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    汽车充电站防雷保护方案

    更新时间: 2021-02-02 16:46
    第一部分 设计依据
    1.设计依据
    建筑物防雷设计规范                                                      GB50057-2010
    建筑物电子信息系统防雷技术规范                              GB50343-2012
    建筑物防雷—防雷装置保护、级别的选择                  IEC61024-1-1
    质量管理体系认证                                                          ISO9001:2000
    民用建筑电气设计规范                                                  JGJ/T16-92
    2.方案设计理念
           现在各个国家都在大力开发新能源产品、项目,但只是开发还远不足够,要能够生产出不但可以用上新能源产品开发出来的资源,还能够更加节约资源的产品,才是王道。所以电动汽车为将成为其中新能源的一个产业。为了推进这一事情的发展,各个国家都出台了形式多样的扶持政策,在中国,这更是汽车工业崛起的大好机遇,因此电动汽车的普及是大势所趋。
           电动汽车如果越来越多,那我们走在半路上没有电了,怎么办呢?那就必须要随时随地的,都有一个电动汽车充电站了。充电站承担着为电动汽车动力提供动力能源的使命,所以充电站的各个环节的保护工作都必须要做好,比喻防雷。
    充电站的终端就是交流充电桩、直流充电桩、所以以充电桩为终点,按照国家规范要求,在电源方面要实现三级电源防雷防护,将残压降至1.5KV以内;信号方面,在各个数据采集、计费收费、监控安防等设备端安装相应的防雷器。

    第二部分雷电防护措施
    1.方案设计范围
    电源系统、数据采集系统、监控安防系统的防雷防护。
    2.方案设计目标
          将充电桩处的残压降至1.5KV以内;保障数据采集系统、监控安防系统、能够正常传输数据,免受雷电流的入侵而损坏设备。
    3.充电站电源系统防雷设计
    a.电源第一级防雷
          在低压开关柜总电源处并联安装一套雷舫LF M25G/4型三相电源防雷器,作为充电站电源的第一级电源防雷保护。产品技术参数:
    型    号 LF M25G/4
    最大持续运行电压(VAC) 255
    标称通流容量In(kA, 8/20µs) 25
    雷电冲击电流limp(kA, 10/350µs) 25
    短路电流耐受能力(KA) 6
    额定断开续流能力(A) 500
    保护水平(kV) 2.0
    最大后备熔丝(A) 160
    响应时间(ns) <100
    工作温度(℃) -40~+80
    b.电源第二级防雷
          防雷是按照一个循序渐进的过程,所以需要在低压分配电箱处安装一个第二级电源防雷器,使雷电残压降到一个更加合理的范围。
    具体措施:
          在低压分配电箱处并联前装一套雷舫LF M40/4型三相电源防雷模块,做为机房电源的第二级防雷保护。产品技术参数:
    型    号 LF M40/4
    标称通流容量In(kA, 8/20µs) 20
    最大通流容量Imax(kA, 8/20µs) 40
    保护水平(kV) 1.8
    最大连续工作电压(VAC) 385
    响应时间(ns) <25
    最大后备熔丝(A) 32
    工作温度(℃) -40~+80
     
    c.电源第三级防雷
           虽然充电站已经安装了第一级、第二级的防雷器,但是当较大雷电流进入时,前二级防雷器可将绝大部分雷电流由地线泄放,而剩余的雷电残压还是相当高,并末达到国家要求标准1.5KV以内,还存在感应雷电流损坏设备的可能,需要在直流充电桩、交流充电桩电源进线前端安装第三级电源防雷器。
    具体措施:
           在直流充电桩、交流充电桩电源进线前端安装一套雷舫LF M20/2型电源防雷器,做为电源的第三级防雷保护。产品技术参数:
    型    号 LF M20/4
    标称通流容量In(kA, 8/20µs) 10
    最大通流容量Imax(kA, 8/20µs) 20
    保护水平(kV) 1.15
    最大连续工作电压(VAC) 275
    响应时间(ns) <25
    最大后备熔丝(A) 16
    工作温度(℃) -40~+80
    机房电源系统防雷安装示意图:

    4.数据采集、监控安防系统防雷设计
             充电站数据采集大多采购网络信号进行传输数据;监控安防设备由视频、信号、电源等多种线路;因此数据采集、监控均应在相应的线路上进行设防。
    具体措施:
            充电桩数据采集,由监控机房网络交换机进行汇集,在机房网络交换机输入端安装一个雷舫LF RJ45-NET/20型串联电源防雷器。产品技术参数:
    型    号 LF RJ45-NET/20
    标称通流容量In(A, 8/20µs) 250
    最大通流容量Imax(A, 8/20µs) 500
    接口类型 RJ45
    额定工作电压(V) 24
    保护水平(V) 100
    传输速率(Mbps) 155
    响应时间(ns) <1
    插入损耗(dB) 0.2
    保护路数 20路
    工作温度(℃) -40~+80
    充电桩网络输出接口处安装一个雷舫LF RJ45-NET型串联电源防雷器。产品技术参数:
    型    号 LF RJ45-NET
    标称通流容量In(A, 8/20µs) 250
    最大通流容量Imax(A, 8/20µs) 500
    接口类型 RJ45
    额定工作电压(V) 24
    保护水平(V) 100
    传输速率(Mbps) 155
    响应时间(ns) <1
    插入损耗(dB) 0.2
    工作温度(℃) -40~+80
           监控摄像机通过同轴视频信号线进行传输,所以在DVR视频接入端安装雷舫LF BNC-VIDEO/20型视频信号防雷器。产品技术参数:
    型    号 LF BNC-VIDEO/20
    标称通流容量In(kA, 8/20µs) 5
    最大通流容量Imax(kA, 8/20µs) 10
    接口类型 BNC
    额定工作电压(V) 5
    最大持续运行电压(V) 8
    保护水平(V) 250
    最大数据传输速率(Mbit/s) 16
    响应时间(ns) <1
    带宽MHz 300
    保护路数 20路
    工作温度(℃) -40~+80
           球机RS485控制线由监控机房进行统一控制,所以在RS485控制信号线接入端安装一个雷舫LF RS485型信号防雷器。产品技术参数:
    型    号 LF RS485
    标称通流容量In(kA, 8/20µs) 5
    最大通流容量Imax(kA, 8/20µs) 10
    保护水平(V) 65
    额定工作电压(V) 24
    响应时间(ns) <25
    工作温度(℃) -40~+80
            室外枪机由视频线、电源线进行工作,需要在枪机进线前端安装一套雷舫LF CCTV-2型集视频、电源线合二为一的防雷器。产品技术参数:
    型号 LF CCTV-2
    保护线路 220V电源线路 24V电源线路 12V电源线路 视频线路
    标称电压 Un(V) 220 24 12 5
    最大持续运行电压 Uc(V) 275 26.8 15 8
    标称放电电流(8/20μs) In(KA) 5 5 5 5
    最大放电电流(8/20μs) Imax(KA) 10 10 10 10
    电压保护级别 Up ≤1 ≤100 ≤65V ≤250V
    响应时间 Ta(ns) ≤25 ≤25 ≤25 ≤1
    接口形式 工业压接端子 工业压接端子 工业压接端子 BNC
    安装方式 螺丝紧固
    外壳材料 硬质黑色铝合金 GB2408-96 V-0级
    测试依据 IEC 61643-21;GB 18802.21
    工作温区 -40℃··+80℃
           室外球机由视频线、电源、控制线进行工作,需要在枪机进线前端安装一套雷舫LF CCTV-3型集视频、电源、控制线合三为一的防雷器。产品技术参数:
    型号 LF CCTV-3
    保护线路 220V电源线路 24V电源线路 12V电源线路 视频线路 控制线路
    标称电压 Un(V) 220 24 12 5 24
    最大持续运行电压 Uc(V) 275 26.8 15 8 26.8
    标称放电电流(8/20μs) In(KA) 5 5 5 5 5
    最大放电电流(8/20μs) Imax(KA) 10 10 10 10 10
    电压保护级别 Up ≤1KV ≤100V ≤65V ≤250V ≤200V
    响应时间 Ta(ns) ≤25 ≤25 ≤25 ≤1 ≤1
    接口形式 工业压接端子 工业压接端子 工业压接端子 BNC 工业压接端子
    安装方式 螺丝紧固
    外壳材料 硬质黑色铝合金 GB2408-96 V-0级
    测试依据 IEC 61643-21;GB 18802.21
    工作温区 -40℃··+80℃
     
     数据采集、监控安防系统防雷安装示意图:

     

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