本文源自个人的微信公众号，微信搜索BenElectric。
欢迎关注。
- 十年甲级设计院工作经验 注册电气工程师 注册消防工程师
- 国外电气设计标准IEC NEC BS的分享交流
- ETAP Dialux 新能源 数据中心 智能化的笔记本
- 工业及民用建筑的电气设计的前沿技术文章
- 涵盖厂房工艺配电 消防 改造 装修 景观 亮化
介绍相关的IEC和BS标准的部分条文。
以下图片中，存在电气设备选型的错误。
上下两个箱子均为慢充目前最常见的7kW
输入输出均为交流，需要车载充电机转换成直流，再给电池充电
4.1
额定电流的选择
下图为新民标GB51348截图，
园区充电桩的断路器额定电流，德力西和施耐德均选择的40A，而GB51348要求不大于32A。
是否存在矛盾呢？
这里应该按用电设备实际参数来选择，40A是正确的，而规范上的32A的说法不够与时俱进。
4.2
充电插头
7孔慢充 充电接口
以下为充电接口的国家标准，
当然，上面的GB国家标准也是转化的IEC 62196-2，下图为IEC 62196-2截图，可以看到插口含义与GB是一致的。
4.3
充电模式
为何要关心充电模式，因为不同充电模式下，电气元件的选型要求有区别，比如RCD。
下图是一篇技术文章中关于充电方式和RCD选用的一点解释，还在研究中...
最新的国外标准，网上大多搜不到，个别的标准爬梯子也搜不到，部分条文只能从水管的视频中截图，比较麻烦...，
但是可以看到一些不一样的东西，所以也是乐趣。
例如，修订后的722，RCD选择的条文就是针对Mode 3的，
以下为GB标准中关于充电模式的条文，
IEC61851-1，第6部分，也有充电模式相关条款。
下图为BS7671，A1修订版对充电模式的规定，由于2022年A2修订版未对此做出修改，因此这个截图也是最新的规定。
4.4
RCD的类型
关于RCD的类型，任老的著作《低压配电设计解析》中有解释，GB和IEC标准也均有解释。
下图为GB标准对RCD类型的定义，
下面为IEC60755标准对RCD类型的定义，
下图为RCD类型的标识符，断路器上标识的即是该符号。
此图配四也有
不同的电力电子设备产生的故障接地电流，波形是不同的，因而需要不同类型的RCD去断开不同波形的故障。
从本质上讲，RCD的类型取决于产生剩余电流的元器件（电路）。
例如，上图第4行，双脉冲桥式整流电路产生的剩余电流波形，需要用A、F或B型RCD。
在7671 A2版RCD修订之后，很多技术文章给出的建议是，当选择RCD类型时，遵循厂家或供应商的安装说明，关于RCD类型设备厂家或许可以提供建议，因为作为个人无法知道设备中的电子元件（产生直流电流的波形）是什么，从而无法确定RCD的选型。
4.5
电动车充电装置的RCD——GB标准
下图为新民标GB53148的要求，由于充电桩发展非常快，国际上先进的标准已经对充电桩的RCD设置要求提出了新的说法。
下图是9.7.4的条文说明，此条文解释仅仅说对了一半（红线为正确部分）。为何说仅对了一半，继续往下看。
4.6
电动车充电装置的RCD——IEC标准
而在IEC标准和BS标准中，关于电动车充电回路的RCD设置，有更详尽和更与时俱进的规定。
先来看IEC60364-7-722，2018。
上述IEC条文分别说了交流和直流RCD设置，最后的NOTE说了例外（不适用）的情况。
再来看，IEC61851-1-2017，也对RCD的设置做了规定，如下图。
看到这里，两个IEC标准都明确说了，保护充电桩的RCD，"至少（at least）"是A型RCD。
只有GB51348没强调"至少"，依照51348要求，充电桩均选A型，这种说法是错误的。
A型仅仅是最低要求，很多情况下用A型也是错误的。
所以，前面的德力西断路器的RCD为AC型，选型错误。
AC型RCD仅可以保护交流回路，不可以用到充电桩回路中。
德力西RCD为AC型，选型错误
施耐德 A型RCD是正确的，ELE是电子型RCD，也没有问题
上面的两个IEC标准都对电动车充电设施的RCD做了详尽的规定。
但是，关于充电桩AC、A、B、F型RCD的选择，不在IEC条文这里展开说太多，因为关于这个话题最新的标准要看BS 7671:2018+A2:2022。
同IET Code of Practice for Electric Vehicle Charging Equipment Installation, 4th Edition
4.7
电动车充电装置的RCD——BS 7671
目前最新的版本号为：BS 7671:2018+A2:2022，其中，2022年A2修订版对RCD部分做了调整，而2020年A1修订版（A1 Amendment）对充电桩电气安装要求部分做了较大修订。
为了找最新的A2版，可算费劲周折。
后面会陆续发布关于新版7671改动的文章，看看国际主流标准在2022年都修订了什么。
目前来看，国外主流标准，如IEC、NEC、BS等，更与时俱进，在修订和更新上，也更加勤奋和积极，所以，想知道最新的电气设计标准的变化和趋势，看一些国外的东西是有益的。
BS 7671 2020年A1修订版封面
BS 7671 A1修订版722部分-电动汽车充电装置做了较大修订
4.7.1
BS 7671 Part5，RCD部分条文及解释
以下是BS 7671:2018+A2:2022，这本标准代表了国际上RCD设置最新的要求。
上面的黄色字是上一版的7671，可以看到，对于AC型RCD，他的应用范围为“general purposes”，即为通用的。
比方说，目前国内大部分电气设计图纸中的RCD都是AC型RCD，非常普遍和通用。
但是，在2022年，BS 7671对AC型RCD的使用做了修订，如下图绿字部分。
A2修订版的7671规定，AC型RCD只能用于固定设备，并且负载电流不包含直流分量。
直流技术和直流设备将来会越来越多，即使是家用电器，也有很多增加了智能控制，不包含直流电流几乎是不可能的，所以在未来，AC型RCD非常有可能由于应用场景的缩减而被淘汰。
而此处修订的出发点是，越来越多的电子设备的使用，使得交流电流中叠加直流电流，而存在的这部分直流电会影响AC型RCD的使用，当实际需要切断剩余电流故障时，AC型RCD可能失效。
紧跟着AC型RCD，下面给出了AC型RCD的3个NOTE ，其中，NOTE 1为2022修订，再一次强调，不能有直流分量（电子组件）。
NOTE 1：固定设备且不含有直流元件的例子，可以包括以下设备但不限于此，如电加热电器或(和)简单的灯丝照明，以上均不含有产生直流电流的电子元件。
NOTE 2：对于家用或类似用途RCD的正确使用，参见IEC/TR 62350。
NOTE 3：包含半导体的电路中，一些典型的故障电流波形，见附录A53，图A53.1。
IEC60577中，也有波形图（见上文），跟此图一致
上图，绿色字为2022修订部分，这个和我们关系不大，是产品相关。
增加了SRCD和FCURCD的使用，国内没有见过这种产品。
如图所示，SRCD是插座和RCD集成一体的设备，FCURCD是熔丝和RCD集成一体的设备，需要符合BS 7288标准，并且以上两种设备的RCD只能提供“附加防护”。
4.7.2
BS 7671电动车充电装置RCD设置
下图为，BS 7671，722 电动车充电装置保护章节的RCD设置要求，2020年A1修订版，对此部分做了更新，代表着充电桩电气设计的最新要求。
4.7.3
BS 7671电动车充电装置RCD设置的翻译
以上条文的翻译，如下阴影部分（by BenElectric）：
BS 7671:2018+A2:2022722部分
电动车充电设施
......(无关条文略，直接进入RCD部分，即上两个截图)
722.531.3 剩余电流装置（RCD）
722.531.3.1 RCD应能断开所有带电导体。
722.531.3.101除采取电气隔离防护措施的充电桩供电回路外，每个包含符合BS EN 62196系列标准的规定的充电插头或车辆（充电）连接件的充电点应设置RCD防护，且RCD的额定剩余动作电流不超过30mA。
除已提供防护措施（设备自带防护措施）的电动车充电桩外，每个充电点应能通过以下装置提供直流故障防护措施：
（i）B型RCD，或
（ii）A型或F型RCD与剩余直流电流检测设备(RDC-DD)配合使用，以适应剩余电流和叠加电流的本质性质以及充电设备制造商的建议，其中，RDC-DD应符合BS IEC 62955标准的规定。
RCD应符合以下标准之一：BS EN 61008-1, BS EN 61009-1, BS EN 60947-2 或BS EN 62423。
NOTE 1：第531.3.3条就RCD在直流分量和交流频率下的特性，描述了RCD的类型。
NOTE 2：在使用符合BS EN 62196系列标准的直流车辆充电连接器的情况下，RCD选型和安装的要求正在考虑之中。
NOTE 3：A型或F型RCD与RDC-DD配合使用时，可以将RDC-DD设置在电动车充电设备内，而A型或F型RCD则可设置在充电设备或装置的上游。
关于上述条文，
首先，722.531.3.101说的是对于充电模式3（Mode 3）的RCD设置要求。
另外，531.3.3是关于RCD类型的条文，需要与722.531.3.101结合着看。
最后，需要对RDC-DD这一新名词做出解释。
4.7.4
RDC-DD的解释
RDC-DD，residual direct current detecting device，剩余直流电流检测设备。
①RDC-DD用于电动车充电模式3，因为，722.531.3.101条说的就是Mode 3。
②RDC-DD的作用：监测，监测什么？当监测到平滑直流剩余电流≥6mA时，会切断或发起切断（我个人理解，RCD-DD只有监测功能，没有切断功能，因此，应该是给断路器或其他可以断开回路的元器件发出切断信号）电动车的供电电源，意思是存在故障了，先别充了。
③RDC-DD分为两类，分别是RDC-MD和RDC-PD。
RDC-MD根据结构不同，又可以细分为以下三种类型（如下图，Figure 2 3 4），
RDC-PD（如下图，Figure 5）
Figure 2中的RDC-MD，集合了6mA直流剩余电流的监测、评估和机械开关。
Figure 3中的RDC-MD，集合了6mA直流剩余电流的监测、评估，并与独立的保护装置联锁。
保护装置可以是RCBO、RCCB、MCB。
Figure 4中的RDC-MD，集合了6mA直流剩余电流的监测、评估，并与独立的保护装置或开关联锁。
开断装置可以是RCBO、RCCB、MCB，或远程操作的开关设备（如接触器或继电器），还可以通过欠压或分励脱扣功能来动作。
Figure 5中的RDC-PD，集成了AC、脉动直流、6mA直流剩余电流的监测、评估、机械开关。
RDC-PD集合了30mA的A型RCD和＞6mA的直流剩余电流探测功能。
4.7.5
AC、A、B、F型RCD的解释
不同类型RCD保护的设备举例
AC型：热得快、阻性加热烤箱、电热水器、钨卤灯（不含有任何电子元器件）;
A型：USB插座、单相逆变器、非频率控制的洗衣机（如交直流两用电机）、照明调光开关、LED驱动器、电磁炉、充电桩（平滑直流故障电流＜6mA）、单相电力电子设备；
A型RCD适用于AC型电器
F型：频率控制设备或电器、某些洗衣机或洗碗机（取决与电机类型和控制方式，详询厂家）、某些空调控制器（采用变频调速控制器的）；
F型RCD适用于AC型和A型电器
B型：带有变频器驱动压缩机的热泵（空气源和地源）、充电桩、光伏、三相电力电子设备（UPS、调速变频器）、；
B型RCD适用于AC型、A型和F型电器
他们的应用范围是这样的，AC
从左到右，AC应用范围最窄，B最应用范围最广，当然，我猜测，从左到右，也会越来越贵。
B最应用范围最广，当然，我猜测，从左到右，也会越来越贵
下表中，对531.3.3条RCD类型做了汇总，除了BS 7671标准明确提到的RCCB类型，还有两种未提到的，分别是AKV和EV（？？）。
关于上表的注1：
1. B型RCCB监测直流剩余电流并且当平滑直流超过脱扣阈值时脱扣。
*NOTE：A、AKV和F型RCCB 在各自的平滑直流剩余电流动作水平（A型6mA，F型10mA）下正常工作，但是A、AKV和F型RCCB不能监测平滑直流，因此A、AKV和F型RCCB不能安装在B型RCCB的上游。
可以用下面的图解释，
如上图所示，类似的，
AC型RCD不能在A、B、F型的上游；
A型RCD不能在B、F型上游；
F型RCD不能在B型上游。
4.7.6
AKV、EV型RCD的解释
以下中括号内的两种类型，可能是BS 7671 A2 2022剔除的，也可能是仍然保留的，目前尚未搞清楚（）。
Ⅰ AKV类型的RCCB是什么？
可以耐受瞬态过电流8/20μs 3kA的RCCB，这并不是AKV型RCD的特有属性，AKV、F、B、EV类型均有此特性。
Ⅱ EV类型的RCCB是什么？
EV=electric vehicle，当不确定电动车的模型和制造商时，专门为EV充电桩设计的RCCB。
当平滑直流剩余电流＞6mA时，EV型RCCB会脱扣。
关于RCD的话题，我决定到此为止，越写越多，未尽之处，后面继续~
BS 7671:2018+A2:2022修订的不仅仅是RCD的设置要求，其他很多内容都做出了修订、重写、新增，这些内容与电气设计息息相关，在新能源和智慧电气快速发展的今天，很多国外的标准值得我们去借鉴。
这些前瞻性的内容，我正在筛选、整理，并会陆续在公众号发布。
本文源自个人的微信公众号，微信搜索BenElectric。
欢迎关注。
- 十年甲级设计院工作经验 注册电气工程师 注册消防工程师
- 国外电气设计标准IEC NEC BS的分享交流
- ETAP Dialux 新能源 数据中心 智能化的笔记本
- 工业及民用建筑的电气设计的前沿技术文章
- 涵盖厂房工艺配电 消防 改造 装修 景观 亮化
热门跟贴