انتقل إلى المحتوى 
جدول المحتويات
يتسارع التحول العالمي نحو المركبات الكهربائية، وتزداد معه الحاجة إلى بنية تحتية موثوقة وفعالة وآمنة لشحن هذه المركبات. وراء كل محطة شحن عالية الأداء، يكمن عنصر أساسي غالبًا ما يُغفل عنه، ألا وهو الأنبوب الكهربائي. وباعتباره مسارًا وقائيًا للكابلات، فإن الأنبوب الكهربائي المناسب لا يحمي الأسلاك من التلف المادي والعوامل الجوية والتعرض للأشعة فوق البنفسجية فحسب، بل يضمن أيضًا الامتثال للمواصفات والمعايير الكهربائية.
بالنسبة لمحطات شحن السيارات الكهربائية، لا يقتصر اختيار الأنابيب على اختيار أي أنبوب مناسب، بل يتعلق أيضًا بموازنة الأداء والسلامة والمتطلبات التنظيمية والقدرة على التكيف على المدى الطويل. قد يؤدي استخدام النوع الخاطئ إلى إصلاحات مكلفة، أو مخالفات للوائح، أو انخفاض كفاءة الشحن.
ستشرح لك هذه المقالة أساسيات اختيار الأنابيب الكهربائية لتطبيقات شحن المركبات الكهربائية. سواءً كنت مقاولاً، أو مدير منشأة، أو مُخطط بنية تحتية للمركبات الكهربائية، ستتعلم ما يلي:
- لماذا تلعب الأنابيب دورًا حاسمًا في موثوقية محطات الشحن وسلامتها
- كيف تختلف متطلبات أنابيب شحن المركبات الكهربائية عن التركيبات الكهربائية السكنية القياسية
- أنواع الأنابيب الأكثر ملاءمة لمستويات شحن المركبات الكهربائية المختلفة
- كيفية اتخاذ خيار مستنير بناءً على البيئة والحمل وقابلية التوسع المستقبلية
- نصائح عملية للتركيب والصيانة لإطالة عمر النظام
فهم شحن السيارات الكهربائية
ما هو شحن السيارة الكهربائية؟
شحن المركبات الكهربائية هو عملية نقل الطاقة الكهربائية من مصدر الطاقة إلى بطارية السيارة الكهربائية لتجديد الطاقة المخزنة.
ويتم ذلك من خلال معدات إمداد المركبات الكهربائية (EVSE) - والتي يشار إليها عادةً باسم محطة الشحن، والتي توفر:
- اتصال كهربائي آمن بين شبكة الطاقة والسيارة الكهربائية.
- وظائف التحكم والمراقبة لتنظيم الشحن.
- ميزات الحماية مثل حماية التيار الزائد، واكتشاف الأعطال الأرضية، والتواصل مع الأنظمة الموجودة على متن المركبة.
يمكن لشحن المركبات الكهربائية استخدام طاقة التيار المتردد (AC) أو التيار المستمر (DC):
- شحن التيار المتردد (المستوى 1 والمستوى 2) يستخدم الشاحن الموجود على متن السيارة الكهربائية لتحويل التيار المتردد من الشبكة إلى تيار مستمر لتخزين البطارية.
- الشحن السريع بالتيار المستمر يقوم بتوصيل التيار المستمر مباشرة إلى البطارية باستخدام شاحن خارجي، متجاوزًا الشاحن الموجود على متن السيارة لشحن أسرع بكثير.
مستويات شحن السيارات الكهربائية في أمريكا الشمالية
يتم توحيد شحن المركبات الكهربائية في ثلاثة مستويات أساسية، ولكل منها خصائص مختلفة من حيث الجهد والتيار وسرعة الشحن.
مستوى الشحن | الجهد االكهربى | التيار النموذجي | انتاج الطاقة | سرعة الشحن | حالات الاستخدام الشائعة |
المستوى 1 (AC) | 120 فولت (أحادي الطور) | 12–16 أ | ~1.4–1.9 كيلو واط | ~2–5 أميال من المدى في الساعة | الشحن المنزلي باستخدام منفذ قياسي؛ شحن بطيء طوال الليل |
المستوى 2 (AC) | 208–240 فولت (أحادي الطور) | 16–80 أ | ~2.5–19.2 كيلو واط | ~12–80 ميلاً من المدى في الساعة | المنازل وأماكن العمل ومواقف السيارات التجارية ومستودعات الأساطيل |
الشحن السريع بالتيار المستمر (DCFC) | 400–1000 فولت تيار مستمر | 50–500 أمبير (يعتمد على الموقع) | ~50–350+ كيلو واط | ~60–200+ ميل في 20–40 دقيقة | ممرات الطرق السريعة، وتجارة التجزئة ذات الحركة المرورية الكثيفة، وعمليات الأسطول، والقطاع العام |
ملحوظة: تعتمد سرعة الشحن على سعة بطارية السيارة ومعدل القبول وحالة الشحن، وتختلف النتائج الفعلية.
كيف يختلف شحن المركبات الكهربائية عن الاستخدام الكهربائي السكني القياسي
تختلف عملية شحن المركبات الكهربائية، وخاصة بالنسبة لمستوى 2 وDCFC، بشكل كبير عن الأحمال الكهربائية المنزلية العادية:
1. الأحمال العالية المستمرة
يُعامل نظام EVSE عادةً كحمل مستمر وفقًا لتعريفات NEC (الكود الكهربائي الوطني)، مما يعني أنه من المتوقع أن يعمل لمدة ثلاث ساعات أو أكثر. يؤثر هذا على حجم الموصل، وخفض تصنيفه، واعتبارات ملء الأنابيب.
2. موصلات وأحجام مسارات أكبر
غالبًا ما تتطلب المستوى 2 وDCFC موصلات ذات مقياس أثقل (على سبيل المثال، #6 AWG وأكبر)، وأحيانًا تشغيلات متوازية متعددة، مما يؤثر بشكل مباشر على قطر القناة ونصف قطر الانحناء
3. البيئات الخارجية والقاسية
تقع العديد من المحطات في الهواء الطلق، معرضة للأشعة فوق البنفسجية، والمطر، والثلوج، وأملاح إزالة الجليد، والزيوت، والأضرار الميكانيكية، مما يتطلب مواد توصيل مقاومة للعوامل الجوية ومقاومة للتآكل.
4. المسارات المعقدة
قد تتضمن التركيبات حفر الخنادق، أو عبور مواقف السيارات، أو المسارات تحت الأرض، مما يتطلب متطلبات عمق الدفن والتجهيزات الخاصة.
5. فصل البيانات والطاقة
تتضمن أنظمة EVSE الحديثة كابلات الشبكة والتحكم التي قد تتطلب قنوات منفصلة عن موصلات الطاقة من أجل التوافق وتقليل التداخل.
6. قابلية التوسع المستقبلية
على عكس معظم الأسلاك المنزلية، فإن البنية التحتية لشحن السيارات الكهربائية غالبًا ما تتوسع بمرور الوقت - والتخطيط لسعة التوصيلات الاحتياطية منذ البداية يمكن أن يوفر تكاليف مستقبلية كبيرة.
غرض الأنابيب في شحن المركبات الكهربائية
في محطات شحن السيارات الكهربائية، يعمل الموصل كمسار وقائي وتنظيمي لكل من كابلات الطاقة والبيانات، مما يضمن:
- الحماية الميكانيكية من المركبات والمشاة والمخاطر البيئية.
- المقاومة البيئية للأشعة فوق البنفسجية، والتآكل، والرطوبة، ودرجات الحرارة القصوى.
- الامتثال للقانون لملء الموصل، ونصف قطر الانحناء، وعمق الدفن، والقائمة/العلامة.
- قابلية الخدمة - السماح باستبدال الأسلاك أو ترقيتها دون إزعاج التثبيت.
- الفصل العنصري من دوائر الاتصالات ذات الجهد العالي والجهد المنخفض.
- تأمين المستقبل من خلال توفير مساحة لموصلات إضافية أو أكبر.
لماذا يُعد اختيار الموصلات أمرًا مهمًا لمحطات شحن السيارات الكهربائية
- الإدارة الحرارية: إن الموصلات الأكبر حجمًا والمحملة باستمرار تولد المزيد من الحرارة، كما أن نوع المادة والحجم وطريقة التركيب تؤثر على التبريد.
- متانة: تتطلب البيئات الخارجية أنابيب مقاومة للأشعة فوق البنفسجية ومقاومة للتآكل ومقاومة للصدمات.
- كفاءة التثبيت: يساعد الحجم المناسب وتكوينات الانحناء على تقليل وقت العمل وصعوبة السحب.
- قابلية التوسعة: تدعم الأنابيب كبيرة الحجم أو الاحتياطية الترقيات المستقبلية دون الحاجة إلى حفر خنادق جديدة.
- الموافقة التنظيمية: يؤدي استخدام الأنابيب المدرجة والمميزة بشكل صحيح إلى تبسيط عملية التفتيش والموافقة.
أربعة أنواع شائعة من الأنابيب لمحطات شحن السيارات الكهربائية
يبدأ اختيار الأنبوب المناسب بفهم المواد المتاحة وأدائها في تطبيقات شحن المركبات الكهربائية. لكل نوع نقاط قوة ونقاط ضعف فريدة، وذلك حسب مكان التركيب، سواءً كان داخليًا أو خارجيًا أو تحت الأرض أو في ظروف قاسية. فيما يلي خيارات الأنابيب الأكثر شيوعًا المستخدمة في البنية التحتية لشحن المركبات الكهربائية.
1. أنابيب PVC (PVC صلبة / الجدول 40 والجدول 80)
أنبوب خفيف الوزن، غير معدني، ومقاوم للتآكل مصنوع من كلوريد البولي فينيل (PVC).
نقاط القوة:
مقاومة ممتازة للتآكل والمواد الكيميائية.
تتوفر إصدارات مقاومة للأشعة فوق البنفسجية للاستخدام في الهواء الطلق.
خفيفة الوزن وسهلة القطع والتركيب.
فعالة من حيث التكلفة.
محددات:
مقاومة أقل للصدمات من الفولاذ.
يجب إدارة التمدد الحراري في التشغيلات الخارجية.
أفضل ملاءمة لشحن المركبات الكهربائية:
المسارات تحت الأرض، والتركيبات الخارجية، والبيئات التي تكون فيها مقاومة التآكل أمرًا بالغ الأهمية.
أنبوب PVC الجدول 80 يوصى به في المناطق التي تتطلب الحماية الميكانيكية (على سبيل المثال، فوق الأرض بالقرب من الممرات).
2. EMT (الأنابيب المعدنية الكهربائية)
أنبوب فولاذي ذو جدران رقيقة، مجلفن في أغلب الأحيان لمقاومة التآكل.
نقاط القوة:
يوفر حماية مادية جيدة ضد الصدمات.
سهلة الانحناء باستخدام الأدوات القياسية.
موصل، لذا يمكن أن يعمل كموصل تأريض للمعدات (EGC).
محددات:
عرضة للتآكل في البيئات الخارجية/الرطبة ما لم يتم طلائها أو معالجتها بشكل صحيح.
أثقل من مادة PVC، وتتطلب المزيد من العمالة للتركيب.
أفضل ملاءمة لشحن المركبات الكهربائية:
المرائب الداخلية، ومحطات الشحن المحمية، والأماكن ذات التعرض المنخفض للرطوبة.
3. RMC (الأنابيب المعدنية الصلبة) وIMC (الأنابيب المعدنية الوسيطة)
أنابيب فولاذية شديدة التحمل بجدران سميكة (RMC) أو جدران متوسطة السمك (IMC).
نقاط القوة:
أقصى قدر من الحماية الميكانيكية.
متين للغاية للاستخدام في المناطق المكشوفة والمناطق ذات الحركة المرورية الكثيفة.
موصل أرضي ممتاز.
محددات:
مكلفة وتتطلب جهدا كبيرا للتثبيت.
الوزن الثقيل.
يمكن أن تتآكل بمرور الوقت في البيئات الخارجية القاسية دون طلاءات واقية.
أفضل ملاءمة لشحن المركبات الكهربائية:
المناطق ذات المخاطر العالية من حيث الأضرار المادية (على سبيل المثال، مواقف السيارات العامة، ومستودعات الأساطيل).
المواقع التي تتطلب مزيدًا من الأمان والمتانة.
4. أنابيب مرنة مقاومة للسوائل (LFMC / LFNC)
أنبوب مرن متوفر في إصدارات معدنية (LFMC) وغير معدنية (LFNC)، ومصمم مع غلاف مقاوم للماء.
نقاط القوة:
يحمي من الماء والزيت والمواد الكيميائية.
مرنة للمسافات القصيرة أو الاتصالات أو إنهاء المعدات.
مناسب للتركيبات المعرضة للاهتزاز.
محددات:
لا يُنصح باستخدامها لمسافات طويلة (موصلات أكثر تكلفة وأصعب سحبًا).
مقاومة محدودة للأشعة فوق البنفسجية في بعض الأنواع ما لم يتم تحديد ذلك.
أفضل ملاءمة لشحن المركبات الكهربائية:
الوصلات القصيرة بين الأنابيب الصلبة ومعدات الشحن، خاصة في البيئات الخارجية أو الرطبة.
جدول ملخص القناة
نوع القناة | مادة | نقاط القوة | القيود | أفضل التطبيقات في شحن السيارات الكهربائية |
بولي كلوريد الفينيل | بولي فينيل كلوريد جامد | خيارات مقاومة للتآكل، وخفيفة الوزن، وفعالة من حيث التكلفة، ومقاومة للأشعة فوق البنفسجية | التمدد الحراري، أقل مقاومة للصدمات | مسارات تحت الأرض، قواعد خارجية، الجدول 80 للمناطق المكشوفة |
RMC / IMC | فولاذ سميك | أقصى قدر من القوة والأمان والتأريض | مكلف ويتطلب عمالة مكثفة ومخاطر التآكل | المناطق العامة/ذات الحركة المرورية الكثيفة، ومستودعات الأسطول |
فني طوارئ طبية | الفولاذ ذو الجدران الرقيقة | حماية جيدة من الصدمات، انحناءات سهلة، تأريض | التآكل في الاستخدام الخارجي، التثبيت الأثقل | المرائب الداخلية، الشحن المحمي |
LFMC / LFNC | مرن معدني/غير معدني | مقاوم للماء، ومقاوم للمواد الكيميائية، ومرن للنهايات | غير مخصص للجري لمسافات طويلة، ومقاومته للأشعة فوق البنفسجية محدودة | توصيلات المعدات، الجري القصير في الهواء الطلق |
كيفية اختيار الأنبوب المناسب لمحطات شحن السيارات الكهربائية
اختيار الأنبوب المناسب لمشروع شحن المركبات الكهربائية لا يقتصر على اختيار الأقوى أو الأرخص، بل يتعلق بملاءمة نوع الأنبوب لمتطلبات المشروع الكهربائية وبيئته واحتياجاته المستقبلية. فيما يلي العوامل الأساسية التي يجب مراعاتها عند اتخاذ القرار.
1. إدارة الأحمال الكهربائية والحرارة
تحمل الشواحن عالية القدرة، وخاصةً شواحن المستوى الثاني والتيار المستمر السريعة، تياراتٍ كهربائيةً عاليةً تُولّد حرارةً عاليةً. يجب أن تسمح الأنابيب بتبديد الحرارة ومنع ارتفاع درجة الحرارة.
الأنابيب المعدنية (RMC/IMC): موصلية حرارية ممتازة، تساعد على تبديد الحرارة وتوفير مقاومة للحريق في التركيبات ذات الأحمال العالية.
الأنابيب غير المعدنية (PVC/HDPE): مناسب للأحمال المعتدلة ولكن يجب أن يكون بالحجم المناسب لتجنب ارتفاع درجة الحرارة وضمان سعة آمنة.
2. التعرض البيئي
غالبًا ما يتم تركيب قنوات شحن السيارات الكهربائية في الهواء الطلق، حيث تتعرض للرطوبة والأشعة فوق البنفسجية والبيئات المسببة للتآكل.
بولي كلوريد الفينيل الصلب (مقاوم للأشعة فوق البنفسجية): ممتاز لمقاومة الرطوبة وأشعة الشمس، شائع الاستخدام في الهواء الطلق وتحت الأرض.
الألياف الزجاجية أو البولي إيثيلين عالي الكثافة: يفضل استخدامه في المناطق البحرية أو المناطق الكيميائية العدوانية، حيث يشكل التآكل مصدر قلق.
الفولاذ العاري: يجب تجنبه في البيئات المسببة للتآكل ما لم يتم طلائه بشكل صحيح.
3. الحماية المادية من التلف
غالبًا ما تتواجد محطات الشحن في مواقف السيارات والأماكن العامة، مما يزيد من خطر الأضرار المادية.
الجدول 80 PVC أو RMC: يوصى به في المناطق المكشوفة ذات خطر حركة المركبات أو التأثير الميكانيكي.
المنشآت تحت الأرض: يشترط المعيار NEC 352.10 عمق دفن أدنى. تُستخدم عادةً أنابيب PVC أو الأنابيب المعدنية المغلفة بالخرسانة من الجدول 80 لمقاومة ضغط التربة وأحمال المرور.
4. قيود التثبيت
لا تسمح جميع المواقع بتمديدات مستقيمة للأنابيب. فالمساحات الضيقة والجدران والتصاميم المعقدة غالبًا ما تتطلب حلولًا أكثر مرونة.
فني الطوارئ الطبية: يمكن ثنيها بسهولة في الموقع، مما يجعلها مناسبة للمرائب والممرات الداخلية.
LFMC (موصلات معدنية مرنة محكمة الغلق) و LFNC (موصلات مرنة غير معدنية محكمة الغلق): توفير المرونة للتوصيلات النهائية، أو المعدات المعرضة للاهتزاز، أو المناطق التي تتطلب تعديلات متكررة.
5. التوازن بين التكلفة والأداء
إن الإفراط في تحديد مواصفات الأنابيب (على سبيل المثال، استخدام RMC في كل مكان) يؤدي إلى ارتفاع التكاليف، في حين أن عدم تحديد المواصفات الكافية قد يؤدي إلى الفشل المبكر.
الاعتبارات الرئيسية:
يعتبر البولي فينيل كلوريد (PVC) بشكل عام الأكثر اقتصادية للاستخدام في المسارات تحت الأرض وفي الهواء الطلق.
تعتبر الأنابيب المعدنية أكثر تكلفة ولكنها قد تكون ضرورية في مناطق أو بيئات معينة.
ينبغي أن تقتصر الموصلات المرنة على الوصلات القصيرة بسبب التكلفة وصعوبة السحب.
6. الامتثال للكود والقوائم
أهمية هذا الأمر: يتم فحص تركيبات EVSE، والفشل في تلبية التعليمات قد يعني إعادة العمل بتكلفة باهظة.
الاعتبارات الرئيسية:
متطلبات المادة 625 (EVSE) + الفصل 3 (طرق الأسلاك) من NEC.
UL 651 (PVC)، UL 514 (التجهيزات)، UL 797 (EMT)، UL 6 (RMC)، إلخ.
استخدم دائمًا الأنابيب المعتمدة من UL أو ما يعادلها.
تأكد من تطابق العلامات مع شروط التثبيت.
علامات "مقاومة لأشعة الشمس" أو "الموقع الرطب" أو "الدفن المباشر" عند الحاجة.
ملحوظات: إذا كنت مهندسًا كهربائيًا وترغب في معرفة المزيد عن متطلبات أداء UL 651 لأنابيب PVCيمكنكم الاطلاع على دليل الخبراء لدينا بالضغط على الرابط أعلاه.
7. الاستعداد للمستقبل
يجب على البنية التحتية لشحن السيارات الكهربائية أن تأخذ في الاعتبار ليس فقط احتياجات اليوم ولكن أيضًا التوسع في المستقبل.
قنوات ذات حجم كبير (على سبيل المثال، تركيب أنابيب مقاس 2 أو 3 بوصات حتى لو كانت الأسلاك الحالية تتطلب 1 بوصة فقط) يمكن أن يوفر تكاليف كبيرة في وقت لاحق من خلال تجنب الحفر أو إعادة البناء.
إن التخطيط لمخارج إضافية للقنوات أثناء التركيبات تحت الأرض يجعل عملية التوسع أسهل.
الكود والامتثال لأنابيب شحن المركبات الكهربائية
لا يقتصر بناء البنية التحتية لشحن المركبات الكهربائية على اختيار أنابيب متينة أو تركيبها بدقة، بل يجب تصميمها وتركيبها وفحصها وفقًا للمواصفات الكهربائية ومعايير السلامة المعترف بها. تضمن هذه المواصفات تشغيل محطات شحن المركبات الكهربائية بأمان تحت أحمال كهربائية عالية ومتواصلة، ومقاومة التحديات البيئية، وتوفير موثوقية طويلة الأمد.
بالنسبة للمقاولين والمهندسين ومديري المرافق، يُعدّ الاطلاع على هذه المعايير أمرًا بالغ الأهمية، ليس فقط لاجتياز التفتيش، بل أيضًا لحماية المستخدمين والمعدات والاستثمار. فيما يلي أهم المعايير والأكواد التي تُنظّم تركيبات قنوات شحن المركبات الكهربائية في أمريكا الشمالية والعالم.
نصائح احترافية: لا زلت لا أعرف أهم 4 رموز لمحطات شحن السيارات الكهربائية في العالملا مشكلة، انقر على الرابط أعلاه لتتعلم الآن وتصبح خبيرًا في الصناعة!
الولايات المتحدة: القانون الوطني للكهرباء (NEC)
يوفر قانون الكهرباء الوطني (NEC)، الذي نشرته NFPA (الرابطة الوطنية للحماية من الحرائق)، الأساس لتركيبات معدات إمداد المركبات الكهربائية (EVSE) في الولايات المتحدة. وهناك العديد من المواد ذات الأهمية الخاصة:
المادة 300 من اللائحة الوطنية للإلكترونيات - طرق التوصيل
تُرسي المادة 300 القواعد الأساسية التي تُطبق على طرق ومواد التوصيل المستخدمة في جميع التركيبات الكهربائية، بما في ذلك محطات شحن المركبات الكهربائية. وتغطي أحكامًا تتعلق بمسارات الموصلات، والحماية من التلف المادي، وأعماق الدفن، ومتطلبات مسارات التوصيل، والمسافات بين الموصلات، والحماية من الظروف البيئية. بالنسبة للبنية التحتية للمركبات الكهربائية، يضمن الامتثال للمادة 300 تركيب المغذيات والدوائر الفرعية التي تُغذي معدات الشحن بشكل صحيح، وحمايتها بشكل كافٍ، وملاءمتها للبيئة التي توضع فيها (داخلية، خارجية، تحت الأرض، أو مدمجة في الخرسانة).
تشمل الاعتبارات الرئيسية للمادة 300 لمشاريع شحن المركبات الكهربائية ما يلي:
حماية الموصل: ضمان حماية الأسلاك من التلف الميكانيكي والرطوبة والتعرض للمواد الكيميائية.
المسارات والقنوات: متطلبات طرق التثبيت مثل EMT أو PVC أو الأنابيب المعدنية الصلبة، اعتمادًا على ظروف الموقع.
فصل الدوائر: منع التداخل والمخاطر من خلال الحفاظ على التباعد المناسب بين فئات الموصلات المختلفة.
التركيبات تحت الأرض: -أعماق الدفن الدنيا والحماية من التآكل وتسرب المياه.
ومن خلال إرساء هذه المتطلبات الأساسية، توفر المادة 300 الإطار الهيكلي والسلامة الذي يدعم المتطلبات الأكثر تخصصًا في المادة 625.
مقالات خاصة بالقنوات
المادة 342 - الأنابيب المعدنية المتوسطة (IMC): أخف من الأنابيب المعدنية متوسطة الحجم (RMC) ولكنها لا تزال مناسبة للدفن وتغليف الخرسانة.
المادة 344 - الأنابيب المعدنية الصلبة (RMC): أقصى قدر من القوة؛ مسموح بها في الأماكن المكشوفة، أو المخفية، أو الرطبة، أو المدفونة مباشرة.
المادة 350 - أنابيب معدنية مرنة مقاومة للسوائل (LFMC): للتركيبات الرطبة أو المدفونة أو المكشوفة التي تحتاج إلى المرونة.
المادة 352 أنابيب PVC الصلبة (PVC): مقاومة للتآكل؛ مسموح بها تحت الأرض، وفي الخرسانة، وفي الأماكن المكشوفة (إذا كانت مقاومة لأشعة الشمس). يُحظر استخدامها في المناطق شديدة الحرارة أو المعرضة لأضرار مادية جسيمة.
المادة 358 - الأنابيب المعدنية الكهربائية (EMT): سهلة الانحناء وخفيفة الوزن؛ معتمدة للاستخدام في الأماكن المغلقة/المفتوحة ولكن لا يتم دفنها مباشرة.
المادة 356 - الأنابيب المرنة غير المعدنية المقاومة للسوائل (LFNC): مشابهة لـ LFMC ولكنها غير معدنية؛ مخصصة للدفن أو الاستخدام في الهواء الطلق.
المادة 250 من NEC - التأريض والترابط
وضع قواعد لتأريض وربط الأنظمة الكهربائية.
الأنابيب المعدنية (RMC، IMC، EMT، LFMC): يمكن أن يعمل كموصل تأريض للمعدات (EGC) إذا تم تثبيته باستخدام التركيبات المعتمدة.
الأنابيب غير المعدنية (PVC، LFNC): تتطلب موصل تأريض منفصل.
يوفر قواعد تحديد الحجم لموصلات الأقطاب الكهربائية الأرضية ووصلات الربط.
المادة 625 من اللائحة الوطنية للطاقة - أنظمة شحن المركبات الكهربائية
تُنظّم المادة 625 تحديدًا تركيب وتشغيل أنظمة شحن المركبات الكهربائية. وهي تُوسّع نطاق القواعد العامة للمادة 300 وتُطبّقها على الخصائص والمخاطر الفريدة لمعدات شحن المركبات الكهربائية. يشمل نطاق المادة 625 الموصلات، والوصلات، والوصلات، ومنافذ التغذية، ومعدات التغذية، والأجهزة المُرتبطة بها والمُستخدمة لنقل الطاقة بين نظام الأسلاك الكهربائية في المبنى والسيارة الكهربائية.
تتضمن بعض الأحكام الرئيسية للمادة 625 ما يلي:
تقييمات الجهد: يُسمح لأنظمة الشحن بالعمل حتى 600 فولت تيار متردد أو مستمر ما لم يتم تحديد خلاف ذلك.
متطلبات الإدراج: يجب إدراج جميع المواد والمعدات المستخدمة (معتمدة من UL أو ما يعادلها) للغرض المقصود منها.
بناء المعدات: متطلبات موصلات المركبات الكهربائية، وأطوال الأسلاك، وإدارة الكابلات، والأقفال، وإزالة الطاقة تلقائيًا، وأنظمة حماية الأفراد لمنع الصدمات الكهربائية.
حماية من التيار الزائد: يجب أن تكون الدوائر الفرعية والمغذيات التي تزود EVSE قادرة على العمل المستمر بما لا يقل عن 125% من الحد الأقصى للحمل.
وسائل الفصل: يجب أن يكون للمعدات المصنفة فوق 60 أمبير أو 150 فولت على الأرض قاطع توصيل يمكن الوصول إليه بسهولة وقابل للقفل في الوضع المفتوح.
طرق الاتصال: يسمح بتوصيل السلك والقابس لأجهزة EVSE ذات التصنيف الأقل، بينما يجب توصيل المعدات ذات التصنيف الأعلى بشكل دائم.
الأنظمة التفاعلية: يتناول نقل الطاقة ثنائي الاتجاه، مثل تطبيقات المركبة إلى الشبكة (V2G)، ويرتبط بالمواد 702 (أنظمة الاستعداد الاختيارية) و705 (مصادر إنتاج الطاقة).
الموقع والتهوية: يحدد ارتفاعات التثبيت الدنيا، ومتطلبات الوضع، واحتياجات التهوية حيث قد يحدث انبعاث غاز من البطارية.
في جوهرها، تضمن المادة 625 أن تكون أنظمة شحن المركبات الكهربائية آمنةً كهربائيًا، بل مصممةً أيضًا للوقاية من مخاطر مثل الصدمات الكهربائية والحرائق والأعطال الميكانيكية. وهي تربط قواعد التركيب الكهربائي العامة للمادة 300 بالمتطلبات المحددة للبنية التحتية الحديثة للتنقل الكهربائي.
كندا: قانون الكهرباء الكندي (CEC)
بينما يُنظّم قانون الكهرباء الوطني (NEC) تركيبات شحن المركبات الكهربائية في الولايات المتحدة، يُوفّر قانون الكهرباء الكندي، الجزء الأول (CEC)، القسم 86، الإطارَ اللازمَ لهذه التركيبات في جميع أنحاء كندا. يُخصّص القسم 86 حصريًا لأنظمة شحن المركبات الكهربائية، مُكمّلًا بذلك المتطلبات العامة لقانون الكهرباء الكندي (CEC) لتلبية المتطلبات الفريدة للبنية التحتية للمركبات الكهربائية.
الأحكام الرئيسية للمادة 86 من قانون الانتخابات المركزية:
المواقع الخطرة
عند تركيب معدات شحن المركبات الكهربائية في مناطق خطرة (كما هو مُحدد في المادتين 18 و20 من قانون حماية البيئة)، يجب أن يتوافق التركيب مع المتطلبات الإضافية المتعلقة بتصميم مقاوم للانفجار واللهب. وينطبق هذا بشكل خاص على المرائب التجارية ومحطات الوقود والمواقع الصناعية.
حدود الجهد
تسمح لجنة تقييم الطاقة (CEC) بجهد اسمي لنظام التيار المتردد يصل إلى 750 فولت لمعدات شحن المركبات الكهربائية. يتماشى هذا مع البنية التحتية التقليدية للشحن السريع من المستوى 2 والتيار المستمر، مع الحد من المخاطر في تطبيقات الجهد العالي.
الأوعية
يجب أن تكون المقابس القياسية لشحن المركبات الكهربائية مُسمّاة بشكل واضح ومخصصة لاستخدام المركبات الكهربائية.
التكوين الشائع هو مقبس فردي CSA 5-20R يتم توفيره بواسطة دائرة فرعية 125 فولت، 20 أمبير.
يجب أن تشتمل المقابس الخارجية التي تقع على مسافة 2.5 متر من مستوى الأرض على حماية GFCI من الفئة A، مما يضمن تعزيز السلامة في الظروف الرطبة.
الدوائر الفرعية
يجب تزويد كل EVSE بدائرة فرعية منفصلة مع عدم السماح بأي أحمال أخرى، باستثناء معدات التهوية المرتبطة مباشرة بـ EVSE.
تصنيف الحمل المستمر
تعتبر أحمال شحن المركبات الكهربائية مستمرة، وتتطلب حماية الموصل والتيار الزائد عند 125% من التيار المقدر (على غرار متطلبات NEC).
وسائل الفصل
يجب فصل جهاز EVSE المصنف بقوة 60 أمبير أو أكثر أو أكثر من 150 فولت إلى الأرض.
يجب أن يكون هذا القاطع موجودًا في مكان مرئي وسهل الوصول إليه من قبل EVSE، ويجب أن يكون قابلاً للقفل في الوضع المفتوح.
تصدير الطاقة والقوة ثنائي الاتجاه
يتناول قانون الطاقة النظيفة بشكل صريح تطبيقات المركبات إلى الشبكة (V2G) والمركبات إلى المبنى (V2B):
لا يجوز استخدام EVSE إلا تلك المعتمدة والمميزة خصيصًا للطاقة ثنائية الاتجاه في مثل هذه الأنظمة.
ويجب أن تتوافق التركيبات أيضًا مع القسم 84 (الربط بين مصادر إنتاج الطاقة الكهربائية)، مما يضمن التكامل الآمن مع أسلاك المباني وشبكة المرافق.
تنطبق قيود إضافية في المرائب التجارية ومرافق توزيع الوقود، حيث يجب وضع معدات السلامة الكهربائية للسيارات خارج المناطق الخطرة.
متطلبات الموقع
المواقع الداخلية: يشمل المرائب ومواقف السيارات تحت الأرض والمباني الزراعية. عند الحاجة إلى تهوية (مثلاً، لإخراج غازات البطاريات)، يجب ربط وحدة EVSE بنظام التهوية لمنع تشغيلها في حال تعطلها.
المواقع الخارجية: يشمل ممرات السيارات السكنية، ومظلات السيارات، والأرصفة، ومواقف السيارات. يجب أن تكون معدات السلامة الخارجية للمركبات (EVSE) مُصنّفة لتحمل عوامل الطقس، وأن تُركّب لتحمّل الظروف البيئية.
متطلبات الارتفاع: يجب تثبيت EVSE على ارتفاع تثبيت يتراوح بين 450 ملم و1.2 متر فوق الأرضية أو الدرجة النهائية، مما يضمن إمكانية الوصول والحماية من التلف المادي.
المعايير الدولية (IEC / ISO / AS / NZS)
IEC 61851:
المعيار العالمي لأنظمة الشحن الموصل للسيارات الكهربائية، والذي يغطي السلامة والأداء والتركيب.
IEC 60364-7-722:
قواعد الأسلاك الخاصة بتركيبات شحن المركبات الكهربائية، والتي تتطلب دوائر مخصصة والنظر في إدارة الحمل.
AS/NZS 3000 (قواعد الأسلاك في أستراليا/نيوزيلندا):
يُنظّم تركيبات الأسلاك، بما في ذلك أنظمة EVSE. يتطلب حماية ميكانيكية مناسبة للأنابيب تحت الأرض، ومقاومة للتآكل، والامتثال لدرجات الحرارة المحيطة.
لماذا تختار أنابيب Ledes PVC لمحطات شحن السيارات الكهربائية؟
اختيار العلامة التجارية المناسبة للأنابيب لا يقل أهمية عن اختيار النوع المناسب. تضمن الأنابيب عالية الجودة أداءً طويل الأمد وسلامةً وامتثالاً لمتطلبات البنية التحتية لشحن السيارات الكهربائية. أصبحت أنابيب Ledes المصنوعة من مادة PVC خيارًا موثوقًا به للعديد من مشاريع السيارات الكهربائية حول العالم بفضل متانتها المثبتة ومعايير جودتها الصارمة وحلولها المتخصصة لتطبيقات الطاقة الشمسية والسيارات الكهربائية.
ملحوظات: إذا كنت تريد أن تتعلم عن الأنواع الأربعة للأنابيب الكهربائية وتطبيقاتها في محطات شحن السيارات الكهربائيةيمكنكم الضغط على الرابط أعلاه.
الأسباب الرئيسية لاختيار أنابيب Ledes PVC
1. مصمم للبيئات الخارجية القاسية
تتعرض محطات شحن السيارات الكهربائية غالبًا لأشعة الشمس والأمطار والثلوج وتقلبات درجات الحرارة الشديدة. تتميز أنابيب Ledes المصنوعة من مادة PVC بمقاومة الأشعة فوق البنفسجية والعوامل الجوية، وتحافظ على سلامتها حتى مع التعرض الخارجي لفترات طويلة، مما يضمن حماية موثوقة للكابلات في جميع الظروف المناخية.
2. سلامة كهربائية فائقة
السلامة أمرٌ بالغ الأهمية في أنظمة شحن المركبات الكهربائية التي تتطلب جهدًا وتيارات عالية. تتميز أنابيب Ledes المصنوعة من مادة PVC بمقاومتها للهب ومتانتها الميكانيكية الممتازة، كما تتوفر خيارات مقاومة لأشعة الشمس، مما يزيد بشكل كبير من سلامة أنظمة شحن المركبات الكهربائية.
3. مجموعة واسعة من الامتثال للمعايير
تقدم ليديس أنابيب مُختبرة ومعتمدة لتلبية المعايير الدولية الرئيسية، مثل UL وCSA وAS/NZS 2053، مما يضمن توافقها مع معايير NEC وغيرها من المعايير الكهربائية المحلية. هذا يجعلها مناسبة لمشاريع شحن المركبات الكهربائية في أمريكا الشمالية وأستراليا وخارجها.
4. نظام كامل من الأنابيب والتجهيزات
أحد التحديات في تركيبات المركبات الكهربائية هو تحقيق نظام توصيل سلس مع تجهيزات متوافقة. توفر ليديس مجموعة كاملة من الأنابيب الصلبة والمموجة، والوصلات، والوصلات، والمحولات، وصناديق التوصيل، والملحقات، مما يتيح للمركبين الحصول على كل شيء من مصنع واحد موثوق.
5. فعّال من حيث التكلفة دون المساس بالجودة
بالمقارنة مع الأنابيب المعدنية، تتميز أنابيب Ledes المصنوعة من مادة PVC بخفة وزنها وسهولة استخدامها، كما أنها تُقلل بشكل كبير من تكاليف العمالة والنقل. كما أنها توفر توازنًا بين التكلفة المعقولة والموثوقية طويلة الأمد، مما يجعلها خيارًا فعالًا لعمليات شحن المركبات الكهربائية واسعة النطاق.
نصائح التركيب وأفضل الممارسات لأنابيب شحن السيارات الكهربائية
اختيار الأنبوب المناسب ليس سوى نصف المهمة، فطريقة تركيبه بالغة الأهمية لضمان السلامة والامتثال وطول عمر النظام. ممارسات التركيب الصحيحة تحمي من الأضرار البيئية، وتُخفّض تكاليف الصيانة، وتضمن الامتثال لمعايير NEC/CEC. فيما يلي أفضل الممارسات الرئيسية:
نصائح احترافية: أفضل الممارسات لتثبيت القنوات هي الامتثال للكود. لقد شرحنا متطلبات ثني ودعم وتأريض وربط الأنابيب في المنشور السابق، بالإضافة إلى بيانات المواصفات المرفقة. انقر على الروابط أعلاه للوصول السريع إلى المعلومات ذات الصلة.
1. الختم المناسب للحماية من الرطوبة
تكون المسارات الخارجية والجوفية عرضة بشكل كبير لتسرب المياه، مما قد يؤدي إلى تآكل الأسلاك وتعثر قواطع الدائرة والتسبب في الأعطال.
بالنسبة لموصلات البولي فينيل كلوريد (PVC)، استخدم مادة لاصقة مذيبة مخصصة للمفاصل المقاومة للماء (مقاوم للأشعة فوق البنفسجية للاستخدام في الهواء الطلق).
بالنسبة للأنابيب المعدنية (RMC/IMC)، ضع مانعات التسرب الخيوطية أو الحشيات المطاطية أو الحلقات الدائرية عند الوصلات لمنع الرطوبة.
استخدم موصلات مقاومة للماء في صناديق الوصلات لمنع التسربات.
في المرائب الداخلية، تساعد حواجز التكثيف على التخفيف من تراكم الرطوبة بسبب تقلبات درجات الحرارة.
قم دائمًا بفحص الأختام بانتظام واستبدال الحشيات التالفة للحفاظ على سلامة النظام.
2. درجة الحرارة وإدارة الحرارة
تولد شواحن السيارات الكهربائية، وخاصة شواحن المستوى 2 وشواحن التيار المستمر السريعة، قدرًا كبيرًا من الحرارة.
استخدم مواد التوصيل الملائمة للبيئة المحيطة وحمل الكابل.
لا تعمل أحجام الأنابيب الأكبر على تسهيل عملية سحب الأسلاك فحسب، بل تعمل أيضًا على تعزيز تبديد الحرارة، مما يقلل من خطر ارتفاع درجة الحرارة.
3. دعم وتباعد الأنابيب
اتبع متطلبات NEC/CEC لفترات الدعم (على سبيل المثال، كل 3 إلى 5 أقدام بالنسبة لـ PVC، وأقرب للممرات الثقيلة أو الرأسية).
استخدم المشابك المقاومة للاهتزاز على الأعمدة الخارجية أو حوامل الحائط أو قواعد الجزيرة لمنع التراخي بمرور الوقت.
يؤدي التثبيت المناسب إلى منع الترهل والإجهاد والأضرار الميكانيكية.
4. عمق الدفن والمسارات تحت الأرض
بالنسبة للمغذيات الموجودة تحت الأرض، تتطلب NEC/CEC بشكل عام غطاءً بسمك 18 إلى 24 بوصة لأنابيب PVC.
استخدم أنابيب PVC من الجدول 80 أو الأنابيب المعدنية المغطاة بالخرسانة عندما تكون هناك حاجة إلى حماية ميكانيكية إضافية، مثل أسفل الممرات أو المناطق ذات الحركة المرورية الكثيفة.
تأكد من وجود وصلات محكمة الغلق وخطط لمخارج التوسع المستقبلية عند الحفر.
5. تقليل الانحناءات ونقاط السحب
تجنب أكثر من أربع انحناءات بزاوية 90 درجة لكل مسار توصيل، حيث أن الانحناءات المفرطة تجعل سحب الموصلات أمرًا صعبًا وتزيد من خطر تلف العزل.
بالنسبة للمسافات الطويلة، قم بتثبيت صناديق السحب أو الوصلات لتقليل الضغط أثناء سحب الأسلاك وتبسيط الترقيات المستقبلية.
حافظ دائمًا على الحد الأدنى لنصف قطر الانحناء المطلوب وفقًا لمعايير NEC لحماية عزل الموصل.
6. التمدد والحركة الحرارية
تتمدد الأنابيب، وخاصة الأنابيب المصنوعة من مادة PVC، وتنكمش مع تغيرات درجات الحرارة.
قم بتثبيت وصلات التوسعة في المسارات الخارجية الطويلة المعرضة لأشعة الشمس المباشرة أو تقلبات درجات الحرارة.
اترك مساحة حيث يخترق الأنبوب الجدران أو الألواح لمنع التشقق الناتج عن الإجهاد.
7. الحماية من خفض التصنيف، والتعبئة، والتيار الزائد
اتبع قاعدة ملء NEC 40% لتجنب ارتفاع درجة الحرارة أثناء تشغيل الأنابيب.
قم بتطبيق تخفيض سعة الأمبير عند تجميع شواحن السيارات الكهربائية المتعددة في مجرى واحد.
ضمان حماية GFCI في الأماكن الرطبة أو الخارجية، وحماية AFCI عند الحاجة.
يجب أن يتم تأريض الأنابيب المعدنية بشكل صحيح لضمان الحماية من الأعطال.
8. التثبيت الاحترافي غير قابل للتفاوض
تتطلب NEC أن يتم تركيب EVSE بواسطة شخص مؤهل.
يضمن الكهربائيون المرخصون اختيار الحجم الصحيح للأسلاك، واختيار القاطع، والتأريض، والحصول على التصاريح.
يمنع التركيب الاحترافي الأخطاء المكلفة مثل الموصلات ذات الحجم الصغير، أو الترابط غير السليم، أو انتهاكات الكود.
تأمين البنية التحتية لقنوات شحن سيارتك الكهربائية للمستقبل
تتطور صناعة السيارات الكهربائية بسرعة، ويجب تصميم البنية التحتية للشحن مع مراعاة احتياجات المستقبل، وليس فقط احتياجات اليوم. تضمن تركيبات الأنابيب المتوافقة مع متطلبات المستقبل أن تظل محطات شحن السيارات الكهربائية آمنة وفعالة وقابلة للتكيف مع تزايد الطلب وتطور التقنيات. فالأنابيب ليست مجرد قنوات واقية للأسلاك، بل هي العمود الفقري للبنية التحتية الكهربائية، والتخطيط المسبق يوفر تكاليف وجهدًا كبيرين على المدى الطويل.
1. التخطيط لزيادة سعة الشحن
بينما تُجهّز العديد من التركيبات اليوم شواحن من المستوى الثاني، يتزايد الطلب على الشحن السريع بالتيار المستمر (المستوى الثالث). يضمن تركيب أنابيب تستوعب موصلات أكبر حجمًا عدم الحاجة إلى حفر أو إعادة تركيب نظام الأنابيب عند الترقية إلى شواحن ذات طاقة أعلى. كما أن اختيار أنابيب ذات قطر أكبر أو ترك أنابيب احتياطية في مكانها يُتيح إمكانية التوسع.
2. توفير البنية التحتية الذكية والمتصلة
ستتكامل أنظمة الشحن المستقبلية مع الشبكات الذكية، وأنظمة إدارة الأحمال، وحتى تقنيات التوصيل بين المركبات (V2G). ينبغي تحديد أحجام ومسارات الأنابيب لتلائم ليس فقط كابلات الطاقة، بل أيضًا كابلات الاتصالات والبيانات. يساعد استخدام أنابيب منفصلة لأسلاك الإشارة والتحكم على منع التداخل ويدعم الموثوقية على المدى الطويل.
3. النظر في تكامل الطاقة المتجددة
يتم ربط العديد من محطات شحن السيارات الكهربائية بالطاقة الشمسية، وتخزين البطاريات، وأنظمة إدارة الطاقة. ينبغي أن يسمح تخطيط قنوات التوصيلات المستقبلية بتوجيه أسلاك إضافية لتوصيل مصادر الطاقة المتجددة، والعاكسات، ومعدات المراقبة دون الإخلال بالبنية التحتية الحالية.
4. الامتثال للمعايير المتطورة ومتطلبات السلامة
يتم تحديث القوانين والمعايير الكهربائية لشحن المركبات الكهربائية باستمرار. باختيارك أنابيب توصيل تلبي أو تتجاوز أحدث متطلبات UL وNEC والكودات المحلية، يمكنك تقليل خطر الحاجة إلى استبدالها قبل الأوان. كما أن اختيار أنابيب توصيل غير معدنية مقاومة للحريق، ومقاومة للأشعة فوق البنفسجية، ومقاومة للتآكل، يُطيل عمر الخدمة في التطبيقات الداخلية والخارجية.
5. التصميم لسهولة الوصول والصيانة
يجب أن تتيح أنظمة الأنابيب المجهزة للمستقبل سهولة الوصول لإجراء عمليات الفحص واستبدال الكابلات والتحديثات. إن استخدام الانحناءات الكاسحة بدلاً من الكوع الحاد، وتخطيط نقاط الوصول، وتجنب المسارات المعقدة للغاية، سيجعل العمل المستقبلي أقل تكلفةً واستهلاكًا للوقت.
6. البناء مع وضع الاستدامة في الاعتبار
مع تزايد اعتماد السيارات الكهربائية، أصبحت الاستدامة عاملاً أساسياً. تساعد الأنابيب الخالية من الهالوجين (LSZH) منخفضة الدخان أو خيارات PVC القابلة لإعادة التدوير على تقليل الأثر البيئي مع الحفاظ على الأداء. إن اختيار مواد صديقة للبيئة الآن يُمكّن بنيتك التحتية من مواءمة لوائح الاستدامة المستقبلية.
خاتمة
اختيار الأنبوب المناسب لبنية شحن المركبات الكهربائية التحتية يتجاوز مجرد توجيه الأسلاك، بل هو خطوة حاسمة لضمان السلامة والامتثال والموثوقية على المدى الطويل. بدءًا من فهم أنظمة شحن المركبات الكهربائية، وأنواع الأنابيب المناسبة، ووصولًا إلى الالتزام بمتطلبات NEC وCEC، يؤثر كل قرار على الأداء والامتثال التنظيمي.
بالنظر إلى المستقبل، يُعدّ تأمين البنية التحتية لقنوات الشحن لديكم أمرًا بالغ الأهمية لاستيعاب تقنيات السيارات الكهربائية المتطورة، وزيادة قدرات الشحن، وتكامل الشبكات الذكية، وحلول الطاقة المتجددة. التخطيط المدروس اليوم يُقلل من تكاليف عمليات التحديث غدًا، ويضمن بقاء شبكة شحن السيارات الكهربائية لديكم موثوقة وآمنة وقابلة للتكيف لعقود.
من خلال الجمع بين المواد عالية الجودة والالتزام بالقواعد الكهربائية والتركيب الدقيق والتصميم المتطور، يمكنك إنشاء البنية التحتية لشحن السيارات الكهربائية التي لا تلبي الاحتياجات الحالية فحسب، بل تكون جاهزة أيضًا للتعامل مع تحديات مشهد السيارات الكهربائية المتقدم بسرعة.
الأسئلة الشائعة
ما هي مستويات شحن السيارات الكهربائية المختلفة، وكيف تؤثر على اختيار الموصلات؟
هناك ثلاثة مستويات رئيسية للشحن:
المستوى 1 (120 فولت تيار متردد، ~12–16 أمبير): شحن بطيء، عادةً للاستخدام المنزلي.
المستوى 2 (208–240 فولت تيار متردد، 16–80 أمبير): شائع للشحن السكني، وفي أماكن العمل، وفي الأماكن العامة.
الشحن السريع بالتيار المستمر (DCFC) (400–1000 فولت تيار مستمر، حتى 350 كيلو وات): مخصص في المقام الأول للمواقع التجارية/العامة.
مع زيادة طاقة الشحن، تولد الموصلات المزيد من الحرارة، مما يتطلب مقاييس أسلاك أكبر، وأقطار أنابيب أكبر في كثير من الأحيان، لضمان تبديد الحرارة بشكل آمن والامتثال للكود.
لماذا تعتبر الأنابيب مهمة لمحطات شحن السيارات الكهربائية؟
تُشكّل الأنابيب مسارًا وقائيًا للموصلات، إذ تحميها من التلف المادي والرطوبة والتعرض للأشعة فوق البنفسجية ومواد التربة الكيميائية والتآكل. ولا يقتصر اختيار الأنابيب المناسبة على تعزيز المتانة فحسب، بل يضمن أيضًا السلامة الكهربائية، ويقلل من مخاطر الحرائق، ويطيل عمر نظام شحن المركبات الكهربائية.
ما هي العوامل البيئية التي يجب أن آخذها في الاعتبار عند تركيب الأنابيب الخارجية أو تحت الأرض؟
بالنسبة للتطبيقات الخارجية، تشمل الاعتبارات الرئيسية ما يلي:
مقاومة للأشعة فوق البنفسجية لمنع التدهور في ضوء الشمس.
مقاومة الرطوبة ضد المطر والثلج والرطوبة.
ثبات درجة الحرارة في حالة الحرارة الشديدة أو البرودة الشديدة.
بالنسبة للتركيبات تحت الأرض، يجب أن تقاوم الأنابيب ضغط التربة، والتعرض للمواد الكيميائية، والرطوبة المستمرة. غالبًا ما تكون الأنابيب البلاستيكية من النوع 80 أو الأنابيب المعدنية المغلفة ضرورية لضمان المتانة.
كيف يؤثر قانون الكهرباء الوطني (NEC) على اختيار القناة؟
توفر NEC معايير سلامة صارمة:
المادة 625: يغطي أنظمة نقل الطاقة للسيارات الكهربائية، ومتطلبات الحمل المستمر (الحجم 125%)، وحماية GFCI، والدوائر المخصصة.
المادة 300: المتطلبات العامة للأسلاك، بما في ذلك قواعد الموقع الرطب، وحدود الانحناء، وأعماق الدفن.
المواد الخاصة بالقنوات (344، 352، 358، إلخ): تحديد الاستخدامات المسموح بها والقيود لكل نوع من أنواع الأنابيب.
المادة 250: متطلبات التأريض والترابط، وخاصة عند استخدام الأنابيب غير المعدنية.
الامتثال ليس اختياريًا - بل هو إلزامي للحصول على موافقة السلامة والتفتيش.
كيف أقوم بتحديد حجم الموصل والأسلاك بشكل صحيح لشاحن EV؟
يعتمد قياس السلك على شدة تيار الشاحن وطول الدائرة. على سبيل المثال:
يتطلب EVSE 40A عادةً نحاسًا مقاس 8 AWG،
غالبًا ما يتطلب 48A EVSE نحاسًا مقاس 6 AWG (4 AWG للمسافات الطويلة).
يجب أن يكون حجم قواطع الدائرة ١٢٥١TP3T من الحمل المستمر للشاحن. يجب ألا يتجاوز ملء الأنابيب ٤٠١TP3T من مساحتها الداخلية، وتُطبق عوامل تخفيض التصنيف عند تجميع دوائر متعددة. تأكد دائمًا من مطابقة الحجم لجداول NEC.
متى يجب علي استخدام الأنابيب المعدنية بدلاً من الأنابيب غير المعدنية؟
القناة المعدنية الصلبة (RMC): أقصى قدر من الحماية ضد الصدمات، مثالي للمناطق التجارية/الصناعية والمناطق ذات الحركة المرورية الكثيفة.
القناة المعدنية المتوسطة (IMC): قوية وأخف وزناً من RMC؛ مناسبة للاستخدام التجاري الفعال من حيث التكلفة.
الأنابيب المعدنية الكهربائية (EMT): خفيفة الوزن، فعالة من حيث التكلفة، ومناسبة للجري في الأماكن المغلقة/المحمية.
تُعد الأنابيب المعدنية مفيدة أيضًا عندما يكون هناك حاجة إلى موصل تأريض المعدات (EGC) من خلال جسم الأنابيب نفسه.
هل يمكنني استخدام أنابيب PVC لشاحن EV؟
نعم. تُستخدم أنابيب PVC (الجدول 40 أو الجدول 80) على نطاق واسع في تركيبات شحن المركبات الكهربائية، وخاصةً في الأماكن تحت الأرض أو في الهواء الطلق، نظرًا لمقاومتها للتآكل وخفة وزنها وفعاليتها من حيث التكلفة. يُشترط استخدام أنابيب الجدول 80 في الحالات التي تتعرض فيها الأنابيب لأضرار مادية. أما في الأماكن المغلقة، فيمكن أيضًا استخدام فنيي الطوارئ الطبية (EMT) أو فنيي الطوارئ الطبية (ENT).
ما هي الأخطاء الشائعة في التثبيت والتي يجب تجنبها؟
استخدام أسلاك أو قواطع ذات حجم أصغر لحمل الشاحن.
تجاوزت الأنابيب المليئة بالتيار الكهربائي الحد المسموح به 40% من NEC.
تخطي مربعات السحب المطلوبة للجري لمسافات طويلة أو الانحناءات المتعددة.
سوء إغلاق المفاصل مما يؤدي إلى دخول الماء.
إهمال متطلبات التأريض والترابط.
محاولة التثبيت بنفسك دون تصاريح أو تفتيش.
يمكن أن تؤدي مثل هذه الأخطاء إلى ارتفاع درجة الحرارة، أو الفشل المبكر، أو فشل عمليات التفتيش.
ما هو حجم الأنبوب المناسب لشاحن تسلا؟
يستخدم موصل جدار تسلا عادةً أنبوبًا بقطر 21 مم (3/4 بوصة) كحجم افتراضي، ولكنه يتسع أيضًا لأنابيب بقطر 27 مم (بوصة واحدة). يُنصح باستخدام أنبوب بقطر 27 مم لتسهيل سحب الأسلاك، خاصةً عند نقطة الدخول الخلفية.
هل تحتاج شواحن السيارات الكهربائية إلى قضيب أرضي؟
في معظم التركيبات السكنية، لا يلزم وجود قضيب تأريض منفصل إذا كان المنزل مزودًا بنظام أقطاب تأريض متوافق. ومع ذلك، في بعض المناطق أو التركيبات التجارية، قد يلزم وجود أقطاب تأريض إضافية. يُرجى اتباع معايير NEC والأكواد المحلية دائمًا.
ما هي المتطلبات الكهربائية لشحن المركبات الكهربائية؟
دائرة مخصصة (لا توجد أحمال مشتركة).
حجم القاطع الصحيح.
240 فولت للمستوى 2.
المقاس المناسب للأنابيب والموصلات وفقًا لمعايير NEC.
التأريض والترابط وفقًا لـ NEC 250.
قد تكون هناك حاجة إلى حماية GFCI اعتمادًا على التثبيت.
هل يمكن شحن السيارة الكهربائية دون تأريض؟
لا. يُعدّ التأريض السليم أمرًا بالغ الأهمية لسلامة المركبات الكهربائية. فبدون التأريض، هناك خطر التعرض لصدمة كهربائية أو تلف المعدات. تشترط NEC تأريض معدات تزويد المركبات الكهربائية (EVSE). كما أن بعض أجهزة الشحن مزودة بنظام مراقبة تأريض مدمج يمنع الشحن في حال عدم كفاية التأريض.
ما هي قاعدة 80% لشحن السيارة الكهربائية؟
يشترط معيار NEC ألا تتجاوز الأحمال المستمرة (التي تعمل لمدة 3 ساعات فأكثر) 80% من تصنيف القاطع. ويُعتبر شحن المركبات الكهربائية حملاً مستمراً.
مثال: قاطع 40 أمبير يمكنه فقط توفير حمولة شحن مستمرة بقوة 32 أمبير.
لهذا السبب فإن العديد من الشواحن من المستوى 2 المصنفة بـ 32 أمبير تتطلب قاطع دائرة بقوة 40 أمبير.
ما هو نوع المنفذ الأفضل لمحطة شحن السيارات الكهربائية؟
منفذ NEMA 14-50 (240 فولت، 50 أمبير): الأكثر شيوعًا لأجهزة الشحن المحمولة من المستوى 2.
وحدة EVSE مثبتة على الحائط ومثبتة على الأسلاك: مفضلة للتركيبات الدائمة (أكثر أمانًا، ولا تسبب تآكلًا في المقبس).
بالنسبة لسيارة Tesla، يوصى باستخدام موصل الحائط للحصول على سرعات شحن أعلى.
EN 
FR 
ES 
ES_MX 
PT 
AR 
DE 
KO 
ZH 