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随着世界转向电动汽车 (EV),对高效、安全、可靠的电动汽车充电基础设施的需求呈指数级增长。这类基础设施的一个关键要素是 电气管道系统保护为充电站供电的电线。电动汽车充电站,尤其是那些需要处理高电压和高电流的充电站,需要能够承受恶劣环境、防止电气危险并保持运行效率的导管系统。本文探讨了电动汽车充电站使用的导管类型、这些系统的具体要求以及最佳安装实践。
电动汽车充电站是电动汽车通过电网供电为其电池充电的场所。这些充电站是电动汽车基础设施的重要组成部分,根据其速度和功率容量,分为不同等级。了解这些等级有助于理解为什么选择和安装合适的导管至关重要。
1级充电器
- 电压/功率: 120 伏交流电(家用插座中常见)。
- 充电速度: 每小时增加 3-5 英里的行驶范围。
- 最适合: 住宅使用或夜间充电。
2级充电器
- 电压/功率: 240伏交流电。
- 充电速度: 每小时增加 10-60 英里的行驶里程。
- 最适合: 家庭、企业和公共站点需要更快的充电速度。
3级充电器(直流快速充电器)
- 电压/功率: 480 伏直流电或更高。
- 充电速度: 可在30分钟内为车辆的电池80%充满电。
- 最适合: 商业区或高速公路上的公共充电站,对于快速充电至关重要。
每个充电级别都有不同的电压和电流要求,因此使用适当的电线管系统对于安全高效地输送电力至关重要。
电线导管是将电力从电网传输到电动汽车充电站的电线的保护通道。可以使用各种类型的导管,每种导管都有特定的用途,具体取决于安装环境、电压水平和安全考虑。电动汽车充电站最常用的导管类型包括:
最适合:需要高耐用性的室外和地下设施。
优点:提供卓越的防物理损坏和腐蚀保护,并可作为接地路径。
应用:RMC 非常适合高压装置(例如 3 级充电器),因为它可以承受巨大的环境压力。
最适合:户外和商业环境。
优点:比 RMC 轻,但仍具有出色的耐用性和强度。
应用:通常用于商业电动汽车充电站,其中导管会受到物理冲击和环境因素的影响。
最适合:室内安装或物理损坏风险最小的环境。
优点:重量轻,易于安装,具有成本效益。
应用:EMT 通常用于停车场或室内电动汽车充电站,这些地方对物理保护的要求不太高。
电动汽车充电站的四种电气管道类型(优点和缺点)
导管类型 | 优势 | 弱点 | 最佳用途 |
再生材料公司 | 优良的耐久性、防火性、 提供接地 | 昂贵、沉重, 难以安装 | 高压商业站 |
整合营销传播 | 比 RMC 更轻且更易于安装, 耐用、耐腐蚀 | 比 EMT 还重, 比 EMT 和 PVC 更贵 | 户外和商业环境 |
紧急医疗救护 | 重量轻,价格实惠, 易于安装 | 耐用性较差,不适合户外/潮湿的地方 | 室内安装 |
PVC | 耐腐蚀、防潮、价格实惠 | 易受物理伤害 | 住宅或地下设施 |
鉴于电动汽车充电站的高电压和高电流要求,选择合适的导管至关重要。选择此类装置的导管时,必须考虑以下几个因素:
电动汽车充电站,尤其是支持 2 级或 3 级充电的充电站,其工作电压和电流比普通家用充电设施更高。所使用的导管必须能够安全地承载这些电气负载,并且不会随着时间的推移而过热或老化。
电流越大,产生的热量也就越多,尤其是在 2 级和 3 级充电器中。良好的散热对于防止过热和潜在的火灾至关重要。RMC 和 IMC 等金属导管因其导热性能而备受青睐。防火导管进一步增强了电动汽车充电系统的安全性,尤其是在狭窄或人流量大的区域。
户外电动汽车充电站会暴露在各种环境条件下,包括紫外线辐射、潮湿、极端温度和物理损坏。PVC 导管,尤其是具有抗紫外线功能的导管,通常用于户外应用。然而,在人流量大的区域或可能受到冲击的地方,RMC 或 IMC 通常是更好的选择,因为它们具有卓越的耐用性。
许多电动汽车充电设施需要将管道埋入地下。在这种情况下,管道必须能够承受土壤压力、湿度和化学物质的侵蚀。Schedule 80 PVC 和 RMC 因其强度和防潮性而常用于地下安装。
对于需要灵活性的安装,例如狭小空间或运动频繁的区域(例如靠近充电设备),LFNC 通常是首选。它既灵活,又能有效防潮防腐蚀。
电动汽车充电站可以安装在住宅和商业环境中,但两者的管道要求差异很大。
大多数住宅充电站设计为 1 级或 2 级充电器,其电压和电流要求较低。因此,对导管的要求比商业设施的要求更低。PVC 导管因其价格实惠、防潮且易于安装,常用于住宅设施。对于地下设施,建议使用 Schedule 80 PVC 导管,以提供额外的物理损坏防护。
在大多数住宅应用中,导管长度相对较短,导管本身也不需要像商业设施那样坚固。但是,如果安装过程中需要暴露在阳光下,仍然需要使用防紫外线 PVC 导管。
商业电动汽车充电站,尤其是配备 3 级充电器的充电站,需要更坚固的导管系统来应对更高的功率需求。RMC 或 IMC 导管通常用于商业安装,因为它们具有卓越的耐用性、防火性和防物理损坏能力。这些导管也适用于户外安装,因为户外安装可能会暴露在恶劣天气和高流量环境中。
在商业设施中,通常会安装多个充电装置,这需要复杂的管道网络,必须精心规划和安装,以确保安全和高效。商业设施还需要接地,并且可能需要膨胀接头来应对导致管道膨胀或收缩的温度变化。
2级充电器工作电压为240V,通常需要30-40A的电流,因此是家庭和工作场所安装的热门选择。2级充电站的导管解决方案相对简单,但如果多条电线共用一个导管,则必须考虑降额因素。
导管材质: PVC导管通常适用于二级安装,尤其适用于住宅环境,因为耐腐蚀性和易于安装至关重要。对于商业环境,EMT或RMC导管可能更适合,因为它们更耐用。
2 级充电站要求数据表
2 级充电器规格 | 典型电路安培数 | 推荐导管 |
240伏,40安 | 40A | 1英寸PVC(40号规格) |
240伏,60安 | 60A | 1.5英寸EMT |
直流快速充电器的工作电压和电流要高得多(通常为 400-800V 和 100-400A),因此需要更大的导管尺寸和更强大的保护措施。这些充电器通常安装在商业或公共区域,需要使用 RMC 或 80 号 PVC 等重型材料来承受更高的电气负荷并提供物理损坏保护。
导管尺寸: 由于电流增加,快速充电器的安装通常需要较大的导管尺寸(例如,2 英寸或更大),特别是在同一导管中铺设多根电线时。
散热: 更大的导管有助于散热,降低导体过热的风险。NEC 降额系数在快速充电器安装中尤为重要,因为单个导管中会存在多根大导体。
直流快速充电站管道需求数据表
直流快速充电器规格 | 典型电路安培数 | 推荐导管 |
480伏,100安 | 100安 | 2英寸RMC |
800伏,200安 | 200安 | 2.5英寸80号PVC管 |
随着电动汽车技术的进步,充电站需要适应更高的电压和电流。在初期建设阶段安装更大的导管可以节省成本,并为超快速充电器(功率超过 350 千瓦)的未来安装提供保障,因为超快速充电器需要更大的线路和导管尺寸。
电动汽车充电站的工作原理是通过充电连接器将电网中的电力传输到电动汽车的电池。该过程类似于给汽油车加油,但汽车不是加液体燃料,而是用电能充电。以下是这些充电站的工作原理概述:
充电站连接到当地电网或可再生能源,例如太阳能电池板。这些充电站设有充电端口,驾驶员可在此为车辆充电。根据充电器的类型(1 级、2 级或直流快速充电器),充电站以不同的速率从电网获取电力为车辆充电。
大多数电网提供交流电 (AC)。对于 1 级和 2 级充电器,车载充电器会将交流电转换为直流电 (DC),从而为电池充电。然而,直流快速充电器(3 级)则无需车载充电器,直接在充电站将交流电转换为直流电,并为电池提供直流电,从而实现更快的充电。
充电站与电动汽车进行通信,以确保安全且最佳的充电过程。系统会交换车辆当前电池电量信息,并相应地调整电流。诸如电池充满时自动关闭等安全协议可保护车辆及其电池免于过度充电或故障。
连接后,充电站开始为电池充电。充电时间取决于充电器类型:1级充电器可能需要8-12小时,2级充电器可能需要3-8小时,而直流快速充电器则可在30-60分钟内为80%充电。充电站会持续监控充电情况,调整电流以优化电池健康状况并防止电池过热。
一些电动汽车充电站配备了能源管理系统,可以在用电高峰时段分配电力,或平衡多个充电装置的用电量。这在多辆汽车同时充电的商业或公共充电站中尤为重要。
电线导管在安全容纳和保护连接充电站和电网的高压电缆方面发挥着至关重要的作用。PVC 或 RMC 等导管可以保护电线免受湿气、紫外线辐射和物理损坏等环境因素的影响。这些保护管可确保电力基础设施的长期功能和安全性,使其成为整个充电系统的重要组成部分。
安装电动汽车充电站的导管需要精心规划,注重细节,以确保系统安全高效运行。以下是导管安装的分步指南:
尖端: 您可以了解有关 电气导管安装指南 在我们上一篇文章中。
在开始安装之前,必须规划好导管的布局。确定电源和充电装置的位置,并规划出最短、最直接的导管路径。避免急弯,并尽量缩短导管长度,以降低电压下降和过热的风险。
根据安装环境和功率要求,选择合适的导管类型。对于室外或地下安装,PVC 或 RMC 通常是最佳选择,而 EMT 则适用于室内安装。确保所有导管均符合相关的安全标准,例如 UL 防火等级。
从电源处开始安装导管,并根据当地电气规范定期进行固定。对于室外安装,请使用膨胀接头以适应热胀冷缩。如果导管安装在地下,请确保其埋置深度适当(住宅安装通常为 18 至 24 英寸)。
安装导管后,用鱼带将电线穿过导管。务必使用符合电动汽车充电站额定电压和电流的电线。避免导管内填充过多,以免过热。
电线安装到位后,请进行测试,确保系统没有故障。检查导通性、接地和绝缘电阻,确保系统安全且正常运行。
安装并测试导管和线路后,请按照制造商的规格安装充电装置。确保导管牢固地固定在充电装置上,并且所有连接均紧固且密封良好。
在电动汽车充电站安装电线管需要精心规划和执行。以下是一些确保安全高效安装电线管的最佳实践:
电动汽车充电站必须 遵守当地和国家电气规范例如国家电气规范 (NEC)。这些规范规定了可使用的导管类型、正确的安装程序以及安全运行的电气负载能力。
尖端: 您可以了解更多 电动汽车充电站的全球标准 来自我们上一篇文章。
过度弯曲或导管过长会导致电线难以穿过,从而增加电线损坏的风险。NEC 指南建议,单根导管的 90 度弯曲次数不得超过四个。较长的导管需要使用额外的拉线盒,以避免电线受力。
在室外或地下安装中,防水配件和膨胀节至关重要。在导管会经历热胀冷缩的安装中,膨胀节是必不可少的,以防止导管随着时间的推移而破裂或脱落。
对于金属导管系统,导管本身可以充当接地路径,在发生电气故障时增加额外的保护层。导管系统的正确接地对于整体安全至关重要,尤其是在高压装置中。
在人流量大的区域或重型设备密集的地方,将导管安装在受保护或隐蔽的空间可以防止物理损坏。刚性金属导管 (RMC) 可提供卓越的物理冲击防护,适合在此类环境中使用。
电气导管系统是任何电动汽车充电站的关键组件,为充电装置供电的高压电缆提供保护。选择合适的导管材料并确保正确的安装技术对于维护系统的安全性、效率和使用寿命至关重要。无论您安装的是家用 1 级充电器还是商用直流快速充电器,了解导管在电动汽车充电站中的作用都将有助于确保安装成功且安全。