淺談室外充電樁接觸電壓和跨步電壓防護

hth下载地址 陳聰

摘要：近年來，我國的社會(hui) 經濟和科技發展的多了迅速發展，電動汽車得到了普遍使用，室外充電樁的使用需求也隨之增加。由於(yu) 室外充電樁的使用電壓要求、環境要求以及電流傳(chuan) 導等，導致室外充電樁在時間用中具有一定安全隱患，可能導致使用人或使用物出現電流，發生觸電問題。為(wei) 保障電動汽車充電樁的正確使用，保護相關(guan) 使用人的人身安全，要對充電樁進行合理的防護措施，對室外充電樁接觸電壓和跨步電壓等進行有效防護。通過對室外充電樁防護技術的創新研發和應用，從(cong) 根本上提高室外充電樁使用的安全性，可靠性，以便為(wei) 使用人和電動汽車提供安全的充電服務。

關(guan) 鍵詞：室外充電樁；接觸電壓；跨步電壓；防護；安全性；可靠性

0引言

近年來，隨著電動汽車的快速發展和普及，室外充電樁的重要性日益凸顯。然而，與(yu) 之相伴的是接觸電壓和跨步電壓帶來的安全挑戰。這些電壓問題可能對人體(ti) 造成觸電風險，因此需要采取有效的防護方法以保障用戶的安全。本文將著重討論解決(jue) 室外充電樁接觸電壓和跨步電壓的防護方法，並探究技術改進、政策法規支持以及安全意識和管理問題的重要性。通過提出創新的技術改進並加強政府的政策監管，我們(men) 可以保障室外充電樁的安全性，為(wei) 電動汽車的發展營造更加安全和可靠的充電環境。

1 室外充電樁的概念與(yu) 重要性

1.1室外充電樁的概念和特點

室外充電樁的使用可以讓電動汽車在戶外環境對車輛進行充電，有利於(yu) 提高電動汽車的充電安全。室外充電樁在使用過程中具有多樣性，方便性，高效性和安全性。室外充電樁所處的位置於(yu) 戶外公共區域，方便電動車進行隨時充電，不需要再進入建築房內(nei) ，對電動汽車的充電提供了便利性。同時室外充電樁為(wei) 不同電動汽車的充電需求提供了不同的充電接口，例如交流充電和直流快充，對電動汽車的充電需求進行了滿足。室外充電樁一般所配置的設備具有高功率性，可以有效減少電動汽車的充電時間，提高了充電效率，便於(yu) 汽車車主進行下一段旅程。室外充電樁的投入和使用必然符合相關(guan) 安全規範要求，具有短路、過載等相關(guan) 安全保護功能，同時具有防水，防雷電等設備，讓電動汽車無論在何種環境下都可以在保護安全的大前提下進行汽車充電。

1.2室外充電樁的重要性

室外充電樁之所以重要，無法替代的根本原因是因為(wei) 可以為(wei) 電動汽車及汽車主提供便捷高效的充電服務，在一定程度上還有效推動了電動汽車的普及和使用。由於(yu) 室外充電樁的投入和使用在一定程度上為(wei) 電動汽車車主提供了有效的便利性和快捷性，有效解決(jue) 了車主充電困難的問題。這一現象將改變人們(men) 對傳(chuan) 統燃油車的依賴，有利於(yu) 電動汽車的推廣，進而可以有效保護環境，減少尾氣排放對空氣的汙染。室外充電樁相關(guan) 設備齊全，滿足電動汽車的充電需求，有利於(yu) 用戶在室外充電樁選擇合適的充電接口進行使用，大大減少了電動車車主尋找充電接口的事件，提高了電動車車主使用的舒適度。室外充電樁的使用和普及，在一定程度上也可以減少傳(chuan) 統燃油車的購買(mai) 和使用率，進而可以有效減少尾氣排放和空氣汙染，對城市空氣質量有改善和提高作用。同時，室外充電樁與(yu) 可再生能源進行合理結合，可以有效減少不能再生能源的使用和浪費，不僅(jin) 可以有效保障電動汽車的充電具有清潔性，還可以推動可再生能源的利用。

2 室外充電樁接觸電壓和跨步電壓防護方法

2.1 接觸電壓的防護方法

室外充電樁接觸電壓就是在室外充電樁使用過程中可能被人們(men) 所直接接觸的電壓。為(wei) 確保相關(guan) 員工和用戶在使用充電樁時的安全，要對接觸電壓的常見防護方法進行學習(xi) 。防護接觸電壓常見的方法是絕緣敷設，采用科學的絕緣材料，從(cong) 根本上杜絕電源和人體(ti) 的接觸，避免人體(ti) 接觸到電壓電流。室外充電樁及其周圍在建設過程中要將絕緣材料對其地麵進行覆蓋，以便達到保護作用。要重視地麵絕緣保護設計和應用，對充電樁地麵及其周圍進行地麵絕緣保護，有效防止電動汽車充電時所產(chan) 生的電流泄漏到地麵，防止觸電事故發生。所以在對室外充電樁進行安裝和設計時，要重視絕緣材料的使用。除了要對地麵進行電壓防護外還要重視相關(guan) 員工的自身防護，要求相關(guan) 員工在工作中佩戴符合安全使用標準的防護設備，例如絕緣手套，絕緣鞋等。個(ge) 人防護設備的有效使用可以為(wei) 自身提供安全保障，降低接觸電壓與(yu) 人體(ti) 發生接觸的可能性。除此之外，還要重視相關(guan) 安全標準和規範創設的科學性和合理性，製定並完善相關(guan) 的安全製度，從(cong) 方方麵麵保護室外充電樁接觸電壓的防護方法滿足實際應用需求。

2.2 跨步電壓的防護方法

室外充電樁跨步電壓主要是指室外充電樁在使用過程中可能出現電位差，會(hui) 對相關(guan) 人員造成生命危害。采用地麵等電勢進行保護是較為(wei) 管用的方法，主要是對充電站及其周圍的土壤的導電特性及接地方式進行科學合理的設計，確保室外充電樁哥哥地麵的電勢基本相同，以此降低了電壓的產(chan) 生概率。並對接地方式和線路根據實際應用需求進行科學合理的設計，以便降低接地電阻。建立隔離區也是一種常見的跨步電壓的防護方法。在充電站附近應建立隔離區，並利用圍牆等進行空間隔離，以降低跨站電壓對相關(guan) 使用人員的接觸可能性。絕緣區的選擇要依據具體(ti) 的實際情況，對電流的傳(chuan) 播，接地的電導率，以及周邊的環境狀況進行充分考慮。接地措施的落實也是對跨步電壓的防護方法，采用合適的接地體(ti) 係及接線方法，可使充電站內(nei) 的電流流入地下，以達到降低或消除跳變電壓的目的。接地電阻的選取與(yu) 設定也很重要，必須滿足有關(guan) 規範的規定，並且要進行定期的檢測與(yu) 維修。標誌和宣傳(chuan) 教育也發揮了很大的作用。在充電站附近設立明顯的警告標誌，以警告可能出現的跨壓，並提出相應的保護措施。另外，應通過宣傳(chuan) 、教育等方式，增強人們(men) 對跨步電壓危害的認識，增強人們(men) 對跨步壓危害的認識，增強人們(men) 對跨步電壓的認識。采用地麵等電位設計，設置隔離區，接地保護，設置標誌，宣教等措施，可對戶外充電站附近進行保護。要針對不同的應用場合，需要對特定的保護措施進行相應的調整和補充，並對其進行定期的檢查、維護與(yu) 更新，以保證係統的穩定與(yu) 高效。

3室外充電樁接觸電壓和跨步電壓防護方法的挑戰和存在的問題

3.1技術挑戰和限製

由於(yu) 室外充電樁在近年來的興(xing) 起，尚不具備相關(guan) 使用經驗，導致室外充電樁接觸電壓和跨步電壓防護方法在具體(ti) 使用中仍然具有一定的挑戰和問題。如何保障室外充電樁觸電電壓和跨步電壓防護在複雜環境下得到有效結緣和接地是一項重要且艱難的挑戰。由於(yu) 室外充電樁的所處環境一般處於(yu) 開放的公共區域，容易受地形，天氣，建築等多種元素的影響，進而無法保障結緣和接地工作的落實質量，進而會(hui) 導致接觸電壓和跨步電壓在實際使用中可能出現泄漏。電動汽車的種類較多，不同的電動汽車品牌所使用的充電設備和充電接口也有所不同。這也導致室外充電樁的防護措施無法保障統一性，需要根據汽車的設備需求製定和選擇合適的防護措施。天氣環境的多樣性對防護措施的使用也會(hui) 造成影響，如若遇到狂風暴雨的天氣，可能會(hui) 對。設備的絕緣層造成破壞，甚至出現電壓增加問題。外界的不可抗力因素也會(hui) 導致室外充電樁防護措施的穩定性發生改變，無法保障相關(guan) 設備的使用安全。除了室外充電樁的使用技術具有挑戰之外，所使用用戶是否具備安全意識和管理問題也具有一定限製性。相關(guan) 使用用戶不具備對接觸電壓和跨步電壓的認識，相關(guan) 監管設備和運營商的溝通交流工作存在局限性，無法保證室外充電樁安全工作落實的科學性和有效性。為(wei) 從(cong) 根本提高充電樁的使用和落實，要為(wei) 相關(guan) 人員提供專(zhuan) 門的安全指導，並對充電樁的使用和運營加以監管，提高室外充電樁使用的安全性和穩定性。

3.2 安全意識和管理問題

室外充電樁接觸電壓和跨步電壓在實際應用中仍然存在一定的安全問題。由於(yu) 相關(guan) 使用人員對室外充電樁接觸電壓和跨步電壓的工作原理及其危害性了解甚微，不具備相關(guan) 的安全意識和操作意識，對其電壓可能會(hui) 對人體(ti) 造成的傷(shang) 害不甚了解，甚至不清楚遇到傷(shang) 害時采取怎樣合適的防護措施，可能會(hui) 導致相關(guan) 用戶在使用時遭受安全問題。為(wei) 從(cong) 根本上保證室外充電樁接觸電壓和跨步電壓防護，在使用中具有較高的安全指數，相關(guan) 運行商和監管機構要保障工作開展的科學性，有效性和精準性。由於(yu) 室外充電樁行業(ye) 發展較為(wei) 新穎，尚不具備完善的監管體(ti) 係和監管製度，導致相關(guan) 機構和運行商無法保證對其設備的管理具有條理性。安全管理及其相關(guan) 人員可能存在培訓及資質認證的問題，要求相關(guan) 管理和維修人員在開展正式工作前進行相關(guan) 專(zhuan) 業(ye) 培訓活動，對工作中所涉及到的知識和技能進行掌握。同時，也要注意室外充電樁的信息係統安全，防止室外充電樁在使用過程中遭受他人的入侵。

4 室外充電樁接觸電壓和跨步電壓防護的解決(jue) 策略

4.1 技術改進和創新

為(wei) 了解決(jue) 室外充電樁接觸電壓和跨步電壓防護方法麵臨(lin) 的挑戰，可以采取以下技術改進和創新的策略：進行綜合防護技術解決(jue) 方案的研究和開發。通過整合各種防護措施，如絕緣敷設、地麵絕緣保護和接地保護等，設計出更為(wei) 有效和可靠的綜合防護方案。這包括從(cong) 材料、結構和係統等多個(ge) 層麵進行創新，提高防護效果和安全性。應用新材料和新設計來提升防護效果。探索和應用能夠提供更好絕緣和導電性能的新材料，例如高絕緣性能的聚合物材料或導電材料，以加強絕緣層和導電路徑的功能。同時，進行新設計的研發，例如改進接地係統的結構和布局，優(you) 化充電樁的絕緣敷設方案等，以提高防護效果並減少意外風險。發展自動監測和報警係統。通過引入傳(chuan) 感器、監測裝置和數據采集技術，實時監測室外充電樁周圍的電壓情況和安全狀態。當接觸電壓或跨步電壓超過安全範圍時，係統能夠自動發出警報或停止充電操作，確保人員的安全。這種自動監測和報警係統可以提高充電樁的安全性，並及時應對潛在的電壓風險。技術改進和創新是解決(jue) 室外充電樁接觸電壓和跨步電壓防護方法麵臨(lin) 挑戰的重要策略。通過研究綜合防護技術解決(jue) 方案，應用新材料和新設計，並發展自動監測和報警係統，可以提升防護效果，提高室外充電樁的安全性和可靠性。需要加強行業(ye) 間的合作與(yu) 交流，共同推動技術的創新和應用，以確保人們(men) 在使用充電樁時得到充分的安全保障。

4.2 政策和法規支持

在解決(jue) 室外充電樁接觸電壓和跨步電壓防護方法的問題上，政策和法規的支持起著至關(guan) 重要的作用。以下是一些政策和法規方麵的支持策略：製定相關(guan) 的法律法規和安全標準。政府可以根據室外充電樁的特點和存在的電壓風險，製定相應的法律法規，明確充電樁的安全管理要求和標準。這包括對充電樁建設、投入使用、維護和監督等環節進行規範，並建立相應的處罰或追責機製，以促進充電樁的安全運營。推動行業(ye) 標準化和規範化。通過組織製定、修訂和推廣相關(guan) 技術標準和規範，明確充電樁的防護要求和使用方法。這有助於(yu) 統一行業(ye) 的技術和管理水平，提高充電樁的防護效果和安全性，推動整個(ge) 行業(ye) 向更加可靠和安全的方向發展。加強監管和評估。政府部門可以加強對室外充電樁的監管和評估工作，確保充電樁的安全性和合規性。這包括定期巡檢和審核，控製充電樁在建設、維護和投入使用過程中的安全風險；同時加強對運營商的監督和培訓，提高其安全意識和管理水平。此外，鼓勵技術創新和應用也是一項重要的政策支持策略。政府可以通過資金支持、獎勵機製和政策引導等方式，促進相關(guan) 科研機構和企業(ye) 開展室外充電樁接觸電壓和跨步電壓防護技術的研究與(yu) 創新，並推動其轉化和應用。政策和法規的支持對於(yu) 解決(jue) 室外充電樁接觸電壓和跨步電壓防護方法的問題至關(guan) 重要。需要製定相關(guan) 的法律法規和安全標準，推動行業(ye) 標準化和規範化，加強監管和評估工作，並鼓勵技術創新和應用。這些措施將有助於(yu) 提高室外充電樁的安全性和可靠性，保障使用者的人身安全。

5hth下载地址AcrelCloud-9000充電站運營平台

5.1平台概述

hth下载地址充電站運營平台依托物聯網、雲(yun) 計算、互聯網、大數據、AI等技術，對充電站配電係統的運行、電能消耗、電能質量、充電安全和行為(wei) 安全進行實時監控和預警，為(wei) 充電站的可靠、安全、經濟運行提供保障，並及時切除安全隱患、避免電氣火災發生，從(cong) 而保障人員的生命財產(chan) 安全，打造“安全、高效、舒適、綠色"的“人—車—樁—電網—互聯網—多種增值業(ye) 務"的智慧充電站，提升充電站的社會(hui) 和經濟價(jia) 值。

5.2適用場合

可廣泛應用於(yu) 醫院、學校、酒店、體(ti) 育場等公共建築；商業(ye) 廣場、產(chan) 業(ye) 園等綜合園區；企業(ye) 、住宅小區等場所。

5.3係統結構

平台采用分層分布式結構，主要由感知層、網絡層和平台層三個(ge) 部分組成，詳細拓撲結構如下：

現場設備層：連接於(yu) 網絡中的各類傳(chuan) 感器，包括多功能電力儀(yi) 表、汽車充電樁、電瓶車充電樁、電能質量分析儀(yi) 表、電氣火災探測器、限流式保護器、煙霧傳(chuan) 感器、測溫裝置、智能插座、攝像頭等。

網絡通訊層：包含現場智能網關(guan) 、網絡交換機等設備。智能網關(guan) 主動采集現場設備層設備的數據，並可進行規約轉換，數據存儲(chu) ，並通過網絡把數據上傳(chuan) 至搭建好的數據庫服務器，智能網關(guan) 可在網絡故障時將數據存儲(chu) 在本地，待網絡恢複時從(cong) 中斷的位置繼續上傳(chuan) 數據，保證服務器端數據不丟(diu) 失。

平台管理層：包含應用服務器和數據服務器，完成對現場所有智能設備的數據交換，可在PC端或移動端實現實時監測充電站配電係統運行狀態、充電樁的工作狀態、充電過程及人員行為(wei) ，並完成微信、支付寶在線支付等應用。

多功能電力儀(yi) 表、汽車充電樁、電瓶車充電樁、電氣火災探測器、限流式保護器、智能插座可通過全網通4G通訊模組與(yu) 平台直接通訊。

電能質量分析儀(yi) 表、煙霧傳(chuan) 感器和測溫裝置通過RS485，攝像頭通過RJ45與(yu) 智能網關(guan) 通訊，再由智能網關(guan) 通訊通過4G統一與(yu) 平台通訊。

限流式保護器既可以通過4G連接平台，也可以通過RS485連接網關(guan) 。

平台搭建在客戶自己配置的服務器上。搭建完成之後，客戶可以在任意能聯網的地方，通過有權限的賬號登陸網頁以及手機APP查看各處的運行情況。

5.4相關(guan) 產(chan) 品介紹

5.4.1 7KW交流充電樁AEV-AC007D

產(chan) 品功能

1）智能監測：充電樁智能控製器對充電樁具備測量、控製與(yu) 保護的功能，如運行狀態監測、故障狀態監測、充電計量與(yu) 計費以及充電過程的聯動控製等。

2）智能計量：輸出配置智能電能表，進行充電計量，具備完善的通信功能，可將計量信息通過RS485分別上傳(chuan) 給充電樁智能控製器和網絡運營平台。

3）雲(yun) 平台：具備連接雲(yun) 平台的功能，可以實現實時監控，財務報表分析等等。

4）保護功能：具備防雷保護、過載保護、短路保護，漏電保護和接地保護等功能。

5）材質可靠：保證長期使用並抵禦複雜天氣環境。

6）適配車型：滿足國標充電接口，適配所有符合GB/T20234.2-2015國標的電動汽車，適應不同車型的不同功率。

7）資產(chan) 安全：產(chan) 品全部由中國平安保險承保，充分保障設備、車輛、人員的安全。

5.4.2直流充電樁係列

5.4.3電氣火災探測器ARCM300-Z

5.4.4限流式保護器ASCP200

產(chan) 品功能：

1）短路保護：保護器實時監測用電線路電流，當線路發生短路故障時，能在150微秒內(nei) 實現快速限流保護，並發出聲光報警信號；

2）過載保護：當線路電流過載且持續時間超過動作時間（3~60秒可設）時，保護器啟動限流保護，並發出聲光報警信號；

3）表內(nei) 超溫保護：當保護器內(nei) 部器件工作溫度過高時，保護器實施超溫限流保護，並發出聲光報警信號；

4）組網通訊：保護器具有1路RS485接口，可以將數據發送到後台監控係統，實現遠程監控。

5.5平台功能

5.5.1首頁

平台首頁顯示充電站的位置及在線情況，統計充電站的充電數據。

5.5.2實時監控

1）充電站監控

可以按站點名稱進行篩選，顯示站點詳情、充電槍列表、統計訂單信息、故障記錄，點擊某個(ge) 充電槍編號後在進入充電槍監控頁麵實時監測變壓器負荷（搭配ACM300T、ADW300），當負荷超過50%時，係統會(hui) 限製新增開始充電的充電樁的功率，降為(wei) 50%，當變壓器負荷超過80%時，係統將不允許新增充電樁開始充電，直到負荷下降為(wei) 止。如圖所示：

統計當前充電站各充電樁回路的數據；通過卡片的形式展現充電樁的數據；顯示故障列表；如圖所示：

2）充電樁監控

顯示充電樁充電數據；顯示各回路的充電狀態；可以對充電中的回路進行手動終止；顯示訂單信息、故障信息；如圖所示：

3）設備監控

顯示限流式保護器的狀態，包括線路中的剩餘(yu) 電流、溫度及異常報警，如圖所示：

5.5.3故障管理

1）故障查詢

故障查詢中記錄了登錄用戶相關(guan) 聯的所有故障信息。如圖所示：

2）故障派發

故障派發中記錄了當前待派發的故障信息。如圖所示：

3）故障處理

故障處理中記錄了當前待處理的故障信息。如圖所示：

5.5.4能耗分析

在能耗分析中，可查看規定時段關(guan) 聯站點和關(guan) 聯樁的能耗信息並顯示對應的能耗趨勢圖。如圖所示：

5.5.5故障分析

在故障分析中，可查看相關(guan) 時間內(nei) 的故障數、故障狀態、故障類型、趨勢分析以及故障列表。如圖所示：

5.5.6財務報表

在財務報表中，可根據時間查看關(guan) 聯站點的財務數據。如圖所示：

5.5.7收益查詢

在收益查詢中，可查看總的收益統計、收益變化曲線圖、支付占比餅圖以及實際收益報表。如圖所示：

6結語

通過技術改進和創新以及政策和法規的支持，解決(jue) 室外充電樁接觸電壓和跨步電壓防護方法的挑戰已經成為(wei) 可能。這將提高充電樁的安全性和可靠性，保護用戶的人身安全。然而，仍需要不斷加強行業(ye) 合作與(yu) 交流，推動技術的創新和應用，並持續關(guan) 注用戶教育和安全意識的提升。通過眾(zhong) 多利益相關(guan) 方的共同努力，我們(men) 可以建立一個(ge) 安全可靠的室外充電樁網絡，為(wei) 可持續發展和低碳出行做出貢獻。

參考文獻:

[1]陳謙.室外充電樁接觸電壓和跨步電壓防護分析[J].建築電氣,2023,42(11):17-22.

[2]顏少卿.電動汽車充電樁現場安全問題的探究[J].低碳世界,2021,11(8):243-244.

[3]李誌勇,程帥.室外充電樁接觸電壓和跨步電壓防護分析

[4]hth下载地址企業(ye) 微電網設計與(yu) 應用手冊(ce) .2022年05版.