Elektrofahrzeuge: Ladestation für Elektrofahrzeuge der 18. Auflage

May 18, 2023

EV-Installateure sind dafür verantwortlich, vor der Freigabe der Installation zu prüfen, ob die von ihnen im Vereinigten Königreich installierten Geräte und Produkte den entsprechenden Produktstandards und den Anforderungen von BS7671 entsprechen. Im Prinzip scheint dies einfach zu sein, aber was bedeutet dies in der Praxis für das korrekte Ausfüllen des Elektroinstallationszertifikats – Abschnitt zu RCD-Details und -Standards?

Dokumentation?

Installateure können sich schützen, indem sie die genauen Anforderungen von BS7671 in Bezug auf Design, Installation, Inspektion und Prüfung befolgen. Um zu wissen, worauf bei der Auswahl von Ladestationen zu achten ist, ist ein klares Verständnis der verschiedenen Standards (Überschriften) in BS7671 im Zusammenhang mit RCD-Schutz und Ladestationen für Elektrofahrzeuge erforderlich. Es kostet nichts, sich auf der BSI-Website einen Überblick über eine relevante Norm zu verschaffen.

30-mA-RCD-Schutz in Modus-3-Ladepunkten integriert: BS7671 722.531.3.101 legt fest, dass der RCD-Schutz bestimmte Standards erfüllen muss (wird später ausführlicher besprochen). Einige Hersteller machen in ihren Unterlagen irreführende Behauptungen. Es ist kaum zu glauben, dass dies Absicht ist, aber es zeugt von mangelndem Verständnis der relevanten Standards. Dies kann dazu führen, dass die Installateure falsche Angaben auf den zugehörigen Installationszertifikaten machen und, schlimmer noch, den Benutzern der Ladestationen keinen wirksamen Schutz bieten.

Der Abschnitt im Installationszertifikat zum RCD-Schutz bezieht sich auf RCDs, die den in BS7671 festgelegten Standards entsprechen:

Alle Abweichungen von BS7671, z. B. die Verwendung von Produkten, die nicht den Standards* entsprechen, müssen separat erfasst werden – siehe 120.3, 133.1.3, 133.5.

Beachten Sie die Anforderungen von Reg 133.1.3: Fügen Sie dem Prüfzertifikat eine Erklärung bei, in der Sie alle Einzelheiten zu den Abweichungen angeben und erklären, warum z. B. BS7671 verlangt, dass „… das Gerät das gleiche Maß an Sicherheit bietet, wie es durch die Einhaltung der Vorschriften gewährleistet wird.“

*In der Praxis wäre es für einen Installateur nicht ratsam, die Verantwortung für die Designleistung von Geräten zu übernehmen, die nicht den bestehenden Standards entsprechen – siehe Verordnung. 133.1.1 . Manche tun es jedoch, und sei es unwissentlich. Mehrere europäische Länder gehen hart gegen Hersteller von Ladestationen vor, die Dokumentation und zugehörige Produkte irreführen, was dazu führt, dass Produkte von Großhändlern aus dem Verkauf genommen werden.

Inspektion, Prüfung, Installationszertifikat.

So überprüfen Sie, ob das Produkt gemäß BS7671 sicher für die Verwendung ist:

642.1: Diese Inspektion stellt klar, dass die Ausrüstung und die Installation den entsprechenden Standards für das Vereinigte Königreich entsprechen. Die Überprüfung elektrischer Geräte vor der Installation spart Zeit und Geld.

642.2: Überprüfen Sie, ob die Ausrüstung den Anforderungen von 511 entspricht. Das heißt, jedes Gerät muss den aktuellen einschlägigen BS-, EN- oder IEC-Normen entsprechen. Verifiziert durch Bezugnahme auf die aktuelle UKCA 2023-Dokumentation des Herstellers, ausgestellt im Vereinigten Königreich.

Es besteht das Risiko, dass Elektrofahrzeuge, die sich bereits in der Lieferkette befinden, veraltet sind oder Änderungen unterliegen, beispielsweise einer Änderung der Installationsanweisungen des Herstellers. Technische Informationen auf der Website eines Vermittlers sind möglicherweise nicht aktuell. Stellen Sie sicher, dass Sie über die aktuelle Dokumentation des Ladestationsherstellers und die unterstützende UKCA D of C verfügen. Diese erhalten Sie vom Hersteller (sofern dieser eine Niederlassung im Vereinigten Königreich hat) oder seinem gesetzlich anerkannten britischen Vertreter/Importeur. Letztere sind rechtlich verantwortlich für Produkte, die auf dem britischen Markt in Verkehr gebracht werden und von Herstellern mit Sitz außerhalb des britischen Festlandes stammen.

133.1.1: Ein in der Ladestation installierter RCD, sei es ein Produkt oder eine integrierte Funktion, muss die vollständigen Anforderungen von 61008 bzw. 61009 erfüllen. Überprüfen Sie die aktuelle Dokumentation und das Kleingedruckte des Herstellers, um sicherzustellen, dass der RCD den richtigen Standards entspricht. Im Zweifelsfall einen externen FI-Schutzschalter gemäß den entsprechenden Standards von BS7671 einbauen.

Für diejenigen unter Ihnen, die neu in der Branche sind: Die Durchführung eines einfachen RCD-Auslösetests bei 643,7 am Ausgang eines Gehäuses beweist nicht, dass das Gehäuse einen RCD enthält. Sie müssen dies überprüfen, indem Sie das in BS7671 beschriebene korrekte Inspektionsverfahren befolgen, wie Sie es bei jeder Verbrauchereinheit/Garageneinheit tun würden. Bei einer Modus-3-Ladestation handelt es sich praktisch um eine Verbrauchereinheit mit einer daran angeschlossenen Steckdose oder einem angeschlossenen Kabel sowie etwas Elektronik zur Steuerung der Ladefunktion/Smart Charge usw.

BS7671 722.531.3.101 RCD- oder RDC-Definition?

Das Verständnis der grundlegenden Terminologie im Zusammenhang mit dem Laden von Elektrofahrzeugen ist eine Voraussetzung, um fundierte und sichere Entscheidungen bezüglich der Ausrüstung treffen zu können.

Wie RCDs werden RDC-DDs (Residual Direct Current Detection Devices) nach der von ihnen bereitgestellten Funktionalität klassifiziert. Die Akronyme RCD und RDC-DD sind ähnlich, aber ihre Funktionen sind unterschiedlich und können von Unvorsichtigen oder Unerfahrenen leicht verwechselt werden.

RCDs: Bieten Sie Fehlerschutz und zusätzlichen Schutz gemäß der Definition in BS7671. Es ist leicht, fälschlicherweise anzunehmen, dass RCDs nur mit Fehlerströmen im mA-Bereich verbunden sind. RCD-Kontakte müssen in Kombination mit einem Kurzschlussschutz (intern oder extern im Gerät) sicher öffnen und den Stromkreis elektrisch isolieren, wenn er einem Fehlerstrom ausgesetzt ist, bis zur Ausschaltkapazität der Kombination.

Die Bezeichnung RCDs als „elektronisch“ und nicht als „elektromechanisch“ zeugt von begrenzten Kenntnissen der RCD-Technologie. Jeder RCD, der im Zusammenhang mit Ladeanwendungen für Elektrofahrzeuge verwendet wird, enthält elektronische Komponenten und alle RCDs müssen elektromechanische Kontakte verwenden, um eine galvanische Trennung zu gewährleisten. Im allgemeinen Gebrauch gibt es keine „elektronischen“ Komponenten, die für eine galvanische Trennung sorgen.

Die Normen klassifizieren RCDs als Fehlerstromschutzeinrichtungen. Die Kontakte und Kammern müssen entsprechend ausgelegt sein, um einen bestimmten Bereich von Fehlerströmen sicher und zuverlässig ohne Schweißen zu bewältigen. Die Isolationskontaktabstände für RCDs sind größer als die, die für kleine Schütze und auf Leiterplatten montierte Relais erforderlich sind, die in den meisten Ladegeräten für Elektrofahrzeuge verwendet werden. Durch die von den RCD-Normen (61008 oder 61009) geforderten Kurzschlussunterbrechungstests wird überprüft, ob der Stromkreis nach einem Fehler elektrisch isoliert ist. Doepke und andere namhafte RCD-Hersteller lassen ihre Geräte von Dritten wie dem VDE zertifizieren.

BS7671 legt fest, dass RCDs, die in britischen Installationen verwendet werden, einem der folgenden Standards 61008, 61009 oder 60947-2 entsprechen müssen. Dies gilt auch für Ladestationen für Elektrofahrzeuge – siehe 722.531.3.101. Anmerkung 60947-2 bezieht sich auf CBRs; nicht für den Gebrauch durch normale Personen bestimmt.

DRC-DD: Die Hauptfunktion von RDC-DDs (IEC 62955) für den Einsatz in Ladeanwendungen im Modus 3 besteht darin, niedrige Werte des glatten Gleichfehlerstroms zu erkennen und den Stromkreis zu trennen. Glatte DC-Fehlerströme (dazu gehören Fehlerströme mit einer Zeitbasis < ½ Periode, die nicht durch Null gehen) können die Induktionstechnologie sättigen, die zur Überwachung von AC-Restströmen im Zusammenhang mit der AC-Versorgungsspannung verwendet wird.

62955 definiert zwei grundlegende Klassifizierungen von RDC-DDs:

DRC-MD:DerMsteht für ÜBERWACHUNG.

RDC-MD: Es gibt 3 Unterklassifizierungen (im Standard definierte Formen der Produktkonfiguration):

Für Ladepunkthersteller ist es üblich, einen separaten Gleichstromsensor zu kaufen und ihn mit einem Schütz oder PCB-Relais zu kombinieren, um die Schaltfunktion auszuführen (RDC MD 4.1.1.1).

Der Hersteller der Ladestation ist dann dafür verantwortlich, die Produktüberprüfung/-prüfung der Kombination aus Stromsensor und Schaltgerät gemäß den Anforderungen von 62955 durchzuführen. Hersteller von Ladestationen, die nicht gemäß den Standards prüfen, können die in BS7671 festgelegte Überprüfung nicht bereitstellen.

Abschnitt 9.11.2.3 von 62955 für RDC MDs legt fest, dass die Kombination + SCPD (vom Hersteller angegeben) Kurzschlusstests unterzogen werden muss. Diese Tests bestätigen, dass das RDC+SCPD Kurzschlussströmen bis zum bedingten Nennkurzschlussstrom schadlos standhalten kannICHNC. Die Kombination muss nach den Prüfungen wiederverwendbar sein, dh die Kontakte dürfen nicht verschweißen und die Isolationsspannung muss erhalten bleiben. Der Mindestwert vonICHNC Der in der Norm zulässige Wert beträgt 500 A, d. h. der maximale Wert des voraussichtlichen Fehlerstroms am Installationsort für eine Ladestation mit dieser Charakteristik. Viele kleine Schütze und Relais im Zusammenhang mit Ladegeräten für Elektrofahrzeuge bergen ein hohes Risiko des Verschweißens und wären nicht für die Wiederverwendung geeignet. Daher sind diese Tests bei der Überprüfung des Designs besonders wichtig.

IEC 62955 legt fest, dass RDC-MDs in Kombination mit einem RCD gemäß 61008 oder 61009 verwendet werden müssen, um einen 30-mA-Schutz zu bieten.

Notiz:

Die Klausel 61851-1 legt fest, dass Relais 61810-1 und/oder Schütze 60947-4 erfüllen. Beide Normen erkennen das hohe Risiko des Kontaktschweißens bei der Verwendung dieser Geräte an – siehe Empfehlungen zur Risikobewertung in diesen Normen. Konstruktionen, die einer korrekten Risikobewertung gemäß den Normen unterliegen, würden die Konstruktionsschwäche der Verwendung dieser Kontakte zum Schutz vor elektrischem Schlag verdeutlichen.

DRC-PD:DerPsteht für SCHUTZ.

Diese Geräte bieten zusätzlich zur glatten 6-mA-Gleichstromerkennung einen 30-mA-Fehlerstromschutz und eine Isolierung unter Fehlerbedingungen: Beispielsweise müssen die Kontakte mechanisch verbunden sein, um die Trennung aller stromführenden Leiter sicherzustellen, z. B. für einen FI-Schutzschalter, Abschnitt 8.1.2 von 61008*

*Anhang O von 62955 besagt, dass die Tests des RDC-PD gemäß der relevanten RCD-Norm „ohne Änderung gelten“.

Schütze oder Relais würden die vollständigen Testanforderungen von 61008 oder 61009 nicht bestehen.

BS7671 722.511.101 Ladestationen für Elektrofahrzeuge müssen den relevanten Teilen von 61851-1 entsprechen:

„Nichts auf der Welt ist gefährlicher als aufrichtige Unwissenheit und gewissenhafte Dummheit.

Martin Luther King jr"

Beispiel: Der Hersteller der Ladestation hat die Risiken der Verwendung eines Schützes oder von Relaiskontakten bei Fehlerunterbrechungsanwendungen nicht erkannt (nicht die vollständigen Empfehlungen der Normen befolgt) – RCD ist nicht im Stromkreis enthalten, um zusätzlichen Schutz zu bieten, wie in BS7671 gefordert.

Denken Sie darüber nach – wenn dies Ihr Haus wäre, würden Sie anstelle eines 2-poligen FI-Schutzschalters eine Verbrauchereinheit mit einem zweipoligen Relais installieren, das von einem Fehlerstromwächter betrieben wird – ohne Frage – NEIN!

Lesen Sie das Kleingedruckte, bevor Sie eine Ladestation installieren, ohne den entsprechenden, von den Normen geforderten RCD-Schutz – stellen Sie sich vor, es wäre eines Ihrer Familienmitglieder, das sein Elektrofahrzeug im Regen auflädt.

In BS7671 referenzierte Standards helfen Installateuren, begründete und sichere Entscheidungen zu treffen:

Es besteht eine enge Übereinstimmung zwischen dem Ladestationsstandard 61851-1, dem RDC-DD-Standard 62955 für das Laden im Modus 3 und den zugehörigen RCD-Standards gemäß BS7671. Diese Normen ermöglichen technische Produktentwicklungen unter Beibehaltung grundlegender elektrischer Sicherheitsanforderungen unter Verwendung bewährter elektrischer Theorie und Praxis.

61851-1 Abschnitt 8.5 legt fest, dass in der Ausrüstung verwendete RCDs einer der folgenden Produktnormen entsprechen müssen: 61008, 61009, 60947 -2* und 62423** für Typ F oder B, sofern zutreffend, dh der RCD wird als eigenständiger RCD bewertet Gerät, auf den entsprechenden Standard.

61851-1 Klausel 14 (C) Nur Großbritannien: 30-mA-Ladepunkt-RCDs müssen manuell zurückgesetzt werden, dh sie dürfen nicht automatisch durch die Software in der Ladestation zurückgesetzt werden oder aus der Ferne zurückgesetzt werden, z. B. Referenz BS7671 531.1.1; Die automatische Wiedereinschaltung von RCDs darf nur an Orten installiert werden, zu denen der Zugang nur geschulten oder qualifizierten Personen vorbehalten ist.

Wie weiter oben in diesem Artikel erklärt, liegt der Grund dafür darin, dass RDC-MDs, die Relais oder Schütze zum Schalten von Lasten und zum Schalten niedriger Pegel eines glatten Gleichfehlerstroms verwenden, nicht für die Bereitstellung eines 30-mA-RDC-Schutzes geeignet sind. Sie müssen mit einem separaten RCD/Fehlerschutzgerät verwendet werden, das gemäß 61008 oder 61009 getestet wurde.

*60947-2 bezieht sich auf CBRs: Nicht für die Verwendung durch normale Personen geeignet – siehe 411.4.4, Anmerkung 2

**62423 RCD-Prüfeigenschaften Typ F oder B: Zusätzliche Prüfungen erforderlich zu 61008-1, 61009-1, 60947-2.

Abschluss

Lassen Sie sich nicht von der Dokumentation von Herstellern außerhalb des Vereinigten Königreichs täuschen, die sich auf die Bereitstellung des RCD-Schutzes bezieht, aber keinen spezifischen Verweis auf die in den Vorschriften erforderliche Produktnorm enthält.

Einige Hersteller von Ladestationen behaupten möglicherweise, dass es keine gesetzliche Verpflichtung sei, Geräte herzustellen, die den anerkannten Standards entsprechen – richtig. Es besteht jedoch eine gesetzliche Verpflichtung, das Design durch die Anwendung geeigneter Risikobewertungen, Designverfahren und Leistungstests zu überprüfen, bevor elektrische Geräte auf den Markt gebracht werden.

Das benannte Unternehmen/Agent, das Elektrogeräte in das Vereinigte Königreich importiert, ist rechtlich dafür verantwortlich, zu überprüfen, ob das Gerät den entsprechenden Vorschriften, z. B. den Electrical Equipment (Safety) Regulations 2016, entspricht.

Die Verwendung anerkannter Standards ist eine einfache und sichere Möglichkeit, die grundlegenden Leistungsanforderungen und die längerfristige Sicherheit von Geräten zu überprüfen. Diese Standards müssen in vollem Umfang angewendet werden, soweit dies für die Sicherheit des Geräts oder Produkts angemessen ist. Wenn der Hersteller beispielsweise einen 30-mA-RCD-Schutz bereitstellt, muss das Produkt den zugehörigen RCD-Standard vollständig erfüllen, d Reifen, aber nicht die Bremsen. Bitten Sie den Hersteller, aktuelle UKCA-Konformitätserklärungen vorzulegen, in denen die Standards aufgeführt sind, die er angeblich erfüllt. Wenn sich das D von C nicht auf die in BS7671 genannten RCD- und RDC-DD-Standards bezieht, wären separate Geräte erforderlich, um die Empfehlungen von BS7671 zu erfüllen.

Beim Kauf und der Installation nicht konformer elektrischer Geräte liegt die Verantwortung beim Installateur, sicherzustellen, dass die Geräte mindestens das gleiche Maß an Sicherheit bieten wie Geräte, die gemäß den geltenden Normen hergestellt wurden – siehe 7671 133.1.3.

In der Praxis wäre es für einen Installateur unmöglich, dies zu erreichen, ohne Zugang zu einer spezialisierten Design- und Testeinrichtung mit entsprechenden Designkenntnissen, Standards und Testgeräten zu haben.

Um die Anforderungen von BS7671 zu erfüllen, müssen Ladestationsgeräte für Modus 3 61851-1 erfüllen. Beide Standards erfordern, dass 30-mA-RCDS, die in oder mit der Ausrüstung verwendet werden, 61008 bzw. 61009 entsprechen.

Chaz Andrews – Technischer Leiter, Doepke UK Ltd

[email protected]oderwww.doepke.co.uk