Jakie zagrożenia łączą się z używaniem stacji ładowania pojazdów elektrycznych?

Przydomowe stacje ładowania pojazdów elektrycznych i hybrydowych typu PHEV, muszą posiadać szereg zabezpieczeń przeciwporażeniowych oraz przeciwprzepięciowych, aby były bezpieczne dla użytkownika oraz instalacji elektrycznej. Jak każde urządzenie elektryczne, stacja ładowania musi spełniać szereg norm, żeby zostać dopuszczona do użytku.

Niewłaściwie wykonana i zabezpieczona stacja może okazać się niebezpieczna zarówno dla użytkownika, jak i dla instalacji elektrycznej, do której jest podłączona.

W przypadku bezpośredniego niebezpieczeństwa dla użytkownika mówimy przede wszystkim o porażeniu prądem elektrycznym i pożarem.

Niezmiernie ważne jest, aby zarówno stacja, jak i instalacja elektryczna były wyposażone w niezbędne wyłączniki, które odpowiednio szybko odłączą napięcie w przypadku awarii. Warto zwrócić uwagę na dobrej klasy materiały użyte przy produkcji stacji ładowania, które eliminują możliwość przegrzewania kabli bądź upalania się styków co w konsekwencji może być przyczyną pożaru.

Gdy mówimy o wpływie na instalację elektryczną, mamy dwa główne zagrożenia:

1. Przeciążenie sieci – oznacza to, że prąd pobierany przez podłączone urządzenie np. stację ładowania, przekracza możliwości instalacji elektrycznej i będzie powodował wyłączanie bezpiecznika nadprądowego.
2. Upływ prądu stałego – w przypadku podłączenia samochodu elektrycznego, układ musi być zabezpieczony przed upływem prądu stałego. Gdy w samochodzie elektrycznym dojdzie do usterek takich, jak: uszkodzenia izolacji przewodów instalacji stałoprądowej lub uszkodzenie wbudowanej energoelektroniki, w sieci może pojawić się prąd stały. Uszkodzi on wyłącznik różnicowo-prądowy w instalacji elektrycznej, co przy wystąpieniu porażenia prądem elektrycznym może spowodować poważne konsekwencje zdrowotne, a nawet śmierć użytkownika. Przed tym zagrożeniem ochroni nas wyłącznik RCD, który odłączy od niebezpiecznego napięcia.

W jakie urządzenia wyposażone są stacje ładowania, aby nas przed tymi zagrożeniami uchronić?

Stacje ładowania muszą być wyposażone w szereg funkcjonalności zapewniających bezpieczeństwo obsługi.

Do takich funkcjonalności zaliczamy:

1. test ciągłości przewodu ochronnego w czasie rzeczywistym,
2. weryfikacja poprawności podłączenia pojazdu do stacji ładowania,
3. możliwość podania napięcia na wyjście stacji dopiero po prawidłowym połączeniu pojazdu,
4. wyłączenie napięcia na wyjściu stacji po awarii obwodu sterowania czy przekazanie do ładowanego pojazdu informacji o maksymalnym dopuszczalnym prądzie ładowania.

Dodatkowo układ musi być wyposażony w wyłącznik, odłączający zasilanie w momencie wykrycia, wspomnianego wcześniej, upływu prądu stałego. Przepisy i normy nie określają czy taki wyłącznik musi być po stronie stacji ładowania, czy instalacji elektrycznej. Dlatego też warto zwrócić na to uwagę przy wyborze stacji ładowania, ponieważ ze względu na znaczący koszt takiego wyłącznika (RCD typu B lub RCD typu A EV) producenci przenoszą obowiązek jego instalacji na użytkownika.

Brak zabezpieczenia przed upływem prądu stałego może skutkować poważnymi konsekwencjami dla nieruchomości oraz życia użytkownika.

Więcej informacji w kwestii środków ochrony przeciwporażeniowej w punktach ładowania znajdziemy także w normie PN-HD 60364-7-722:2019-01.

Najlepszym sposobem na zminimalizowanie ryzyka pożaru jest zamontowanie stacji wyposażonej w dobrej klasy przewody oraz elementy łączeniowe (styki). Wybór jakościowych produktów pozwala zapobiec przegrzewaniu się przewodów oraz upalaniu się styków, co mogłoby prowadzić do uszkodzenia samochodów, instalacji, a nawet pożaru.

Polecam zwrócić również uwagę, na dodatkowe funkcjonalności, jakie oferują stacje ładowania, są to między innymi:

• kontrola obciążenia sieci w czasie rzeczywistym (pozwala uniknąć przeciążenia sieci, automatycznie zmniejszając moc ładowania)
• kontrola sieci przed rozpoczęciem ładowania (po automatycznym sprawdzeniu sieci, stacja uruchamia ładowanie z mocą dostosowaną do możliwości instalacji elektrycznej)
• kontrola temperatury komponentów stacji i odłączenie w przypadku przegrzewania

Jak rozpoznać, czy dane urządzenie jest bezpieczne? (klasa ochrony)

Powszechnie stosowane środki ochrony stacji ładowania są ściśle powiązane z wymaganiami opisanymi w normie PN-HD 60364-4-41 i obejmują samoczynne wyłączenie zasilania (SWZ), podwójną lub wzmocnioną izolację, separację galwaniczną oraz zasilanie SELV/PELV.

Dodatkowo stacje ładowania muszą mieć zapewnioną odpowiednią ochronę szczelności obudowy, czyli tzw. stopień IP. Bezpieczny poziom dla stacji, które mogą być użytkowane w warunkach zewnętrznych to IP 54. Warto zwrócić uwagę czy urządzenia posiadają deklaracją zgodności z normami (przede wszystkim IEC 61851) wystawioną przez producenta.

Czy istnieją jeszcze inne procedury związane z zapewnieniem bezpieczeństwa?

Przede wszystkim zdecydowanie odradzam montowanie stacji ładującej samodzielnie, jeżeli nie jest do tego przystosowana. Każda ingerencja w istniejącą sieć elektryczna powinna być wykonana przez wykwalifikowanego elektryka. Po wykonaniu nowego przyłącza powinny zostać przeprowadzone odpowiednie pomiary, które potwierdzą prawidłowe działanie zabezpieczeń.

Podczas instalacji warto dopytać instalatora o zastosowane:

• sposoby ochrony przeciwporażeniowej,
• środki ochrony przeciwpożarowej,
• typu i przekrój przewodów zasilających,
• wyposażenie i środki ochrony (czy są adekwatne do warunków środowiskowych, w jakich pracuje instalacja),
• połączenie uziemienia ochronnego do wszystkich dostępnych elementów przewodzących,
• kompletność urządzenia i brak uszkodzeń obudowy.

Dlaczego warto zdecydować się na urządzenia wyposażone w powyższe zabezpieczenia?

Warto tu wspomnieć, że wybierając ładowarkę podłączaną do gniazda siłowego (zakładając, że instalacja jest wykonana poprawnie) nie ma potrzeby ingerencji elektryka, tylko trzeba zwrócić uwagę, żeby stacja miała wszystkie zabezpieczenia, o których mówimy powyżej.

W tym momencie warto wspomnieć, że wszystkie stacje do ładowania samochodów oferowane przez naszą firmę wyposażone są we wspomniane zabezpieczenia RCD i zachowują pełną zgodność bezpieczeństwa z dyrektywami i normami. Wybór odpowiedniej stacji może wydawać się kłopotliwy, dlatego zachęcamy do zapoznania się z naszym najbardziej uniwersalnym produktem: Emone Three wyposażoną standardowo w zabezpieczenie RCD-B.

Piotr Ciechomski
Electromobility.ONE