重庆站·热点|充电桩配电线缆应如何选择？

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2016供配电系列研讨会重庆站、南宁站延续了昆明站和贵阳站的“传统”，主办方会前收集汇总了重庆、广西电气设计师们在工程设计中遇到的热点、难点问题，经特邀专家和当地技术骨干提前准备，大会及小型专题研讨会充分研讨，现撷取部分专家见解分享给大家。

中国航空规划设计研究总院有限公司研究员，《工业与民用供配电设计手册》（第四版）主编刘屏周

问题1：变电站接地电阻值选择有哪些基本原则？

专家见解：

可依据以下基本原则：

——绝缘配合。GB /T 16895.10-2010 《低压电气装置 第4-44部分：安全防护 电压骚扰和电磁骚扰防护》表44.A2规定，高压接地故障引起低压工频过电压限值要求：高压接地故障保护电器动作时间≤5s，低压工频过电压不超过1200V；高压接地故障保护电器动作时间＞5s，低压工频过电压不超过250V。

——允许故障电压限值。允许故障电压限值要求见GB/T 16895.10 -2010 图44.A2。

——允许接触电压限值。GB16895.21-2011 《低压电气装置 第4-11部分：安全防护 电击防护》规定，允许故障电压限值≤50V。

依据以上基本原则确定接地极阻值。

1）高压中性点有效接地

a)低压TT系统

高压接地故障存续期内，接地故障电流IE流经外露可导电部分的接地电阻RA产生接地故障电压Uf≤1200V,则有 RA≤1200/IE,可限制接地故障电流IE，或降低接地电阻RA。高压系统中性点经低电阻接地，接地故障电流IE限值范围100～1000A，如限值取600A，RA为2Ω。

b)低压TT系统

引出低压线路在总等电位联结作用范围外，电击防护要求，允许接触电压值与接地故障保护电器动作时间见图44.A2。

当接地故障保护电器固有动作时间为定值，只有限制接地故障电流IE或接地极阻值RB，例如：动作时间为0.4s，查图44.A2曲线，允许接触电压值为310V，在总等电位联结作用范围外，可认为允许接触电压值与接地故障电压值相近，10kV系统中性点低电阻接地，接地故障电流IE限值为600A，RB可为0.5Ω。

2）高压中性点不接地或非有效接地

a)低压TT系统

高压接地故障存续期内，接地故障电流IE流经外露可导电部分的接地电阻RA产生接地故障电压Uf≤250V,则有 RA≤250/IE，规范要求IE≤10A，RA≤25Ω满足低压工频过电压要求。

b)低压TT系统

高压接地故障存续期内，接地故障电流IE流经外露可导电部分的接地电阻RA产生接地故障电压Uf，引出低压线路在总等电位联结作用范围外，接触电压限值≤50V，规范要求IE≤10A, RB≤50V/10A=5Ω。

高压系统（中性点有效接地或不接地或非有效接地）与低压系统（TN或TT接地型式）组合确定不同接地电阻值，规范中不宜规定为单一值。

问题2：PE导体对地电位升高采取何种电击防护措施？

专家见解：

当低压系统接地型式为TN系统时，外露可导电部分与变压器低压中性点相互连接的接地极，高压系统发生接地故障，接地故障电流IE流经外露可导电部分的接地电阻RB产生接地故障电压Uf，在总等电位联接范围外，TN系统内PE导体对地电位升高。

高压系统中性点有效接地系统，发生接地故障时迅速地切断电源，保护电器动作时间内， PE导体对地电位升高持续存在。

高压系统中性点不接地或非有效接地系统，发生接地故障时不切断电源，接地故障持续时间可达2h， PE导体对地电位升高持续存在。

低压系统接地故障存续期对地电压升高，如架空线路的导体折断且接地或绝缘子闪络接地，埋地敷设的电缆绝缘性能老化或局部击穿，发生带电导体经电阻RE接地，当电阻RE值足够高时，保护电器不动作，此接地故障长期存在，带电导体对地电压U0经电阻RB与电阻RE分压，PE导体对地电位长期升高。

电击防护措施如下：

1)总等电位联结

由于等电位作用，建筑物内的所有外露可导电部分和外界可导电部分都处于同一电压水平，不发生人身电击事故。

2）局部TT系统供电

总等电位联结作用范围以外低压供电应采用TT接地型式供电，保护电器为额定动作电流不大于30mA剩余电流动作保护器。

问题3：不接地的等电位联接用在何处？

专家见解：

总等电位联接应接地，但无法接地时，例如飞机400Hz供电系统，总等电位联接不接地。

采用电气分隔作为电击防护措施，采用隔离变压器供电，实现被保护回路与其它回路或地之间的分隔。电气隔离回路内带电导体不接地，设备金属外壳可与地面接触，但不能用PE导体接地。

当一台隔离变压器同时给多台用电设备供电，当其中一台用电设备一相导体碰外壳时，保护电器并不动作；而同时另一台设备的另一相导体也碰外壳，保护电器并也不动作。

但同时发生故障的两台设备在人体伸臂的范围内，人体有可能受到电击。为了防止电击发生，用电设备之间应用绝缘线联结，实现不接地的等电位联结，再发生上述故障时，保护电器动作，切断电源防止电击产生。

问题4：电力电缆如何分类？

专家见解：

根据DL/T 401-2002《高压电缆选用导则》标准，电力电缆分类：

A 类：接地故障能尽可能快地被清除，但在任何情况下不超过lmin的电力系统。

B 类：该类仅指在单相接地故障情况下能短时运行的系统。一般情况下，带故障运行时间不超过lh。但是，如果有关电缆产品标准有规定时，则允许运行更长时间。

注：应该认识到在接地故障不能被自动和迅速切除的电力系统中，在接地故障时，在电缆绝缘上过高的电场强度使电缆寿命有一定程度的缩短。如果预期电力系统经常会出现持久的接地故障，也许将该系统归为下述的C类是经济的。

C 类：该类包括不属于A 类或B 类的所有系统。

高压电缆类别与U0/U和Um见下表。

电缆的额定电压值U0/U和Um的关系（单位：kV）

标称电压U	最高电压Um	电缆额定电压U0
		A类、B类	C类
1	1.2	0.6	0.6
3	3.6	1.8	3.0
6	7.2	3.6	6.0
10	12	6	8.7
20	24	12	18
35	40.5	21	26
66	72.5	36	50
110	126*	64	—
*IEC标准为123。

中国汽车工业工程有限公司教授级高级工程师，电气专业技术委员会主任委员，技术部副部长孙文华

问题5：电动汽车充电装置设计充电模式的选择

专家见解：

充电模式按照IEC标准分为以下4种：

充电模式1：电动车与交流电网（电源）的连接于16A及以下，单相交流250V及以下或三相交流480V及以下的标准供电插座，且在电源侧使用带电导体及保护接地导体。

充电模式2：电动车与交流电网（电源）的连接使用32A及以下，单相交流250V及以下或三相交流480V及以下的标准供电插座，使用带电导体及保护接地导体的同时，在电动车和插头或缆上控制与保护装置之间带有控制导引功能和人身防电击系统(剩余电流保护器，即RCD）。

充电模式3：电动车与交流电网（电源）的连接使用专用的电动车供电设备，电动车供电设备固定连接在交流电网（电源）上，且其内的控制设备具有控制导引功能。

充电模式4 ：电动车与交流电网（电源）的连接使用非车载充电机，充电机固定连接在交流电网上，且具有控制导引功能。

最新发布的产品标准GB/T 18487.1-2015《电动车辆传导充电系统  一般要求》已于2016年1月1日实施，该标准有如下规定：不应使用模式1对电动汽车进行充电。为保证安全，从2016年开始在国内销售的电动汽车应采用充电模式2～4。

问题6：充电桩配电线缆的选择

专家见解：

1）充电桩负荷属于非消防负荷，因此充电桩配电线缆无需采用耐火电缆。

2）是否选用阻燃电缆应根据现行标准及安装场所的火灾危险性确定。

3）对于安装环境特殊的场所如潮湿、腐蚀、有机械应力等，线路选择应满足环境的要求。

郭乃嘉

充电桩负荷属于非消防负荷，因此充电桩配电线缆无需采用耐火电缆

犀犀2000

不错，学习了

fallback001

不错。学习了。

hbliuwei123

充电桩负荷属于非消防负荷，因此充电桩配电线缆无需采用耐火电缆