מה בא קודם, בטיחות או עלות?מדברים על הגנת זרם שייר במהלך טעינת רכב חשמלי

GBT 18487.1-2015 מגדיר את המונח מגן זרם שייר באופן הבא: מגן זרם שייר (RCD) הוא מתג מכני או שילוב של מכשירים חשמליים שיכולים להפעיל, לשאת ולשבור את הזרם בתנאי פעולה רגילים, כמו גם לנתק את המגעים כאשר הזרם השיורי מגיע לערך מוגדר.זהו מתג מכני או שילוב של מכשירים חשמליים שיכולים להדליק, לשאת ולשבור זרם בתנאי הפעלה רגילים ושיכול לשבור את המגעים כאשר זרם השייר מגיע לערך מוגדר בתנאים שצוינו.

סוגים שונים של מגן זרם שייר זמינים עבור תרחישי הגנה שונים ויש לבחור את הסוג המתאים של הגנת זרם שייר עבור התרחיש שיוגן.

על פי הסיווג הסטנדרטי של מאפייני הפעולה של רכיבי DC, מגיני זרם שייר מחולקים בעיקר למגני זרם שייר מסוג AC, מגיני זרם שייר מסוג A, מגיני זרם שייר מסוג F ומגני זרם שייר מסוג B.הפונקציות שלהם הן כדלקמן.

מגן זרם שייר מסוג AC: זרם שייר AC סינוסואידי.

מגן זרם שייר מסוג A: פונקציה מסוג AC, זרם שייר DC פועם, זרם שייר DC פועם המולב על 6mA של זרם DC חלק.

מגן זרם שייר מסוג F: סוג A, זרם שייר מורכב ממעגלים המופעלים על ידי מוליכים פאזה ונייטרלי או פאזה ואדמה, זרם שייר פועם של DC המונחה על זרם DC חלק של 10mA.

מגן זרם שייר מסוג B: סוג F, זרם שייר AC סינוסואידי ב-1000Hz ומטה, זרם שייר AC מושפע פי 0.4 מזרם הפעולה השיורי המדורג או זרם DC חלק של 10mA (הגדול מביניהם), זרם שיורי DC פועם המושפע על פי 0.4 זרם פעולה שיורי מדורג או זרם DC חלק של 10mA (הגדול מביניהם), זרם שיורי DC ממעגלים מתוקשרים, זרם שיורי DC חלק.

הארכיטקטורה הבסיסית של המטען המשולב EV כוללת בדרך כלל סינון EMI עבור קטע הקלט, תיקון ו-PFC, מעגל המרת הספק, מסנן EMI עבור קטע הפלט וכו'. התיבה האדומה באיור למטה מציגה מקדם הספק דו-שלבי מעגל תיקון עם שנאי בידוד, שבו Lg1, lg2 וקבלים עזר יוצרים את מסנן ה-EMI הקלט, L1, C1, D1, C3, Q5 מהווים את סוג השלב הקדמי מעגל PFC, Q1, Q2, Q3, Q4, T1 , D2, D3, D4, D5 מהווים את מעגל המרת ההספק של השלב האחורי, Lg3, lg4 וקבלים עזר יוצרים את מסנן EMI הפלט כדי להפחית את ערך האדוות.

במהלך השימוש ברכב, בהכרח יהיו בליטות ורעידות, הזדקנות המכשיר ובעיות אחרות שעלולות להפוך את הבידוד בתוך מטען הרכב לבעייתי, כך שלמטען הרכב בתהליך טעינת AC במקומות שונים של ניתוח מצב הכשל. ניתן להשיג כדלקמן מצבי כשל.

(1) תקלת הארקה בצד AC של כניסת הרשת העירונית, כאשר זרם התקלה הוא זרם AC בתדר תעשייתי.

(2) תקלת הארקה בקטע המיישר, כאשר זרם התקלה הוא זרם DC פועם.

(3) תקלת קרקע DC/DC משני הצדדים, כאשר זרם התקלה הוא זרם DC חלק.

(4) תקלת קרקע של שנאי בידוד, זרם התקלה הוא זרם AC ללא תדר.

ניתן לדעת מפונקציית ההגנה על מגן זרם שייר מסוג A, הוא יכול להגן על פונקציית סוג AC, זרם שייר פועם DC, זרם שייר DC פועם המושפע פחות מ-6mA זרם DC חלק, וזרם תקלה DC של מטען הרכב ≥ 6mA, סוג A מגן זרם שייר עשוי להופיע בהיסטרזיס או לא יפעל, וכתוצאה מכך לעבודה רגילה, אז מגן זרם השייר יאבד את פונקציית ההגנה.

התקן האירופי IEC 61851 אינו מחייב סוג B, אך עבור EVSEs עם מגני זרם שייר מסוג A, יש צורך לוודא בנוסף שמעגל תקלה עם תכולת DC של יותר מ-6mA מנותק, זה או אחר.בשילוב עם הניתוח של בחירת מגן זרם שייר לעיל, ברור שאם יש לעמוד בהגנת התקלה הנ"ל, מבחינה בטיחותית, נדרש מגן זרם שייר מסוג B