Überspannungsschutz für Elektromobilität & EV-Ladegerät & Elektrofahrzeug

Elektromobilität: Zuverlässige Sicherung der Ladeinfrastruktur

Mit der zunehmenden Verbreitung von Elektrofahrzeugen und der neuen „Schnellladetechnologie“ steigt auch der Bedarf an einer zuverlässigen und sicheren Ladeinfrastruktur. Sowohl die eigentlichen Ladegeräte als auch die angeschlossenen Fahrzeuge selbst müssen vor Überspannungen geschützt werden, da beide empfindliche elektronische Komponenten aufweisen.

Der Schutz der Geräte vor Blitzeinschlägen sowie vor Stromschwankungen auf der Netzwerkseite ist erforderlich. Ein direkter Blitzschlag ist verheerend und schwer zu schützen, aber die wirkliche Gefahr für elektronische Geräte aller Art geht von dem daraus resultierenden Stromstoß aus. Darüber hinaus sind alle netzseitigen elektrischen Schaltvorgänge, die an das Netz angeschlossen sind, potenzielle Gefahrenquellen für die Elektronik in Elektroautos und Ladestationen. Kurzschlüsse und Erdschlüsse können ebenfalls zu den möglichen Schadensquellen für dieses Gerät gezählt werden.

Um auf diese elektrischen Risiken vorbereitet zu sein, müssen unbedingt geeignete Schutzmaßnahmen getroffen werden. Der Schutz teurer Investitionen ist unabdingbar, und entsprechende elektrische Normen schreiben die geeigneten Mittel und Wege zum Schutz vor. Es gibt viel zu beachten, da die verschiedenen Gefahrenquellen nicht mit einer Lösung für alles angegangen werden können. Dieses Dokument dient als Hilfe bei der Identifizierung von Risikoszenarien und den damit verbundenen Schutzlösungen sowohl auf der AC- als auch auf der DC-Seite.

Bewerten Sie Szenarien richtig

Überspannungen, die beispielsweise durch direkte oder indirekte Blitzeinschläge in das Wechselstromnetz verursacht werden, müssen bis zum Eingang des Hauptverteilers des EV-Ladegeräts verringert werden. Es wird daher empfohlen, Überspannungsschutzgeräte (SPDs) zu installieren, die den auftreffenden Überspannungsstrom direkt nach dem Hauptschalter zur Erde leiten. Eine sehr gute Basis bietet die umfassende Blitzschutznorm IEC 62305-1 bis 4 mit ihren Anwendungsbeispielen. Dort werden die Risikobewertung sowie der externe und interne Blitzschutz diskutiert.

Entscheidend sind in diesem Fall die Blitzschutzstufen (LPL), die verschiedene geschäftskritische Anwendungen beschreiben. Zum Beispiel enthält LPL I die Flugzeugtürme, die auch nach einem direkten Blitzeinschlag (S1) noch betriebsbereit sein müssen. LPL I betrachtet auch Krankenhäuser; wo Geräte auch bei Gewittern voll funktionsfähig und vor Brandgefahr geschützt sein müssen, damit Menschen immer so sicher wie möglich sind.

Um die entsprechenden Szenarien bewerten zu können, müssen das Risiko eines Blitzschlags und seine Auswirkungen bewertet werden. Zu diesem Zweck stehen verschiedene Eigenschaften zur Verfügung, die vom direkten Aufprall (S1) bis zur indirekten Kopplung (S4) reichen. In Kombination mit dem jeweiligen Aufprallszenario (S1-S4) und dem identifizierten Anwendungstyp (LPL I- / IV) können die entsprechenden Produkte für Blitz- und Überspannungsschutz ermittelt werden.

Die Blitzschutzstufen für den internen Blitzschutz sind in vier Kategorien unterteilt: LPL I ist die höchste Stufe und wird bei 100 kA für die maximale Belastung eines Impulses innerhalb einer Anwendung erwartet. Dies bedeutet 200 kA für einen Blitzschlag außerhalb der jeweiligen Anwendung. Davon werden 50 Prozent in den Boden eingeleitet und die „verbleibenden“ 100 kA in das Innere des Gebäudes eingekoppelt. Bei einem direkten Blitzschlagrisiko S1 und einer Anwendung der Blitzschutzstufe I (LPL I) ist daher das entsprechende Netzwerk zu berücksichtigen. Die Übersicht rechts zeigt den erforderlichen Wert pro Leiter:

Der richtige Überspannungsschutz für die elektrische Ladeinfrastruktur

Ähnliche Überlegungen müssen bei der elektrischen Ladeinfrastruktur angestellt werden. Neben der AC-Seite muss bei einigen Ladesäulentechnologien auch die DC-Seite berücksichtigt werden. Es ist daher notwendig, die dargestellten Szenarien und Werte für die Ladeinfrastruktur von Elektrofahrzeugen zu übernehmen. Diese vereinfachte schematische Darstellung zeigt den Aufbau einer Ladestation. Eine Blitzschutzstufe LPL III / IV ist erforderlich. Das folgende Bild zeigt die Szenarien S1 bis S4:

Diese Szenarien können zu unterschiedlichsten Kopplungsformen führen.

Diesen Situationen muss mit Blitz- und Überspannungsschutz begegnet werden. Hierzu stehen folgende Empfehlungen zur Verfügung:

• Für Ladeinfrastruktur ohne externen Blitzschutz (Induktionsstrom oder gegenseitige Induktion; Werte pro Leiter): Hier erfolgt nur eine indirekte Kopplung, und es müssen nur Vorspannungsschutzmaßnahmen getroffen werden. Dies ist auch in Tabelle 2 an der Impulsform 8/20 μs gezeigt, die für den Überspannungsimpuls steht.

In diesem Fall mit direkter und indirekter Kopplung über eine Freileitung verfügt die Ladeinfrastruktur über keinen externen Blitzschutz. Hier ist ein erhöhtes Blitzrisiko durch die Freileitung erkennbar. Es ist daher erforderlich, einen Blitzschutz auf der AC-Seite zu installieren. Eine dreiphasige Verbindung erfordert einen Schutz von mindestens 5 kA (10/350 μs) pro Leiter, siehe Tabelle 3.

• Zum Laden der Infrastruktur mit externem Blitzschutz: Die Abbildung auf Seite 4 zeigt die Bezeichnung LPZ, die für die sogenannte Blitzschutzzone steht, dh die Blitzschutzzone, die zu einer Definition der Schutzqualität führt. LPZ0 ist der äußere Bereich ohne Schutz; LPZ0B bedeutet, dass sich dieser Bereich „im Schatten“ des äußeren Blitzschutzes befindet. LPZ1 bezieht sich auf den Gebäudeeingang, zum Beispiel den Einstiegspunkt auf der AC-Seite. Das LPZ2 würde eine weitere Unterverteilung innerhalb des Gebäudes darstellen.

In unserem Szenario können wir davon ausgehen, dass Produkte von LPZ0 / LPZ1-Blitzschutzprodukten erforderlich sind, die entsprechend als T1-Produkte (Typ 1) gekennzeichnet sind (Klasse I gemäß IEC oder Grobschutz). Beim Übergang von LPZ1 zu LPZ2 spricht man auch von Überspannungsschutz T2 (Typ 2), Klasse II nach IEC oder Mediumschutz.

In unserem Beispiel in Tabelle 4 entspricht dies einem Ableiter mit 4 x 12.5 kA für den Wechselstromanschluss, dh einer Gesamtblitzstromtragfähigkeit von 50 kA (10/350 μs). Für AC / DC-Wandler müssen geeignete Überspannungsprodukte ausgewählt werden. Achtung: Auf der AC- und DC-Seite muss dies entsprechend erfolgen.

Bedeutung des externen Blitzschutzes

Für die Ladestationen selbst hängt die Wahl der richtigen Lösung davon ab, ob sich die Station innerhalb der Schutzzone des externen Blitzschutzsystems befindet. In diesem Fall reicht ein T2-Ableiter aus. In Außenbereichen muss je nach Risiko ein T1-Ableiter verwendet werden. Siehe Tabelle 4.

Wichtig: Andere Störquellen können ebenfalls zu Überspannungsschäden führen und erfordern daher einen angemessenen Schutz. Dies können Schaltvorgänge an elektrischen Systemen sein, die beispielsweise Überspannungen aussenden, oder solche, die über in das Gebäude eingeführte Leitungen (Telefon-, Busdatenleitungen) auftreten.

Eine hilfreiche Faustregel: Alle metallischen Kabelleitungen wie Gas, Wasser oder Strom, die in ein Gebäude hinein oder aus einem Gebäude heraus führen, sind potenzielle Übertragungselemente für Stoßspannungen. Daher sollte bei einer Risikobewertung das Gebäude auf solche Möglichkeiten untersucht und ein angemessener Blitz- / Überspannungsschutz so nahe wie möglich an den Störquellen oder Gebäudeeintrittspunkten betrachtet werden. Die folgende Tabelle 5 gibt einen Überblick über die verschiedenen verfügbaren Arten des Überspannungsschutzes:

Der richtige Typ und die richtige SPD zur Auswahl

Die kleinste Klemmspannung sollte an die zu schützende Anwendung angelegt werden. Es ist daher wichtig, das richtige Design und die geeignete SPD auszuwählen.

Im Vergleich zur herkömmlichen Ableitertechnologie gewährleistet die Hybridtechnologie von LSP die geringste Überspannungsbelastung der zu schützenden Geräte. Bei optimalem Überspannungsschutz hat das zu schützende Gerät einen vernachlässigbaren Stromfluss von sicherer Größe und niedrigem Energiegehalt (I2t) - der vorgeschaltete Fehlerstromschalter wird nicht ausgelöst.

Zurück zur spezifischen Anwendung von Ladestationen für Elektroautos: Befinden sich Ladegeräte mehr als zehn Meter vom Hauptverteiler entfernt, in dem sich der primäre Überspannungsschutz befindet, muss ein zusätzliches SPD direkt an den Klemmen der AC-Seite von installiert werden die Station gemäß IEC 61643-12.

SPDs am Eingang des Hauptverteilers müssen in der Lage sein, Teilblitzströme (12.5 kA pro Phase), die gemäß IEC 61643-11 gemäß Tabelle 1 als Klasse I eingestuft sind, im Wechselstromnetz ohne Netzfrequenz in der Ereignis von Blitzeinschlägen. Darüber hinaus müssen sie frei von Leckströmen sein (in Vormessanwendungen) und unempfindlich gegenüber kurzfristigen Spannungsspitzen sein, die aufgrund von Fehlern im Niederspannungsnetz auftreten können. Nur so ist eine lange Lebensdauer und eine hohe SPD-Zuverlässigkeit gewährleistet. Die UL-Zertifizierung, idealerweise Typ 1CA oder 2CA gemäß UL 1449-4th, gewährleistet die weltweite Anwendbarkeit.

Die Hybridtechnologie von LSP ist gemäß diesen Anforderungen ideal für den Wechselstromschutz am Eingang des Hauptverteilers geeignet. Aufgrund des leckagefreien Designs können diese Geräte auch im Bereich des Vormessers installiert werden.

Besonderheit: Gleichstromanwendungen

Die Elektromobilität nutzt auch Technologien wie Schnelllade- und Batteriespeichersysteme. Hier werden speziell DC-Anwendungen eingesetzt. Dies erfordert spezielle Ableiter mit entsprechend erweiterten Sicherheitsanforderungen, wie größere Luft- und Kriechstrecken. Da die Gleichspannung im Gegensatz zur Wechselspannung keinen Nulldurchgang hat, können die resultierenden Lichtbögen nicht automatisch gelöscht werden. Infolgedessen können leicht Brände auftreten, weshalb ein geeignetes Überspannungsschutzgerät verwendet werden muss.

Da diese Komponenten sehr empfindlich auf Überspannungen reagieren (geringe Störfestigkeit), müssen sie auch mit geeigneten Schutzeinrichtungen geschützt werden. Andernfalls können sie vorbeschädigt werden, was die Lebensdauer der Komponenten erheblich verkürzt.

Mit dem Produkt FLP-PV1000 bietet LSP eine Lösung für den Einsatz im DC-Bereich. Zu den Hauptmerkmalen gehören ein kompaktes Design und eine spezielle Hochleistungs-Trennvorrichtung, mit der ein Schaltlichtbogen sicher gelöscht werden kann. Aufgrund der hohen Selbstlöschkapazität kann ein voraussichtlicher Kurzschlussstrom von 25 kA getrennt werden, was beispielsweise durch Batteriespeicherung verursacht werden kann.

Da der FLP-PV1000 ein Ableiter vom Typ 1 und Typ 2 ist, kann er universell für E-Mobilitätsanwendungen auf der DC-Seite als Blitz- oder Überspannungsschutz verwendet werden. Der Nennentladestrom dieses Produkts beträgt 20 kA pro Leiter. Um die Isolationsüberwachung nicht zu stören, wird empfohlen, einen leckstromfreien Ableiter zu verwenden - dies ist auch beim FLP-PV1000 garantiert.

Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Schutzfunktion bei Überspannungen (Uc). Hier bietet FLP-PV1000 Sicherheit bis 1000 Volt DC. Da die Schutzstufe <4.0 kV beträgt, ist gleichzeitig der Schutz des Elektrofahrzeugs gewährleistet. Für diese Fahrzeuge muss eine Nennimpulsspannung von 4.0 kV garantiert werden. Wenn also die Verkabelung korrekt ist, schützt die SPD auch das aufgeladene Elektroauto. (Figur 3)

FLP-PV1000 bietet ein entsprechendes Farbdisplay, das praktische Statusinformationen über die Lebensfähigkeit des Produkts liefert. Mit einem integrierten Telekommunikationskontakt können Auswertungen auch von entfernten Standorten aus durchgeführt werden.

Universelles Schutzschema

LSP bietet das umfassendste Produktportfolio auf dem Markt, mit einem Gerät für jedes Szenario und um ein Vielfaches mehr als nur eines. In allen oben genannten Fällen können LSP-Produkte die gesamte Ladeinfrastruktur zuverlässig sichern - sowohl universelle IEC- und EN-Lösungen als auch Produkte.

Mobilität gewährleisten
Schützen Sie die Ladeinfrastruktur und Elektrofahrzeuge vor Blitz- und Überspannungsschäden gemäß den Anforderungen von IEC 60364-4-44, Abschnitt 443, IEC 60364-7-722 und VDE AR-N-4100.

Elektrofahrzeuge - sauber, schnell und leise - werden immer beliebter
Der schnell wachsende Markt für Elektromobilität weckt großes Interesse an Industrie, Versorgungsunternehmen, Gemeinden und bei den Bürgern. Die Betreiber sind bestrebt, so schnell wie möglich Gewinne zu erzielen. Daher ist es wichtig, Ausfallzeiten zu vermeiden. Dies erfolgt durch die Einbeziehung eines umfassenden Blitz- und Überspannungsschutzkonzepts in die Entwurfsphase.

Sicherheit - ein Wettbewerbsvorteil
Blitzeffekte und Überspannungen gefährden die Integrität der empfindlichen Elektronik von Ladesystemen. Es sind nicht nur Ladeposten gefährdet, sondern auch das Fahrzeug des Kunden. Ausfallzeiten oder Schäden können schnell teuer werden. Neben den Reparaturkosten riskieren Sie auch, das Vertrauen Ihrer Kunden zu verlieren. Zuverlässigkeit hat in diesem technologisch jungen Markt oberste Priorität.

Wichtige Standards für die Elektromobilität

Welche Standards müssen für die Ladeinfrastruktur für Elektromobilität berücksichtigt werden?

Die Normserie IEC 60364 besteht aus Installationsnormen und muss daher für feste Installationen verwendet werden. Wenn eine Ladestation nicht beweglich und über feste Kabel verbunden ist, fällt sie in den Anwendungsbereich der IEC 60364.

IEC 60364-4-44, Abschnitt 443 (2007) enthält Informationen darüber, wann ein Überspannungsschutz installiert werden soll. Zum Beispiel, wenn Überspannungen öffentliche Dienstleistungen oder gewerbliche und industrielle Aktivitäten beeinträchtigen können und wenn empfindliche Geräte der Überspannungskategorie I + II… installiert sind.

IEC 60364-5-53, Abschnitt 534 (2001) befasst sich mit der Frage, welcher Überspannungsschutz ausgewählt werden soll und wie er installiert werden soll.

Was ist neu?

IEC 60364-7-722 - Anforderungen an spezielle Installationen oder Standorte - Lieferungen für Elektrofahrzeuge

Ab Juni 2019 ist die neue Norm IEC 60364-7-722 für die Planung und Installation von Überspannungsschutzlösungen für öffentlich zugängliche Anschlussstellen obligatorisch.

722.443 Schutz gegen vorübergehende Überspannungen atmosphärischen Ursprungs oder durch Schalten

722.443.4 Überspannungsregelung

Ein öffentlich zugänglicher Verbindungspunkt gilt als Teil einer öffentlichen Einrichtung und muss daher vor vorübergehenden Überspannungen geschützt werden. Nach wie vor werden Überspannungsschutzgeräte gemäß IEC 60364-4-44, Abschnitt 443 und IEC 60364-5-53, Abschnitt 534 ausgewählt und installiert.

VDE-AR-N 4100 - Grundregeln für den Anschluss von Kundeninstallationen an das Niederspannungssystem

In Deutschland muss zusätzlich VDE-AR-N-4100 für Ladestationen beachtet werden, die direkt an das Niederspannungssystem angeschlossen sind.

VDE-AR-N-4100 beschreibt unter anderem zusätzliche Anforderungen an Ableiter vom Typ 1, die im Hauptstromversorgungssystem verwendet werden, zum Beispiel:

• SPDs vom Typ 1 müssen der Produktnorm DIN EN 61643 11 (VDE 0675 6 11) entsprechen
• Es dürfen nur spannungsschaltende SPDs vom Typ 1 (mit Funkenstrecke) verwendet werden. SPDs mit einem oder mehreren Varistoren oder Parallelschaltung einer Funkenstrecke und eines Varistors sind verboten.
• SPDs vom Typ 1 dürfen keinen Betriebsstrom verursachen, der aus Statusanzeigen, z. B. LEDs, resultiert

Ausfallzeiten - Lassen Sie es nicht zu

Schützen Sie Ihre Investition

Ladesysteme schützen und Elektrofahrzeuge vor kostspieligen Schäden

• Zum Laderegler und Akku
• Zur Steuer-, Zähler- und Kommunikationselektronik des Ladesystems.

Schutz der Ladeinfrastruktur

Blitz- und Überspannungsschutz für Ladestationen für Elektromobilität

Ladestationen sind erforderlich, wenn Elektrofahrzeuge über einen längeren Zeitraum geparkt werden: bei der Arbeit, zu Hause, auf Park + Ride-Standorten, auf Parkhäusern, in Tiefgaragen, an Bushaltestellen (Elektrobussen) usw. Daher werden derzeit immer mehr Ladestationen (sowohl Wechselstrom als auch Gleichstrom) in privaten, halböffentlichen und öffentlichen Bereichen installiert - daher besteht ein zunehmendes Interesse an umfassenden Schutzkonzepten. Diese Fahrzeuge sind zu teuer und die Investitionen zu hoch, um das Risiko von Blitz- und Überspannungsschäden einzugehen.

Blitzeinschläge - Risiko für die elektronische Schaltung

Im Falle eines Gewitters sind die empfindlichen elektronischen Schaltkreise für Steuerung, Zähler und Kommunikationssystem besonders gefährdet.

Satellitensysteme, deren Ladepunkte miteinander verbunden sind, können durch einen einzigen Blitzschlag sofort zerstört werden.

Überspannungen verursachen ebenfalls Schäden

Ein Blitzschlag in der Nähe verursacht häufig Spannungsspitzen, die die Infrastruktur beschädigen. Wenn solche Überspannungen während des Ladevorgangs auftreten, ist es sehr wahrscheinlich, dass das Fahrzeug ebenfalls beschädigt wird. Elektrofahrzeuge haben normalerweise eine elektrische Stärke von bis zu 2,500 V - aber die durch einen Blitzschlag erzeugte Spannung kann 20-mal höher sein.

Schützen Sie Ihre Investitionen - Verhindern Sie Schäden

Je nach Ort und Art der Bedrohung ist ein individuell angepasstes Blitz- und Überspannungsschutzkonzept erforderlich.

Überspannungsschutz für Elektromobilität

Der Markt für Elektromobilität ist in Bewegung. Alternative Antriebssysteme verzeichnen einen stetigen Anstieg der Zulassungen, und besondere Aufmerksamkeit wird auch der Notwendigkeit landesweiter Ladestationen gewidmet. Beispielsweise werden nach Berechnungen des deutschen BDEW-Verbandes für 70.000 Million E-Cars (in Deutschland) 7.000 normale Ladepunkte und 1 Schnellladepunkte benötigt. Auf dem Markt gibt es drei verschiedene Ladeprinzipien. Neben dem kabellosen Laden nach dem Induktionsprinzip, das in Europa (derzeit) noch relativ selten ist, wurden Batteriewechselstationen als weitere Alternative als bequemste Lademethode für den Benutzer entwickelt. Die am weitesten verbreitete Lademethode ist jedoch das kabelgebundene leitende Laden… und genau hier muss ein zuverlässiger und sorgfältig konzipierter Blitz- und Überspannungsschutz gewährleistet sein. Wenn das Auto aufgrund seiner Metallkarosserie als sicherer Ort bei Gewittern angesehen wird und somit dem Prinzip des Faradayschen Käfigs folgt, und wenn die Elektronik auch relativ sicher vor Beschädigungen durch Hardware ist, ändern sich die Bedingungen während des leitenden Ladens. Während des leitenden Ladens wird die Fahrzeugelektronik nun mit der Ladeelektronik verbunden, die vom Stromversorgungssystem gespeist wird. Über diese galvanische Verbindung zum Stromversorgungsnetz können nun auch Überspannungen in das Fahrzeug eingekoppelt werden. Blitz- und Überspannungsschäden sind aufgrund dieser Konstellation viel wahrscheinlicher und der Schutz der Elektronik vor Überspannungen wird immer wichtiger. Überspannungsschutzgeräte (SPD) in der Ladeinfrastruktur bieten eine einfache und effiziente Möglichkeit, die Elektronik der Ladestation und insbesondere die des Fahrzeugs vor kostenintensiven Schäden zu schützen.

Kabelgebundenes Laden

Ein typischer Installationsort für solche Ladegeräte ist die private Umgebung in den Garagen von Privathäusern oder Tiefgaragen. Die Ladestation ist Teil des Gebäudes. Die typische Ladekapazität pro Ladepunkt beträgt hier bis zu 22 kW, das sogenannte normale Laden, wobei gemäß der aktuellen deutschen Anwendungsregel VDE-AR-N 4100 Ladegeräte für Elektrofahrzeuge mit einer Nennleistung ≥ 3.6 kVA registriert werden müssen den Netzbetreiber und benötigen sogar eine vorherige Genehmigung, wenn die zu installierende Gesamtnennleistung> 12 kVA beträgt. IEC 60364-4-44 sollte hier ausdrücklich als Grundlage für die Bestimmung der Anforderungen an den zu erbringenden Überspannungsschutz genannt werden. Es beschreibt „Schutz vor vorübergehenden Überspannungen durch atmosphärische Einflüsse oder Schaltvorgänge“. Zur Auswahl der hier zu installierenden Komponenten verweisen wir auf IEC 60364-5-53. Eine von LSP geschaffene Auswahlhilfe erleichtert die Auswahl der betreffenden Ableiter. Bitte schauen Sie hier.

Lademodus 4

Last but not least beschreibt der Lademodus 4 den sogenannten Schnellladevorgang mit> 22 kW, meist mit Gleichstrom bis derzeit typisch 350 kW (perspektivisch 400 kW und mehr). Solche Ladestationen befinden sich hauptsächlich in öffentlichen Bereichen. Hier kommt die IEC 60364-7-722 „Anforderungen an spezielle Betriebseinrichtungen, Räume und Systeme - Stromversorgung für Elektrofahrzeuge“ ins Spiel. Für Ladestationen in öffentlich zugänglichen Einrichtungen ist ausdrücklich ein Überspannungsschutz gegen transiente Überspannungen durch atmosphärische Einflüsse oder bei Schaltvorgängen erforderlich. Wenn die Ladestationen außerhalb des Gebäudes in Form von Ladestationen installiert werden, wird der erforderliche Blitz- und Überspannungsschutz entsprechend dem ausgewählten Installationsort ausgewählt. Die Anwendung des Blitzschutzzonenkonzepts (LPZ) gemäß IEC 62305-4: 2006 liefert weitere wichtige Informationen zur korrekten Auslegung von Blitz- und Überspannungsableitern.

Gleichzeitig muss der Schutz der Kommunikationsschnittstelle insbesondere bei Wandboxen und Ladestationen berücksichtigt werden. Diese äußerst wichtige Schnittstelle sollte nicht nur aufgrund der Empfehlung der IEC 60364-4-44 berücksichtigt werden, da sie die Verbindung zwischen dem Fahrzeug, der Ladeinfrastruktur und dem Energiesystem darstellt. Auch hier gewährleisten auf die Anwendung zugeschnittene Schutzmodule den zuverlässigen und sicheren Betrieb der Elektromobilität.

Nachhaltige Auswirkungen auf die Mobilität in Überspannungsschutzsystemen

Für eine effiziente und sichere Aufladung von Elektrofahrzeugen wurde in der Niederspannungsverordnung eine spezielle Anweisung für die zu diesem Zweck vorgesehenen Anlagen ausgearbeitet: die ITC-BT 52. Diese Anweisung betont die Notwendigkeit eines spezifischen Materials für den vorübergehenden und dauerhaften Überspannungsschutz. LSP hat maßgeschneiderte Lösungen für die Einhaltung dieses Standards.

Obwohl derzeit weniger als 1% der spanischen Automobilindustrie nachhaltig ist, wird geschätzt, dass es im Jahr 2050 rund 24 Millionen Elektroautos geben wird, und in zehn Jahren wird sich der Betrag auf 2,4 Millionen erhöhen.

Diese Veränderung der Anzahl der Autos verlangsamt den Klimawandel. Diese Entwicklung impliziert jedoch auch die Anpassung der Infrastrukturen, die diese neue saubere Technologie liefern.

Schutz vor Überspannungen beim Laden von Elektrofahrzeugen

Die effiziente und sichere Aufladung von Elektroautos ist ein zentrales Thema für die Nachhaltigkeit des neuen Systems.

Diese Ladung sollte sicher erfolgen, um die Erhaltung des Fahrzeugs und des elektrischen Systems mit allen erforderlichen Schutzvorrichtungen, einschließlich der mit Überspannungen verbundenen, zu gewährleisten.

In diesem Zusammenhang müssen Ladeanlagen für Elektrofahrzeuge der ITC-BT 52 entsprechen, um alle Stromkreise vor vorübergehendem und permanentem Überspannungsschutz zu schützen, der das Fahrzeug während des Ladevorgangs beschädigen kann.

Die Verordnung wurde durch ein königliches Dekret im spanischen offiziellen Bulletin veröffentlicht (Real Decreto 1053/2014, BOE), in dem eine neue ergänzende technische Anweisung ITC-BT 52 genehmigt wurde: «Einrichtungen für verwandte Zwecke. Infrastruktur zum Laden von Elektrofahrzeugen ».

Anweisung ITC-BT 52 der elektrotechnischen Niederspannungsregelung

Diese Anweisung erfordert neue Einrichtungen für die Versorgung der Ladestationen sowie die Änderung bestehender Einrichtungen, die vom Stromverteilungsnetz in die folgenden Bereiche geliefert werden:

1. In Neubauten oder Parkplätzen muss eine spezielle elektrische Einrichtung zum Laden von Elektrofahrzeugen enthalten sein, die gemäß den Bestimmungen in der genannten ITC-BT 52 ausgeführt wird:
2. a) Auf Parkplätzen von Gebäuden mit horizontalem Grundstücksregime muss eine Hauptleitung durch Gemeinschaftszonen (durch Rohre, Kanäle, Tabletts usw.) geführt werden, damit Abzweigungen mit den Ladestationen auf den Parkplätzen verbunden werden können , wie in Abschnitt 3.2 des ITC-BT 52 beschrieben.
3. b) Auf privaten Parkplätzen in Genossenschaften, Unternehmen oder Büros, für Mitarbeiter oder Mitarbeiter oder in örtlichen Fahrzeugdepots müssen die erforderlichen Einrichtungen eine Ladestation pro 40 Parkplätze bereitstellen.
4. c) Auf permanenten öffentlichen Parkplätzen werden die notwendigen Einrichtungen zur Versorgung einer Ladestation für jeweils 40 Sitzplätze garantiert.

Es wird davon ausgegangen, dass ein Gebäude oder ein Parkplatz neu errichtet wird, wenn das Bauprojekt der entsprechenden öffentlichen Verwaltung zu einem Zeitpunkt nach dem Eingang des Königlichen Dekrets 1053/2014 zur Bearbeitung vorgelegt wird.

Die Gebäude oder Parkplätze hatten vor der Veröffentlichung des königlichen Dekrets drei Jahre Zeit, um sich an die neuen Vorschriften anzupassen.

2. Auf der Straße müssen die erforderlichen Einrichtungen in Betracht gezogen werden, um die Ladestationen in den in den regionalen oder lokalen Plänen für nachhaltige Mobilität geplanten Räumen für Elektrofahrzeuge zu versorgen.

Was sind die möglichen Schemata für die Installation von Ladestationen?

Die in der Anleitung vorgesehenen Installationsdiagramme für die Ladung von Elektrofahrzeugen lauten wie folgt:

Kollektiv- oder Zweigschema mit einem Hauptzähler im Ursprung der Installation.

Individuelles Schema mit einem gemeinsamen Zähler für das Haus und die Ladestation.

Individuelles Schema mit einem Zähler für jede Ladestation.

Schema mit Stromkreis oder zusätzlichen Stromkreisen zum Laden von Elektrofahrzeugen.

Überspannungsschutzgeräte für den ITC-BT 52

Alle Stromkreise müssen gegen vorübergehende (dauerhafte) und vorübergehende Überspannungen geschützt werden.

Vorrichtungen für vorübergehenden Überspannungsschutz müssen in der Nähe des Ursprungs der Anlage oder auf der Hauptplatine installiert werden.

Im November 2017 wurde der Technische Leitfaden zur Anwendung des ITC-BT 52 veröffentlicht, in dem Folgendes empfohlen wird:

- Installation eines Überspannungsschutzes vom Typ 1 vor dem Hauptzähler oder neben dem Hauptschalter am Eingang der Zentralisierung der Zähler.

- Wenn der Abstand zwischen der Ladestation und dem stromaufwärts gelegenen Überspannungsschutzgerät größer oder gleich 10 Meter ist, wird empfohlen, ein zusätzliches Überspannungsschutzgerät Typ 2 neben der Ladestation oder in der Ladestation zu installieren.

Lösung gegen vorübergehende und dauerhafte Überspannungen

In LSP haben wir die richtige Lösung für einen wirksamen Schutz vor vorübergehenden und dauerhaften Überspannungen:

Zum Schutz vor vorübergehenden Überspannungen vom Typ 1 verfügt LSP über die FLP25-Serie. Dieses Element garantiert einen hohen Schutz gegen vorübergehende Überspannungen für Stromversorgungsleitungen am Eingang des Gebäudes, einschließlich solcher, die durch direkte Blitzentladungen erzeugt werden.

Es handelt sich um einen Schutz vom Typ 1 und 2 gemäß der Norm IEC / EN 61643-11. Seine Hauptmerkmale sind:

• Impulsstrom pro Pol (schlaff) von 25 kA und einem Schutzniveau von 1,5 kV.
• Es wird von Gasentladungsvorrichtungen gebildet.
• Es hat Anzeichen für den Zustand des Schutzes.

Zum Schutz vor transienten Überspannungen vom Typ 2 und dauerhaften Überspannungen empfiehlt LSP die SLP40-Serie.

Schützen Sie Ihr Elektrofahrzeug

Ein Elektrofahrzeug kann einer Stoßspannung von 2.500 V standhalten. Im Falle eines Gewitters ist die Spannung, die auf das Fahrzeug übertragen werden könnte, sogar 20-mal höher als die Spannung, die es aushalten kann, was zu irreparablen Schäden im gesamten System (Steuerung, Zähler, Kommunikationssysteme, Fahrzeug) führt, selbst beim Aufprall des Strahls tritt in einer bestimmten Entfernung auf.

LSP stellt Ihnen die notwendigen Produkte zur Verfügung, um die Ladepunkte vor vorübergehenden und dauerhaften Überspannungen zu schützen und die Erhaltung des Fahrzeugs zu gewährleisten. Wenn Sie sich für den Schutz vor Überspannungen interessieren, können Sie sich auf die Hilfe unserer Fachkräfte verlassen hier.

Zusammenfassung

Spezielle Szenarien können mit universellen Lösungen nicht umfassend abgedeckt werden - so wie ein Schweizer Taschenmesser ein gut ausgestattetes Werkzeugset nicht ersetzen kann. Dies gilt auch für die Umgebung von EV-Ladestationen und Elektroautos, zumal geeignete Mess-, Regel- und Regelungsinstrumente idealerweise auch in die Schutzlösung einbezogen werden sollten. Es ist wichtig, sowohl die richtige Ausrüstung zu haben als auch je nach Situation die richtige Wahl zu treffen. Wenn Sie dies berücksichtigen, finden Sie ein hochzuverlässiges Geschäftsfeld in der Elektromobilität - und einen geeigneten Partner in LSP.

Elektromobilität ist ein heißes Thema der Gegenwart und der Zukunft. Die Weiterentwicklung hängt vom rechtzeitigen Bau geeigneter Netzladestationen ab, die sicher und fehlerfrei im Betrieb sein müssen. Dies kann erreicht werden, indem LSP-SPDs verwendet werden, die sowohl in der Stromversorgungs- als auch in der Inspektionsleitung installiert sind und die elektronischen Komponenten der Ladestationen schützen.

Schutz des Stromnetzes
Über die Stromversorgungsleitung können Überspannungen auf verschiedene Weise in die Ladestationstechnologie hineingezogen werden. Probleme aufgrund von Überspannungen, die über das Verteilungsnetz ankommen, können durch die Verwendung von LSP-Hochleistungs-Blitzschlagstromableitern und SPDs der FLP-Serie zuverlässig minimiert werden.

Schutz von Mess- und Steuerungssystemen
Wenn wir die oben genannten Systeme ordnungsgemäß betreiben möchten, müssen wir die Möglichkeit der Änderung oder Löschung von Daten verhindern, die in den Steuerungs- oder Datenschaltungen enthalten sind. Die oben erwähnte Datenbeschädigung kann durch Überspannungen verursacht werden.

Über LSP
LSP ist ein Technologie-Follower für AC & DC-Überspannungsschutzgeräte (SPDs). Das Unternehmen ist seit seiner Gründung im Jahr 2010 stetig gewachsen. Mit mehr als 25 Mitarbeitern sind eigene Testlabors, LSP-Produktqualität, Zuverlässigkeit und Innovation garantiert. Die meisten Überspannungsschutzprodukte werden unabhängig nach internationalen Normen (Typ 1 bis 3) gemäß IEC und EN geprüft und zertifiziert. Die Kunden kommen aus einer Vielzahl von Branchen, darunter Bauwesen, Telekommunikation, Energie (Photovoltaik, Wind, Stromerzeugung im Allgemeinen und Energiespeicher), Elektromobilität und Schiene. Weitere Informationen finden Sie unter https://www.LSP-international.com.com.