项目四 充电桩的安装与测试 任务2 充电桩安装工程施工 课件-《新能源汽车充电桩安装检测与维修》电子工业出版社

新能源汽车充电桩安装 检测与维修 目录 项目一 充（换）电站的认识 项目二 交流充电桩的控制与运维 项目四 充电桩的安装与测试 项目三 直流充电桩的控制与运维 项目五 充电桩常见故障的检修 《新能源汽车充电桩安装检测与维修》 项目四 充电桩的安装与测试 任务2 充电桩安装工程施工 【知识目标】 1.能正确叙述充电站的总体布置要求。 2.能简述充电站的电气设备布置要求。 3.能简述述充电站的负荷及负荷等级。 4.能简述充电站的供电电源要求。 5.能简述充电桩的配电线路及敷设要求。 6.能简述充电桩的安装方式要求。 【技能目标】 1.按照充电站和充电桩配电系统的安装要求，通过小组合作，完成充电站和充电桩配电系统的安装。 2.能按照充电站和充电桩配电系统的配电线路及敷设要求，通过小组合作，完成充电站和充电桩配电线路的敷设。 3.能按照充电桩安装方式和充电桩桩体的安装方法，通过小组合作，完成充电桩的安装。 4.能按照充电桩消防设施及警报装置的配置要求，通过小组合作，做好充电桩消防设施及警报装置的配置。 【素养目标】 1.养成认真负责的工作态度及严谨细致的思维方式。 2.养成高压安全防护意识，规范高压安全操作行为，树立团队协作精神。 3.养成自主学习知识的能力及知识迁移的能力。 学习目标 通过本任务的学习，学生能了解充电站总体布置要求，掌握充电站的电气设备布置要求、充电站的负荷及负荷等级，以及充电站的供电电源要求、充电桩的配电线路及敷设要求、充电桩的安装方式要求等；能按照充电站和充电桩配电系统的安装要求，通过小组合作，完成充电站和充电桩配电系统的安装；能按照充电站和充电桩配电系统的配电线路及敷设要求，通过小组合作，完成充电站和充电桩配电线路的敷设；能按照充电桩安装方式和充电桩桩体的安装方法，通过小组合作，完成充电桩的安装；能按照充电桩消防设施及警报装置的配置要求，通过小组合作，做好充电桩消防设施及警报装置的配置。 工作任务 一、充电站的总体布置 （1）充电站的总体布置应便于电动汽车的出入及停放，保障站内人员和设施的安全，如图4-2-1所示。 （2）充电区的入口和出口应至少有两条车道与站外道路相连，并应设置缓冲距离或缓冲地带，附设电动汽车等候充电的停车道，便于电动汽车进出。 （3）充电区单车道宽度不应小于3.5m，双车道宽度不应小于6m。转弯半径按照电动汽车的类型确定，且不宜小于9m；道路坡度不应大于6%，且坡向站外。 （4）充电机应靠近充电区设置，电动汽车在停车位充电时不应妨碍站内其他车辆的充电与通行。 （5）充电区应考虑安装防雨、防雪设施，以保护站内充电设施，也方便进站充电的电动汽车驾乘人员。 图4-2-1 充电站的总体布置 二、充电站的电气设备布置 （1）充电站电气设备的布置应遵循安全、可靠、适用的原则，并便于安装、操作、搬运、检修、调试。 （2）高压开关柜、变压器、低压开关柜、充电机、监控装置等，宜安装在各自的功能房间，且宜设在建筑物的首层，以便于运输和安装。 （3）低压开关柜与充电机之间、充电机与充电区停车位之间应尽量靠近。 （4）当受到建设场地限制时，低压开关柜与充电机可安装在同一房间中，或者变压器与低压开关柜安装在同一房间中，变压器应选用干式变压器，且外壳防护等级不低于IP 20。 （5）当受到建设场地限制时，变配电设施与充电机可设置在户外组合式成套配电站中，其基础应适当抬高，以便于通风和防水。 （6）变压器室不宜与监控室邻近布置或位于其正下方，不能满足时应采取防止电磁干扰的措施。 三、充电站的负荷及负荷等级 充电站的用电设备包括充电机、监控设备、通风装置、站内照明装置及其他用电设备。按照充电装置在经济社会中占有的重要程度，电力用户可分为以下两类。 在政治上具有重大影响，或中断供电将对社会公共交通产生较大影响，在一定范围内造成社会公共秩序严重混乱、造成较大经济损失的充电站属于二级电力用户。不属于二级电力用户的充电站为三级电力用户。 四、充电站的供电电源要求 （1）二级电力用户的充电站宜由两回路高压供电电源供电，两回路高压供电电源宜引自不同的变电站，也可引自同一变电站的不同母线段。每回路供电线路应具备100%负荷的供电能力。 （2）三级电力用户的充电站由单回路供电电源供电。 （3）用电设备容量在100kW以上的充电站，应采用10kV（20kV）电压供电。用电设备容量在100kW及以下的充电站，可采用380V电压供电。 （4）交流充电桩应采用380V/220V电压供电。 （5）直流充电桩应采用380V电压供电。 五、充电站和充电桩的配电系统 配电系统中的主要电气设备应选用经国家质量监督检验检测部门检验合格的产品，电气和电子设备应具有3C认证标志。 1.变压器 （1）变压器应采用节能环保型变压器。 （2）在满足消防条件的前提下，宜优先选用油浸式变压器。 （3）单台变压器的额定容量不宜大于1600kVA。 （4）装有两台及以上变压器的二级电力用户充电站，当其中任意一台变压器退出运行后，剩余的变压器容量应能满足全部二级用电负荷的用电需求。 （5）变压器宜选用整流变压器，以降低谐波对公用电网的影响。绕组接线宜采用Dd0yn11，也可采用Yd11yn0。当技术经济比较合理时，也可采用移相式变压器。 （6）三级电力用户的充电站，可选用两台绕组接线分别为Dyn11和Yyn0的配电变压器，以降低谐波对公用电网的影响。 五、充电站和充电桩的配电系统 2.开关柜 （1）宜选用小型化、无油化、紧凑式、免维修或少维护的电气设备。 （2）高压配电装置宜采用组合电气开关柜。当单台油浸式变压器的额定容量为630kVA及以下、干式变压器的额定容量为800kVA及以下时，变压器回路宜采用负荷开关-熔断器组合单元。当单台油浸式变压器的额定容量为630kVA以上、干式变压器的额定容量为800kVA以上时，变压器回路应选用带保护功能的断路器单元。 （3）低压开关柜宜采用金属封闭抽出式开关柜。 3.充电站配电系统 （1）10kV（20kV）以下的配电站宜采用单母线接线或单母线分段接线，380V配电站宜采用单线或单母线分段接线。 （2）采用整流变压器时，充电机的两回低压线路应分别接入整流变压器两个低压绕组系统。其他三相用电设备应均衡分配在整流变压器低压侧的两个绕组上，照明装置等单相用电设备应接于星形接线绕组侧，各单相负荷应均衡设置。 五、充电站和充电桩的配电系统 （3）变压器星形二次绕组的低压配电系统采用TN-S接地系统，变压器三角形二次绕组的低压配电系统采用IT接地系统。 （4）低压进线断路器宜具有短路瞬时、短路短延时、短路长延时三段保护功能，并具有接地保护功能。低压进线断路器宜设置分励脱扣装置，不宜设置失（低）压脱扣装置。 （5）容量较大或重要的用电设备，宜采用放射式供电。 4.充电桩配电系统 （1）充电桩的接地系统应采用TN-S接地系统。 （2）向充电桩供电的低压断路器应具有短路保护和剩余电流保护功能，其剩余电流保护额定动作电流为30mA，动作时间不大于0.1s。 （3）向充电桩供电的低压断路器宜带有分励脱扣装置附件。 （4）成组布置的交流充电桩宜采用链式供电。 （5）交流充电桩的配电系统应尽量做到三相负荷平衡且各相负荷矩相等。 五、充电站和充电桩的配电系统 4.充电桩配电系统 （6）直流充电桩宜采用放射式供电，也可采用链式供电。 （7）在新建停车场中设置充电桩时，充电桩的计算负荷应纳入变压器的总容量。 （8）在已建成停车场设置充电桩时，应对配电站现有变压器进行容量校验，对配电装置进行校核。当不能满足要求时，应采取相应的技术改造措施。 六、充电桩的配电线路及敷设要求 （1）配电线路和控制线路宜采用铜芯导线。 （2）高压电缆和低压电缆宜选用交联聚乙烯绝缘电缆，照明电缆和插座宜选用聚氯乙烯绝缘护套电缆。 （3）移动式电气设备等经常弯移或有较高柔软性要求的回路，应使用橡胶绝缘电缆。 （4）低压接地系统为TN-S接地系统时，宜选用五芯电缆，电缆中线截面应与相线截面相同；低压接地系统为IT接地系统时，可选用带接地保护线的四芯电缆。 （5）用于三相用电设备的电力电缆，其外护套宜采用钢带铠装。用于单相负荷及直流负荷的单芯电缆，其外护套不应采用导磁性材料铠装。 （6）低压电缆截面应满足最大电流工作时导体载流量的要求，并应校验线路允许压降，以满足电气装置的正常工作需求。 （7）为便于低压供电线路引入、引出充电桩，低压电缆的截面面积不宜大于120mm2。 （8）向成组布置的交流充电桩供电的低压电缆总长度应保证电缆线路正常，泄漏电流不使剩余电流保护装置发生误动作。 （9）单芯电缆不宜单根穿钢管敷设，当需要单根穿管时，应采用非导磁性管材，也可采用经过磁路分隔处理的钢管。 七、充电桩的安装方式要求 （1）落地式充电桩应垂直于地面安装，允许误差为偏离竖直位置任一方向5°以内。室外落地安装时，应安装在专设的水泥底座上，底座高出地坪200mm以上。充电设备安装完成后，桩体的下部进线孔必须用防水材料可靠封堵，以防止进水受潮。 （2）充电桩需安装在操作便利的位置。操作面板、充电桩插口、急停开关须安装在便于客户操作的外侧。除了保证用户使用便利，还需留出足够的空间进行维护或检修。 （3）壁挂式充电桩安装时应安装于与地坪垂直的墙面或立柱上，墙面或立柱应符合承重要求，固定可靠，安装高度应保证便于人工操作。建议安装高度为充电设备底部距地面高度1.2～1.4m，保证操作按钮高度为1.6m。 （4）安装固定需稳固，并考虑防盗要求。 （5）充电桩的外壳、插座门、维修门必须可靠接地，输入回路对地、输出回路对地、输入对输出之间的绝缘电阻不应小于10MΩ。 七、充电桩的安装方式要求 充电桩的安装方式如图4-2-2所示。 图4-2-2 充电桩的安装方式 八、充电桩桩体安装 1.落地式交流充电桩的安装步骤 （1）拆除桩体外包装，如图4-2-3所示。 （2）打开交流充电桩后盖，如图4-2-4所示。 （3）将进线电缆引入交流充电桩桩体，如图4-2-5所示。 （4）通过地脚螺栓将交流充电桩固定在水泥底座上，如图4-2-6所示。 图4-2-3 拆除桩体外包装 图4-2-4 打开交流充电桩后盖 图4-2-5 将进线电缆引入交流充电桩桩体 图4-2-6 通过地脚螺栓固定交流充电桩 16 八、充电桩桩体安装 1.落地式交流充电桩的安装步骤 （5）按接线图连接电缆，如图4-2-7所示，然后关闭交流充电桩后盖。 （6）清洁安装现场与桩体，安装完毕。 2.直流充电桩的安装步骤 直流充电桩内部的电气连接已由制造商在生产时完成，现场安装时，只需按照图纸的指引铺设预留的导线并接到相应的端子上即可。 （1）先按照钻孔模板要求，在水泥底座上钻4个直径为18mm、深度为100mm的孔，然后将膨胀螺栓的穿墙膨胀部分插入钻好的孔里。 （2）将充电桩桩体对好孔，放在水泥底座上，用螺栓M12×60打紧锁死，如图4-2-8所示。 （3）充电桩与水泥底座有可靠的连接，接地电阻必须小于或等于4Ω。 图4-2-8 固定充电桩桩体 图4-2-7 连接电缆 17 八、充电桩桩体安装 2.直流充电桩的安装步骤 （4）将预埋在桩体水泥底座内的三相电缆接到桩体的输入端，注意五条线的接法，颜色要对应，并将其接入接地线（注：绑扎电缆用的电缆夹或电缆带应该安装在机箱的底部，以防电缆连接头被拉力拉得太紧），如图4-2-9所示。 图4-2-9 三相电缆接入充电桩桩体 18 八、充电桩桩体安装 2.直流充电桩的安装步骤 （5）密封、清理与检查。 首先，根据设计和要求的防护等级，在柜体底部和水泥底座的交接处必须用密封垫密封，尤其是敞开的水泥底座，必须密封好，以防昆虫或污垢进入柜内。 然后，将所有的运输和包装用的材料、柜内及周边不用的东西都清理干净，如小段电缆、绑扎带、螺钉、螺母等，并用防静电的布将绝缘部分擦净，注意不要用任何的溶剂。 最后，对安装完成的充电桩进行检查。 ① 检查充电桩的固定和密封是否可靠。 ② 检查设备内部器件的紧固是否可靠。 ③ 检查电气连接和配线是否正确和完整，连接是否牢固，接地是否可靠。 ④ 检查设备的防护等级是否满足要求，特别是柜体底部电缆入口处和柜体顶部。 ⑤ 查看外观、标记、桩体完整性、清洁度及有无外来异物。 ⑥ 检查完毕，关闭柜门。 19 九、充电桩的消防设施及警报装置 （1）消防设施的放置地点或装设地点的环境应符合相应产品或设施的正常使用要求。 （2）充电站内灭火器的配置应符合GB 50140—2005《建筑灭火器配置设计规范》的要求。 （3）消防用沙应保持充足和干燥，消防沙箱、消防桶、消防铲把、消防斧把应涂成红色。 （4）室内可能出现可燃气体或有毒气体时，应设置相应的气体浓度检测报警器。 （5）室外充电区灭火器的配置应符合下列要求。 ① 不考虑插电式混合动力汽车进入时，充电站应按轻危险等级配置灭火器。 ② 考虑插电式混合动力汽车进入时，充电站应按严重危险等级配置灭火器。 （6）电动汽车充电站应同时设计消防给水系统，消防水源应有可靠的保证。 （7）消防用电设备应采用单独的供电回路，当发生火灾切断生产、生活用电时，仍应保证消防用电，其配电设备上应设置明显的标志。 （8）控制室、配电室、消防水泵房和疏散通道应设置火灾应急照明装置。 （9）火灾应急照明装置的备用电源连续供电时间不应少于30min。 20 十、小区充电桩安装流程 2014年5月，北京市发展和改革委员会、北京市科学技术委员会和北京市经济和信息化委员会联合下发的《北京市示范应用新能源小客车自用充电设施建设管理细则》中指出，新能源小客车生产企业负责组织单位和个人的充电条件确认、充电设施建设，并纳入售后服务体系；小区物业、业委会对充电设施建设应予支持和配合。供电公司必须在7个工作日内答复用电报装和供电方案；而充电设施建设企业根据供电方案于3个工作日内完成充电设施工程建设等后续工作。单位和个人申请安装充电桩的流程如图4-2-10所示。 图4-2-10 单位和个人申请安装充电桩的流程 21 十、小区充电桩安装流程 目前许多汽车厂家对于充电桩的安装政策不同，有的厂家负责免费安装充电桩，有的厂家提供一定的安装基金，另外很少一部分需要客户支付费用。确认安装充电桩后，可能还有些问题，如是否有固定车位。有些车友有年租的固定车位，但小区物业为了便于管理及免去退租后的设备拆卸麻烦，不允许在租用的车位上安装充电桩。有的小区需要业主购买车位后才可以安装充电桩。所以事先去物业了解车位情况是很有必要的。 1.勘察是否有安装条件 在安装充电桩前，首先要勘察是否有安装条件，如是否有固定车位、离国家电网线路有多远等，可以去小区物业了解具体情况。 2.选择充电桩类型 充电桩大致分为壁挂式充电桩、立柱式充电桩和移动式充电桩。壁挂式充电桩的优势就是节省空间，价格偏低，但必须安装在可以布线的墙壁上。立柱式充电桩的价格偏高，而且会占用较大的空间，但可以安装在四周空旷的停车场中。移动式充电桩适用于无固定充电场所的情况，优点是可移动，可携带，节省空间。 22 十、小区充电桩安装流程 3.了解小区的供电类型 最常见的充电桩供电来源就是普通居民用电，这需要到国家电网申请供电箱走线，经审批合格后，国家电网会派相应工作人员上门布线。如果小区内使用的是商业用电高压自管，可以免去国家电网的审批过程，直接找物业协商就可以解决，但商用电价比民用电价高。 4.确认充电桩安装方案 确认充电桩安装方案无误后开始施工。施工方要给出相应的安装方案，一般包括安装费用明细及施工布线图。 23 谢谢聆听 $