodărie are unul

Mulți sunt familiarizați cu dispozitivul de detectare a curentului rezidual (RCD – Residual Current Device) aflat în cutia de siguranțe a casei. Deși se mai găsesc clădiri vechi, încă echipate cu siguranțe fuzibile și instalații de cablare fără fir de împământare, acestea sunt din ce în ce mai rare. Acest lucru este îmbucurător, deoarece sarcina siguranțelor fuzibile sau a întrerupătorului automat se limitează la protejarea liniilor electrice împotriva supracurenților, cu alte cuvinte, reprezintă o măsură de protecție împotriva incendiilor.

Pe de altă parte, RCD-ul protejează în mod direct oamenii împotriva șocurilor electrice fatale. Acesta compară dacă valoarea curentului care iese din circuit este egală cu cea care a intrat. Orice abatere indică prezența unui curent de scurgere care poate trece, de exemplu, prin corpul unei persoane. Dispozitivul de detectare a curentului rezidual se deconectează, de obicei, la un curent de scurgere de 30mA, în timp ce curentul alternativ de rețea devine potențial letal pentru oameni la peste 50mA. Statisticile demonstrează cât de importantă este o instalație electrică modernă pentru protecția locatarilor. În timp ce VDE a înregistrat peste 250 de accidente electrice letale în Germania în 1970, acest număr a scăzut la doar 43 până în 2018. De altfel, din cele 43 de decese, 34 au fost bărbați, care obișnuiau să umble la instalațiile electrice, dar, evident, nu aveau prudența și grija necesară – cine are nevoie de un tester de tensiune, când ajunge și vârful unui deget?

Siguranța la încărcarea unei mașini electrice

KEMET FG-R05-3A

O schimbare majoră în domeniul transporturilor este deja în curs de realizare, iar competiția pare să fie decisă: autoturismele cu motoare cu combustie vor fi înlocuite de vehiculele electrice cu încărcare la priză (PEV – plug-in electric vehicles). Piața stațiilor de încărcare și a cutiilor de perete – ‘wall box’ (echipamente de alimentare a vehiculelor electrice) se dezvoltă în consecință, iar în unele orașe coloanele publice de încărcare răsar ‘ca ciupercile’. Pe măsură ce vehiculele electrice devin din ce în ce mai mult un fenomen de masă, cifrele de vânzări pentru wall box-uri vor exploda și ele, deoarece proprietarii de garaje vor dori, desigur, să își încarce confortabil mașinile peste noapte sau în parcarea companiei, astfel încât să poată porni cu “rezervorul plin” în fiecare dimineață sau după serviciu. Prin urmare, coloanele de încărcare publice sunt relevante doar pentru călătoriile pe distanțe lungi, iar tradiționala excursie la stația de benzină pentru proprietarii de mașini pe benzină și diesel va deveni un lucru de domeniul trecutului.

Cu toate acestea, nu trebuie să lăsăm siguranța în plan secundar, deoarece, în timpul încărcării, curenți foarte mari, de ordinul amperiilor cu două cifre, circulă în baterii și, în viitor, de la baterii (vehiculul către rețea) înapoi în rețea. De asemenea, erorile de izolare pot provoca curenți de scurgere în cabluri sau în mașină, iar oamenii și animalele trebuie protejate împotriva acestora.

Această problemă a fost abordată în Europa și în alte părți ale lumii prin standardul IEC 62752:2016 (Dispozitiv de control și protecție în cablu pentru încărcarea în modul 2 a vehiculelor rutiere electrice (IC-CPD)). Standardul pentru încărcarea în modul 2 cu un cablu de încărcare nu prevede doar detectarea și deconectarea în cazul curenților de scurgere de curent alternativ > 30mA, ci și în cazul curenților de scurgere de curent continuu > 6mA.

Ca urmare a protecției integrate împotriva curenților de scurgere în stația de încărcare sau în cablu, instalația casnică necesită doar un dispozitiv ieftin de detectare a curentului de scurgere, de tip A.

Soluție integrată și sigură pentru viitor, conformă cu standardele în vigoare

Seria FG cu profil redus, cu sau fără bară colectoare

FG-R05-3A este primul senzor dintr-o serie pusă pe piață de KEMET, care respectă normele IEC 62752 și oferă o soluție integrată într-un spațiu foarte mic. Alte modele cu aceeași funcționalitate și în factori de formă diferiți au fost introduse pe piață în decursul anului 2020, pentru a satisface cerințele diferitelor situații de instalare mecanică în cutii de perete de curent alternativ și cabluri de încărcare.

Începând cu ianuarie 2022, un standard suplimentar va reglementa încărcarea în modul 3 prin intermediul cutiilor de perete de curent alternativ (IEC 62955:2018 Dispozitiv de detectare a curentului continuu rezidual (RDC-DD) care urmează să fie utilizat pentru încărcarea în modul 3 a vehiculelor electrice). Modificările afectează pragurile de declanșare, deoarece curentul de încărcare maxim posibil conform standardului va crește la peste 100A. În ceea ce privește curentul de scurgere în curent continuu, pragul rămâne la 6mA, dar crește la 60mA pentru curent alternativ.

Senzorii corespunzători conformi cu standardul sunt deja în curs de dezvoltare la KEMET și vor fi disponibili în timp util. Aceștia sunt proiectați pentru un curent maxim de 40A pentru sistemele trifazate și de 80A pentru sistemele monofazate, atingând o putere de încărcare de aproximativ 22 kW. Senzorii vor fi pe deplin compatibili cu versiunile lor pentru modul 2, atât din punct de vedere mecanic, cât și electric. Prin urmare, puteți începe deja să proiectați având în vedere senzorii disponibili în prezent, astfel încât, atunci când noul standard va intra în vigoare, să puteți trece la timp la noii senzori printr-o simplă modificare a listei de materiale, fără a fi nevoie să modificați configurația.

Structură și funcție

Seria FG

Senzorul constă dintr-o bobină de cuplare și un ASIC care integrează electronica de monitorizare. Acesta este lipit pe PCB ca o componentă THT, iar cablul de încărcare trece printr-un orificiu practicat în senzor. În cazul în care curentul total detectat prin inducție nu este zero, înseamnă că există un curent de scurgere, ceea ce indică o eroare de izolare în cablul de încărcare sau în mașină. Curentul de scurgere din bobină dezacordează un oscilator, iar componentele electronice vor măsura timpii de creștere și descreștere respectivi ai semnalului de ieșire rezultat. Astfel, se poate determina nu numai valoarea absolută a curentului de scurgere, ci și direcția acestuia, ceea ce reprezintă o informație foarte valoroasă pentru diagnosticarea erorilor. Sistemul electronic este alimentat la 5V și semnalează prin intermediul unor ieșiri logice de 5V atunci când este depășit pragul curentului de scurgere AC sau DC, astfel încât contactoarele corespunzătoare pot fi acționate pentru a deconecta cablul de încărcare. În plus, a fost integrată o ieșire analogică, care citește liniar curentul de scurgere de CC și – suprapus cu 50 Hz – curentul de scurgere de CA, permițând astfel controlerului de încărcare să monitorizeze curenții de scurgere. Prin urmare, este posibil să se reacționeze încă înainte de depășirea pragului prevăzut în standarde, de exemplu, pentru a declanșa întreținerea la timp, înainte să fie necesară scoaterea din funcțiune a coloanei de încărcare. Aceasta este o valoare adăugată care nu trebuie subestimată.

Concluzie

Dispozitivele RCD de la KEMET nu numai că vă permit să respectați cerințele standardelor globale privind siguranța stațiilor de încărcare pentru e-mobilitate, dar vă oferă și o soluție compactă, integrată și sigură pentru viitor plus, datorită electronicii inteligente de monitorizare, informații suplimentare valoroase.

Mai multe informații:

Gergely Balogh
gergely.balogh@codico.com
+36 30 867 0687

CODICO | www.codico.com  https://www.codico.com/shop

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile necesare sunt marcate *

  • Folosim datele dumneavoastră cu caracter personal NUMAI pentru a răspunde comentariilor/solicitărilor dumneavoastră.
  • Pentru a primi raspunsuri adecvate solicitărilor dumneavoastră, este posibil să transferăm adresa de email și numele dumneavoastră către autorul articolului.
  • Pentru mai multe informații privind politica noastră de confidențialitate și de prelucrare a datelor cu caracter personal, accesați link-ul Politica de prelucrare a datelor (GDPR) si Cookie-uri.
  • Dacă aveți întrebări sau nelămuriri cu privire la modul în care noi prelucrăm datele dumneavoastră cu caracter personal, puteți contacta responsabilul nostru cu protecția datelor la adresa de email: gdpr@esp2000.ro
  • Abonați-vă la newsletter-ul revistei noastre