2016.7|席伟：地下车库充电设施电气设计及其安全问题

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地下车库充电设施系统架构

地下车库充电设施主要由以下几个系统构成（如图1所示）：

a. 供配电系统：配置变压器及高低压开关柜、终端配电箱、电线电缆；

b. 计量计费系统：充电桩内置电度表；

c. 充电系统：充电桩内置符合国家标准的充电插头，RFID识别卡（预付费卡），提供定时充电、预约充电功能；

d. 服务系统：提供本地充电监控、付费与能源管理服务，可方便接入上级运营管理服务系统。

相关设计规范依据

目前国家和行业已经颁布实施的关于地下车库充电设施设计主要设计规范依据有：

a. GB / T 29781 - 2013《电动汽车充电站通用要求》；

b. GB 50996 - 2014《电动汽车充电站设计规范》；

c. GB / T 29772 - 2013《电动汽车电池更换站通用技术要求》；

d. GB / T 28569 - 2012《电动汽车交流充电桩电能计量》；

e. GB / T 29316 - 2012《电动汽车充换电设施电能质量技术要求》；

f. Q / CSG 11516. 2 - 2010《电动汽车充电站及充电桩设计规范》；

g. Q / GDW 236 - 2009《电动汽车充电站通用技术要求》；

h. NB / T 33002 - 2010《电动汽车交流充电桩技术条件》。

相关规范依据有：

a. GB 50016 - 2014《建筑设计防火规范》；

b. GB 50116 - 2013《火灾自动报警系统设计规范》；

c. JGJ 100 - 2015《车库建筑设计规范》；

d. GB 50067 - 2014《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》；

e. GB 50034 - 2013《建筑照明设计标准》；

f.  GB 50052 - 2009《供配电系统设计规范》；

g. GB 50053 - 2013《20 kV及以下变电所设计规范》；

h. GB 50054 - 2011《低压配电设计规范》；

i. GB 50060 - 2008《3 ～ 110 kV高压配电装置设计规范》；

j. DL / T 448 - 2000《电能计量装置技术管理规程》；

k. DL / T 620 - 1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》；

l.  GB / T 50065 - 2011《交流电气装置的接地设计规范》；

m. DL / T 856 - 2004《电力用直流电源监控装置》；

n. GB / T 19826 - 2014《电力工程直流电源设备通用技术条件及安全要求》。

充电装置类型

地下车库充电设施按类型分为：交流充电桩和直流充电桩。交流充电桩为车载充电机提供交流电能，直流充电桩为电动汽车电池组提供小容量直流电能。按照国家电网规范的规定，充电机应采用“一机一车”充电方式，不应采用主从充电模式。

地下车库充电设施按照安装方式分为：壁挂式和落地式，按就近原则布置在车位端部，如图2所示。图3是地下车库充电桩平面布置图。

负荷等级的定性

JGJ 100 - 2015《车库建筑设计规范》7.4. 1条对车库负荷等级的定性有明确规定，可以按照这个条款对地下车库充电桩负荷等级定性。

特大型和大型车库应按一级负荷供电，中型车库应按不低于二级负荷供电，小型车库可按三级负荷供电。机械式停车设备应按不低于二级负荷供电。各类附建式车库供电负荷等级不应低于该建筑物的供电负荷等级。

供配电系统设计

1 负荷计算

在新建停车场设置充电桩时，充电桩的计算负荷应纳入供电变压器总容量中。在已建成停车场设置充电桩时，应对配电站现有变压器进行容量校验，对配电装置进行校核。当不能满足要求时，应采取相应的技术改造措施。

2 电流、电压的规格确定

对于非车载充电机输出额定电流的选择，GB 50996 - 2014《电动汽车充电站设计规范》5． 1． 2条规定如下：

“1、根据电动汽车动力蓄电池的容量和充电速度以及供电能力和设备性价比，在确保安全、可靠充电的情况下确定最大充电电流。

2、充电机输出的直流额定电流应优先采用以下值：10 A、20 A、50 A、100 A、160 A、200 A、315 A和 400 A。

3、充电机输出的直流电压范围宜优先从以下三个等级中选择：150 V ～ 350 V、300 V ～ 500 V和450 V ～ 700 V。”

GB 50996 - 2014《电动汽车充电站设计规范》5． 2． 1条规定：交流充电桩供电电源应采用220 V交流电压，额定电流不应大于32 A。

对于交流充电桩，应采用220 / 380 V电压等级供电；对于直流充电桩，应采用380 V电压等级供电。

3 充电站电源电压的确定

GB 50996 - 2014《电动汽车充电站设计规范》6． 1． 2条：充电站宜由中压线路供电；用电设备容量在100 kW及以下或需用的变压器容量在50 kVA以下的，可采用低压供电。

4 交流充电桩的安装和布置及电气要求

a. 交流充电桩配电回路应安装具有剩余电流保护功能的空气开关。

b. 多台交流充电桩的电源接线应考虑供电电源的三相平衡。

c. 落地式充电桩安装基础应高出地面0． 2 m及以上，必要时可安装防撞栏。

d. 交流充电桩应具备与上级监控管理系统的通信接口。

e. 充电桩的防雷接地、防静电接地、电气设备的工作接地、保护接地及信息系统的接地宜共用接地装置，接地电阻值与建筑物共用接地装置接地电阻值要求相同。

5 非车载充电机的安装和布置及电气要求

a. 充电机的布置应便于车辆充电，并应缩短充电机输出电缆的长度。

b. 应采用接线端子与配电系统连接，在电源侧应安装空气开关。

c. 充电机保护接地端子应可靠接地。

d. 充电机应垂直安装于与地平面垂直的立面，偏离垂直位置任一方向的误差不应大于5°。

6 配电线缆选择

a. 中压电力电缆宜选用铜芯交联聚乙烯绝缘类型，低压电力电缆宜选用铜芯交联聚乙烯绝缘类型，也可选用铜芯聚氯乙烯绝缘类型。

b. 低压三相回路宜选用五芯电缆，单相回路宜选用三芯电缆，且电缆中性线截面应与相线截面相同。

c. 充电桩电源进线宜采用阻燃电缆及电缆护管。

7 充电桩技术参数

结合一些主流生产制造商的产品，充电桩技术参数可以参考表1选择。

绿色环保、可持续发展是我们国家的未来，合理设计地下车库电动汽车充电设施，确保电动汽车在地下车库中安全充电，预防消防安全问题的发生，是我们每个电气设计师的责任所在。

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作者：

席伟，昆明市建筑设计研究院集团有限公司，教授级高级工程师，副总工程师，电气总工程师。

本文有删减。全文载于《建筑电气》2016年第7期，详文请见杂志。版权归《建筑电气》所有。

lightfish

好贴，学习了！

江祥明

把规范一列，若干条文一抄，就是算是一篇论文？360百科或百度文科的文章都比这个有参考价值。

通篇没有作者自己经过调查、研究的东西，也无综合各规范、各地方做法得出一些好的做法。只有一处关于地下车库充电设施负荷等级的表述算是作者自己的观点吧，可惜还是错的。

题目是“地下车库电动汽车充电设施的电气设计及安全问题”，却通篇侧重引用GB 50996 - 2014《电动汽车充电站设计规范》的条文，跑题了！

江祥明

GB50096是对“站”的规定，而地下车库更多的是“桩"，而非“站”。当然不排除地下车库也有设“站”的。

江祥明

文章观点：充电设施负荷等级按JGJ 100 - 2015规定，即特大型和大型车库应按一级负荷供电，中型车库应按不低于二级负荷供电，小型车库可按三级负荷供电。不对，理由如下：
（1）根据GB50052-2009条文说明3.0.1条，谈负荷等级之事，是“对一个区域的用电负荷在整体上进行确定，其目的是确定整个区域的供电方案以及作为向外申请用电的依据”（条文说明中原话）。
换句话说，JGJ100-2015第7.4.1条，是用来规定车库建筑的整体供电方案的，并无规定内部所有用电设备的负荷等级之意。JGJ100-2015条文说明7.4.1条也说：“车库内各类用电设备应根据其对供电可靠性要求确定其负荷等级”，如果所有设备都已明确按条文规定的负荷等级确定了，何来此说？
（2）以大型车库为例，如果其内的普通通风机、充电桩等的负荷特性不属于GB50052-2009第3.0.1条第1款关于一级负荷规定的3种情况之一，就不应划分为一级负荷。目前，能够达到一级负荷分级标准的充电设施，我还想不出来。同理，中型车库的充电设施也未必就属于二级负荷。
（3）GB50052-2009条文说明3.0.1条同时还举例说：“如在一个生产装置中只有少量的用电设备生产连续性要求高，不允许中断供电，其负荷为一级负荷，而其他的用电设备可以断电，其性质为三级负荷，则整个生产装置的用电负荷可以确定为三级负荷”。可见，整体的负荷等级定性，与分项设备的负荷等级确定，并不相等。
（4）如果特大型和大型车库所有用电设备按一级负荷供电，中型车库所有用电设备按不低于二级负荷供电的结论成立，那么小型车库所有用电设备（包括消防设备等重要负荷）都可按三级负荷供电的结论也成立。这样的结论对吗？显然，这不是规范编制者的本意。
以上分析表明，各类车库，其内部的普通通风机、充电桩的负荷等级不能与JGJ100-2015第7.4.1条规定的负荷等级直接划等号，“车库内各类用电设备应根据其对供电可靠性要求确定其负荷等级”才是正确的。

wurenhecai

江祥明 发表于 2016-8-11 20:04
文章观点：充电设施负荷等级按JGJ 100 - 2015规定，即特大型和大型车库应按一级负荷供电，中型车库应按不低 ...

明白人！之前的负荷分类，先是对建筑物定性为一二三级，然后再在建筑物内设备分级。08民规出台后，直接对设备分类，简化了建筑物定性，是一种误导。