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                  淺談電動(dòng)汽車分散充電設(shè)施火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)及防范措施

                  更新時(shí)間:2024-07-22點(diǎn)擊次數(shù):764次
                  淺談電動(dòng)汽車分散充電設(shè)施火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)及防范措施

                  任運(yùn)業(yè)

                  安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

                  摘要:近年來,隨著環(huán)境保護(hù)意識(shí)的不斷增強(qiáng),新能源汽車逐漸成為未來的發(fā)展趨勢(shì)。電動(dòng)汽車作為新能源汽車中的代表力量,集環(huán)保、省錢、噪音小、能源消耗低等優(yōu)勢(shì)于一體,發(fā)展空間巨大。隨著我國電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)及其配套充電設(shè)施技術(shù)的發(fā)展,電動(dòng)汽車的人均保有量逐年遞增,但火災(zāi)事故也隨之逐年上升。如何在滿足人們正常使用需求的情況下,有效針對(duì)這些早期建設(shè)的充電設(shè)施進(jìn)行消防安全改造,亟須予以研究規(guī)范。本文通過對(duì)既有公共建筑地下停車庫的電動(dòng)汽車分散充電設(shè)施及其充電過程中的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析調(diào)研,提出相應(yīng)對(duì)策。

                  關(guān)鍵詞:電動(dòng)汽車充電設(shè)施火災(zāi)防范

                  0引言

                  根據(jù)新能源汽車大數(shù)據(jù)聯(lián)盟2019年8月18日發(fā)布的《新能源汽車監(jiān)管平臺(tái)大數(shù)據(jù)安全監(jiān)管成果報(bào)告》,當(dāng)年5~8月,全國新能源汽車發(fā)生的安全事故有79起,涉及車輛96輛,58%的車輛起火源于電池問題,其他為車輛碰撞、浸水、零部件故障、使用問題等原因。

                  1電動(dòng)汽車及充電設(shè)施的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)分析

                  1.1電動(dòng)汽車的火災(zāi)特點(diǎn)

                  一是火災(zāi)發(fā)生較為突然,行駛或充電過程中均有可能;二是火災(zāi)發(fā)展速度快,起火后往往幾分鐘就形成猛烈燃燒,極易引燃周邊停放的車輛;三是燃燒產(chǎn)物具有毒性,鋰電池組燃燒時(shí)可能會(huì)有爆炸或電池液噴濺現(xiàn)象,對(duì)周邊人員或停放車輛影響較大;四是容易復(fù)燃,鋰電池組起火被撲滅后,內(nèi)部仍處于熱失控狀態(tài),存在升溫引發(fā)復(fù)燃的可能。

                  1.2電動(dòng)汽車的火災(zāi)特點(diǎn)

                  根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)資料,電動(dòng)汽車起火主要原因?yàn)閯?dòng)力電池組故障引發(fā)火災(zāi),主要有以下幾方面:

                  1.2.1過充電:電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池組充放電的過程中溫度會(huì)上升,尤其是處于過充電時(shí),電池溫度上升較快,導(dǎo)致電解液發(fā)生分解反應(yīng),產(chǎn)生的熱量會(huì)加快電池溫度上升,使電池發(fā)生熱失控而引發(fā)火災(zāi)。

                  1.2.2熱沖擊:高溫環(huán)境下,鋰離子電池內(nèi)的SEI膜因受熱而分解,導(dǎo)致電池液與電極發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生大量可燃?xì)怏w,放熱使電池燃燒。

                  1.2.3短路:發(fā)生短路時(shí),鋰電池大流量放電,使電池產(chǎn)生放熱反應(yīng),電解液噴濺,溢出可燃?xì)怏w,引起燃燒甚至爆炸。

                  1.2.4其他因素:一是穿刺、震動(dòng)、碰撞、擠壓等機(jī)械動(dòng)作引起的電池短路;二是隨著電池反復(fù)充、放電,電池不斷膨脹、收縮,使原先吸附于電極表面的導(dǎo)電微塵受到擠壓而刺穿隔膜,引發(fā)燃燒。

                  2設(shè)有電動(dòng)汽車分散充電設(shè)施的地下車庫火災(zāi)隱患分析

                  2.1火災(zāi)隱患分析

                  2.1.1部分電動(dòng)汽車分散充電設(shè)施的設(shè)置部位不符合消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求:根據(jù)《電動(dòng)汽車分散充電設(shè)施工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T51313-2018)[1]6.1.5條規(guī)定,電動(dòng)汽車分散充電設(shè)施設(shè)置在地下車庫時(shí),宜布置在地下車庫的首層,不應(yīng)布置在地下建筑四層及以下。但從實(shí)際情況看,既有的電動(dòng)汽車分散充電設(shè)施均有設(shè)在地下四層的情況。

                  2.1.2電動(dòng)汽車分散充電設(shè)施未集中布置,與其他場(chǎng)所無防火分隔措施:電動(dòng)汽車分散充電設(shè)施停車位與一般停車位之間,或與其他部位之間均未采用耐火極限為2h的防火隔墻或防火卷簾、防火分隔水幕等進(jìn)行分隔。

                  2.1.3部分集中布置電動(dòng)汽車分散充電設(shè)施的區(qū)域未按標(biāo)準(zhǔn)要求劃分防火分隔單元:地下停車庫內(nèi)的電動(dòng)汽車分散充電設(shè)施采取了集中布置在同一防火分區(qū)內(nèi)的措施,但未在防火分區(qū)內(nèi)按不大于1000m2的標(biāo)準(zhǔn)采用2h防火隔墻或防火卷簾、防火分隔水幕等防火措施劃分防火單元。

                  2.2消防設(shè)施及滅火器材方面

                  目前設(shè)有電動(dòng)汽車分散充電設(shè)施的地下車庫均已設(shè)置室內(nèi)消火栓系統(tǒng)、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)和機(jī)械排煙系統(tǒng),但自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)是按《汽車庫、修車庫、停車場(chǎng)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50067),以下簡(jiǎn)稱《汽車庫防火規(guī)范》)和《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50084)要求設(shè)置的。《汽車庫防火規(guī)范》的適用范圍是由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)且無軌道的汽車,其火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)、熱荷載與電動(dòng)汽車的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)、熱荷載不同,因此按此規(guī)范要求配置的中危險(xiǎn)Ⅱ級(jí)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)并不適用于以鋰電池組為動(dòng)能驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車庫。同樣的,按中危險(xiǎn)級(jí)配置基準(zhǔn)來配置設(shè)有電動(dòng)汽車分散充電設(shè)施地下車庫的滅火器也是不適用的。

                  2.3 供電系統(tǒng)方面

                  2.3.1充電設(shè)施配電支線跨越防火分區(qū):充電樁的配電支線跨越防火分區(qū),發(fā)生火災(zāi)時(shí),不能有效切斷著火區(qū)域的充電樁電源,影響其他區(qū)域的正常供電。

                  2.3.2充電設(shè)施功率和斷路器不匹配:線路過負(fù)荷運(yùn)行,導(dǎo)致線路發(fā)熱引起電氣火災(zāi)。

                  2.3.3大功率充電設(shè)施設(shè)在建筑物的地下層:根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)圖集《電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)與安裝》(18D705-2)的3.8.2條,大功率的充電設(shè)施(如非車載充電機(jī)、充電主機(jī)系統(tǒng))不宜設(shè)在建筑物的地下層,宜集中設(shè)在地上區(qū)域并滿足消防要求。從目前停車庫來看,地下一層至地下四層大多設(shè)置了電動(dòng)汽車充電樁,有的還大量使用功率為60kW及以上的直流充電樁。這些大功率充電設(shè)施的使用勢(shì)必增加電纜的載流量和橫截面積,對(duì)充電設(shè)備的散熱、絕緣要求更高,一旦絕緣保護(hù)損壞散熱不及時(shí),勢(shì)必引發(fā)火災(zāi)。

                  2.3.4充電樁配電線路未采用低煙無鹵型:高鹵型電纜具有高發(fā)煙率和較高的毒性指數(shù),發(fā)生火災(zāi)使人呼吸困難,對(duì)人員的生命安全造成的威脅。

                  2.3.5充電設(shè)施生銹:充電設(shè)施未及時(shí)維護(hù)而生銹,連接頭接觸不良,導(dǎo)致接觸電阻過大發(fā)熱,形成直流電弧。

                  2.3.6未設(shè)置電動(dòng)汽車充電設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng):電動(dòng)汽車充電設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)可對(duì)停車場(chǎng)充電設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、信號(hào)采集、車輛就位自動(dòng)偵檢、全站安防視頻監(jiān)控等功能,在本地或遠(yuǎn)程監(jiān)控室實(shí)現(xiàn)對(duì)充電設(shè)備、配電設(shè)備及其他設(shè)備的集中監(jiān)視和控制管理,提高工作效率和充電安全性能[3]。目前,大多數(shù)設(shè)置電動(dòng)汽車充電設(shè)施的地下停車庫內(nèi)均未設(shè)置電動(dòng)汽車充電設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng),缺失及時(shí)有效的安全故障警告,監(jiān)控力不足。

                  2.4消防安全管理方面

                  2.4.1相對(duì)于普通車庫,充電車位涉及的管理主體更為復(fù)雜,充電柱和車位、配電設(shè)施等屬于不同管理主體。一些車位售出后,充電車位位于各業(yè)主單位的各自區(qū)域,不便于集中設(shè)置充電車位和統(tǒng)一管理。

                  2.4.2停車庫內(nèi)有吸煙、亂扔煙頭的現(xiàn)象,吸煙人將礦泉水瓶用作煙缸,未蓋瓶蓋放置于充電柱上,存在充電設(shè)施進(jìn)水短路的風(fēng)險(xiǎn)。

                  2.4.3消火栓箱安裝在立柱背向車道一側(cè),標(biāo)識(shí)不明顯;與車位距離較小,容易造成消火栓箱門開啟角度不足。

                  2.4.4消防設(shè)施、器材未保持完好,如疏散指示標(biāo)識(shí)損壞,管道保溫材料破損、外露等現(xiàn)象。

                  2.4.5雜物間或保潔工具間、休息間等與停車位同層,可燃物堆放在車位旁,有的停車庫充電柱旁堆放購物車等雜物。

                  3 電動(dòng)汽車分散充電設(shè)施的主要防控措施

                  3.1規(guī)范充電設(shè)施改造行為,加強(qiáng)源頭管理

                  在既有地下車庫內(nèi)增設(shè)、改造電動(dòng)汽車分散充電設(shè)施不僅增設(shè)電動(dòng)汽車分散充電設(shè)施(如充電樁及相關(guān)供配電設(shè)施等),還應(yīng)當(dāng)對(duì)原有地下車庫防火單元進(jìn)行改造,增設(shè)防火卷簾、防火門、防火隔墻等防火分隔構(gòu)件,調(diào)整防煙分區(qū)劃分并改造機(jī)械排煙設(shè)施,同時(shí)應(yīng)根據(jù)新增的防火卷簾、防煙分區(qū)和機(jī)械排煙系統(tǒng)來調(diào)整火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)邏輯關(guān)系。因此,應(yīng)當(dāng)加大對(duì)管理使用單位的宣傳引導(dǎo),引導(dǎo)單位在既有汽車庫內(nèi)新增、改造電動(dòng)汽車分散充電設(shè)施時(shí),聘請(qǐng)有資質(zhì)的設(shè)計(jì)、施工單位嚴(yán)格按《電動(dòng)汽車分散充電設(shè)施工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T51313-2018)[1]的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工,在安裝、調(diào)試結(jié)束后應(yīng)組織設(shè)計(jì)、施工和設(shè)施供應(yīng)商共同對(duì)新增、改造的電動(dòng)汽車分散充電設(shè)施進(jìn)行驗(yàn)收,自驗(yàn)收合格后方可投入使用,并將自驗(yàn)收的相關(guān)資料存檔以備檢查、維護(hù)保養(yǎng)[4]。相關(guān)部門對(duì)此類場(chǎng)所核發(fā)許可文件時(shí),應(yīng)對(duì)該場(chǎng)所的消防安全現(xiàn)狀進(jìn)行檢查,以確保消防安全。

                  3.2落實(shí)消防技術(shù)措施,整改火災(zāi)隱患

                  3.2.1建筑防火方面

                  (1)電動(dòng)汽車分散充電設(shè)施設(shè)置在地下車庫時(shí),其充電設(shè)施單臺(tái)額定輸出功率不應(yīng)大于60kW;當(dāng)采用直流充電樁時(shí),不宜設(shè)置在地下二層及以下樓層,并宜設(shè)置在地下車庫的出入口附近,便于消防救援。

                  (2)除直流充電樁外,電動(dòng)汽車分散充電設(shè)施應(yīng)集中布置在同一防火分區(qū)內(nèi),并應(yīng)設(shè)置獨(dú)立的防火單元,地下每個(gè)防火單元的大允許建筑面積不應(yīng)大于1000m2;防火單元之間應(yīng)采用耐火極限不小于2.0h的防火隔墻、乙級(jí)防火門或防火卷簾、防火分隔水幕等與汽車庫其他部位分隔。

                  (3)設(shè)置直流充電樁的停車位應(yīng)在同一防火分區(qū)集中布置,并與汽車庫其他部位之間采取防火分隔措施;直流充電樁設(shè)置在地下一層時(shí),其防火單元面積不宜大于500m2。

                  3.2.2消防設(shè)施及滅火器材方面

                  (1)設(shè)置電動(dòng)汽車分散充電設(shè)施的地下車庫應(yīng)設(shè)置室內(nèi)消火栓系統(tǒng)、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)和機(jī)械排煙系統(tǒng);確認(rèn)火災(zāi)后立即切斷相應(yīng)區(qū)域充電樁的電源。

                  (2)除直流充電樁外,I、Ⅱ類汽車庫內(nèi)設(shè)有電動(dòng)汽車分散充電設(shè)施的防火單元自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)應(yīng)按嚴(yán)重危險(xiǎn)級(jí)I級(jí)設(shè)計(jì),每個(gè)電動(dòng)汽車停車位上應(yīng)設(shè)置噴頭保護(hù),并采用快速響應(yīng)噴頭。

                  (3)I、Ⅱ類汽車庫設(shè)有直流充電樁的防火單元應(yīng)按嚴(yán)重危險(xiǎn)級(jí)Ⅱ級(jí)要求設(shè)置雨淋系統(tǒng)。

                  (4)在電動(dòng)汽車充電樁配置箱的進(jìn)線處應(yīng)安裝帶過載保護(hù)、短路保護(hù)、剩余電流保護(hù)于一體的多功能低壓斷路器和電氣火災(zāi)監(jiān)控裝置。

                  (5)設(shè)有電動(dòng)汽車充電設(shè)施的防火分區(qū)滅火器應(yīng)按嚴(yán)重危險(xiǎn)級(jí)的要求配置,并增配60L推車式泡沫滅火器或50kg推車式ABC干粉滅火器。

                  3.2.3供電系統(tǒng)方面

                  (1)合理規(guī)劃用電內(nèi)容,其供配電回路不應(yīng)跨越防火分區(qū);應(yīng)聘請(qǐng)有資質(zhì)的設(shè)計(jì)單位合理設(shè)計(jì)用電設(shè)備,選用經(jīng)產(chǎn)品質(zhì)量認(rèn)證合格的產(chǎn)品,使用前對(duì)充電樁做好檢測(cè)工作,確認(rèn)低壓控制裝置、電線、電纜的型號(hào)是否正確,負(fù)荷電流是否能滿足設(shè)備的額定電流等;根據(jù)建筑內(nèi)增設(shè)自動(dòng)消防設(shè)施的情況,校核消防供電回路能否滿足增設(shè)消防用電設(shè)備的需求。

                  (2)充電設(shè)施電源進(jìn)線的規(guī)格型號(hào)應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn),至少滿足7kW充電設(shè)施的功率需求;線纜應(yīng)在電纜橋架、電纜保護(hù)管內(nèi)敷設(shè),不得明敷或直埋敷設(shè);管線橋架穿過地板、墻壁、屋頂、隔墻等建筑構(gòu)件時(shí),其孔隙應(yīng)按等同建筑構(gòu)件耐火極限要求進(jìn)行防火封堵。

                  (3)充電設(shè)施應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況,選用落地式或壁掛式安裝;充電設(shè)施應(yīng)布置在停車位旁,便于充電車輛停放和充電人員操作,且不應(yīng)妨礙其他車輛正常地停車、充電和通行;充電設(shè)施安裝高度應(yīng)便于操作[5]。

                  (4)地下停車庫每個(gè)防火分區(qū)內(nèi)均應(yīng)設(shè)置配電間,配電間至所在防火分區(qū)內(nèi)任一車位的直線距離不應(yīng)大于60m。

                  3.3加強(qiáng)消防安全管理,做好維護(hù)保養(yǎng)

                  3.3.1落實(shí)消防安全責(zé)任制,地下車庫產(chǎn)權(quán)、使用單位和電動(dòng)汽車分散充電設(shè)施日常運(yùn)營維護(hù)單位之間應(yīng)簽訂消防安全協(xié)議,明確各自的消防安全責(zé)任。

                  3.3.2涉及不同管理主體的停車庫,需建立快速有效的應(yīng)急預(yù)案體系,在車庫或車位相應(yīng)位置標(biāo)明緊急聯(lián)xi人和聯(lián)xi方式。

                  3.3.3在充電車位設(shè)置明顯標(biāo)志,寫明充電安全注意事項(xiàng);采用智能技術(shù)對(duì)電動(dòng)汽車分散充電設(shè)施進(jìn)行監(jiān)控,并對(duì)已建好的充電柱智能監(jiān)控平臺(tái)加強(qiáng)管理和日常運(yùn)營維護(hù),及時(shí)掌控充電信息數(shù)據(jù),防止過充和帶故障運(yùn)行。

                  3.3.4保持充電車位和充電設(shè)施與其他部位的防火分隔,合理設(shè)置雜物間、工具間、休息室等有人員活動(dòng)的區(qū)域。

                  3.3.5按照標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置消防設(shè)施、滅火器材,做好維護(hù)保養(yǎng),確保其完好有效,并應(yīng)設(shè)置明顯標(biāo)識(shí)標(biāo)志和使用提示。

                  3.3.6強(qiáng)日常巡查、檢查,及時(shí)清理雜物、垃圾,警示和制止吸煙行為,保障充電設(shè)施不受熱源、火源、可燃物、腐蝕物及潮濕、撞擊等影響。

                  3.4提升技術(shù)防范措施,確保安全運(yùn)營

                  3.4.1設(shè)置基于熱成像應(yīng)用的高精度、快速反應(yīng)的電動(dòng)汽車充電監(jiān)測(cè)系統(tǒng):在充電樁集中區(qū)安裝熱成像攝像機(jī),通過網(wǎng)絡(luò)將視頻圖像和報(bào)警信號(hào)傳到平臺(tái)客戶端,平臺(tái)以圖像、短信、郵件等方式及時(shí)發(fā)送給監(jiān)管人員,盡早處理火情隱患。

                  3.4.2設(shè)置電動(dòng)汽車電池箱智能火災(zāi)預(yù)警及消防防護(hù)系統(tǒng):該系統(tǒng)具有動(dòng)力電池?zé)崾Э仡A(yù)警、報(bào)警信號(hào)輸出、滅火器自動(dòng)啟動(dòng)等功能,達(dá)到動(dòng)力電池火災(zāi)防控目的。

                  3.4.3充電樁配電箱內(nèi)部設(shè)置熱氣溶膠自動(dòng)滅火裝置、火探管自動(dòng)滅火裝置等:配電箱內(nèi)部安裝無線滅火裝置的自動(dòng)預(yù)警滅火系統(tǒng),可采用熱氣溶膠自動(dòng)滅火裝置或火探管滅火裝置,對(duì)于人員不能及時(shí)巡查且重要的充電樁配電設(shè)施等進(jìn)行輔助監(jiān)控、及時(shí)預(yù)警和撲滅火災(zāi)[6]。

                  4 安科瑞電氣火災(zāi)監(jiān)控云系統(tǒng)架構(gòu)和硬件選型

                  安科瑞電氣推出的電氣火災(zāi)監(jiān)控云系統(tǒng)采用的剩余電流互感器、溫度傳感器和電氣火災(zāi)探測(cè)器、故障電弧探測(cè)器和電氣防火限流式保護(hù)器,對(duì)引發(fā)電氣火災(zāi)的主要因素(導(dǎo)線溫度、電流、剩余電流、故障電弧等)進(jìn)行不間斷的數(shù)據(jù)與統(tǒng)計(jì)分析,并將發(fā)現(xiàn)的各種隱患信息及時(shí)推送給用戶,用戶可根據(jù)時(shí)間的排查和治理,達(dá)到潛在電氣火災(zāi)隱患,實(shí)現(xiàn)“防患于未然"的目的。

                  用戶可以利用PC、手機(jī)、平板電腦等多種終端實(shí)現(xiàn)對(duì)平臺(tái)的訪問,查詢包括系統(tǒng)信息、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、報(bào)記錄等在內(nèi)的各種信息,使用方便。利用該系統(tǒng)為用戶提供的低成本服務(wù),能有提升消防管理和電氣設(shè)備水平,防范重大惡性火災(zāi)財(cái)產(chǎn)損失、尤其是重大惡性人員傷亡責(zé)任的發(fā)生。

                  本系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)如圖所示:

                  4.1子平臺(tái)概述

                  安科瑞AcrelCloud-9000充電站運(yùn)營平臺(tái)依托物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、AI等技術(shù),對(duì)充電站配電系統(tǒng)的運(yùn)行、電能消耗、電能質(zhì)量、充電安全和行為安全進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和預(yù)警,為充電站的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供保障,并及時(shí)切除安全隱患、避免電氣火災(zāi)發(fā)生,從而保障人員的生命財(cái)產(chǎn)安全,打造“安全、高效、舒適、綠色"的“人—車—樁—電網(wǎng)—互聯(lián)網(wǎng)—多種增值業(yè)務(wù)"的智慧充電站,提升充電站的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

                  4.2適用場(chǎng)合

                  可廣泛應(yīng)用于醫(yī)院、學(xué)校、酒店、體育場(chǎng)等公共建筑;商業(yè)廣場(chǎng)、產(chǎn)業(yè)園等綜合園區(qū);企業(yè)、住宅小區(qū)等場(chǎng)所。

                  4.3系統(tǒng)簡(jiǎn)介

                  平臺(tái)采用分層分布式結(jié)構(gòu),主要由感知層、網(wǎng)絡(luò)層和平臺(tái)層三個(gè)部分組成,詳細(xì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下:

                  現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層:連接于網(wǎng)絡(luò)中的各類傳感器,包括多功能電力儀表、汽車充電樁、電瓶車充電樁、電能質(zhì)量分析儀表、電氣火災(zāi)探測(cè)器、限流式保護(hù)器、煙霧傳感器、測(cè)溫裝置、智能插座、攝像頭等。

                  網(wǎng)絡(luò)通訊層:包含現(xiàn)場(chǎng)智能網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等設(shè)備。智能網(wǎng)關(guān)主動(dòng)采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層設(shè)備的數(shù)據(jù),并可進(jìn)行規(guī)約轉(zhuǎn)換,數(shù)據(jù)存儲(chǔ),并通過網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)上傳至搭建好的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,智能網(wǎng)關(guān)可在網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在本地,待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時(shí)從中斷的位置繼續(xù)上傳數(shù)據(jù),保證服務(wù)器端數(shù)據(jù)不丟失。

                  平臺(tái)管理層:包含應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器,完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)所有智能設(shè)備的數(shù)據(jù)交換,可在PC端或移動(dòng)端實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)充電站配電系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、充電樁的工作狀態(tài)、充電過程及人員行為,并完成微信、支付寶在線支付等應(yīng)用。

                  多功能電力儀表、汽車充電樁、電瓶車充電樁、電氣火災(zāi)探測(cè)器、限流式保護(hù)器、智能插座可通過全網(wǎng)通4G通訊模組與平臺(tái)直接通訊。

                  電能質(zhì)量分析儀表、煙霧傳感器和測(cè)溫裝置通過RS485,攝像頭通過RJ45與智能網(wǎng)關(guān)通訊,再由智能網(wǎng)關(guān)通訊通過4G統(tǒng)一與平臺(tái)通訊。

                  限流式保護(hù)器既可以通過4G連接平臺(tái),也可以通過RS485連接網(wǎng)關(guān)。

                  平臺(tái)搭建在客戶自己配置的服務(wù)器上。搭建完成之后,客戶可以在任意能聯(lián)網(wǎng)的地方,通過有權(quán)限的賬號(hào)登陸網(wǎng)頁以及手機(jī)APP查看各處的運(yùn)行情況。

                  4.4硬件選型:

                  1

                  智慧消防云平臺(tái)

                  EIOT

                  eiot2

                  一些小場(chǎng)景如出租戶、商鋪、公寓、作坊等,需要電力抄表數(shù)據(jù)托管(一般30臺(tái)表以下)可選擇數(shù)據(jù)托管模式或者買斷模式

                  可選

                  2

                  電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備

                  (含軟件)

                  Acrel-6000/B3(A)

                  HG9A5300

                  適用于1~4條通信總線多可連接256個(gè)探測(cè)器,可適用于壁掛安裝的場(chǎng)所。

                  可選

                  3

                  充電站運(yùn)營平臺(tái)

                  AcrelCloud-9000

                  新能源充電樁

                  可在PC端或移動(dòng)端實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)充電站配電系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、充電樁的工作狀態(tài)、充電過程及人員行為,并完成微信、支付寶在線支付等應(yīng)用。

                  可選

                  4

                  充電樁

                  AEV200系列

                  XSX00111

                  充電樁智能控制器對(duì)充電樁具備測(cè)量、控制與保護(hù)的功能,如運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障狀態(tài)監(jiān)測(cè)、充電計(jì)量與計(jì)費(fèi)以及充電過程的聯(lián)動(dòng)控制等。

                  可選

                  5

                  限流式保護(hù)器

                  ASCP系列

                  3

                  短路限流保護(hù)、過載保護(hù)、內(nèi)部超溫限流保護(hù)、過欠壓保護(hù)、漏電監(jiān)測(cè)、線纜溫度監(jiān)測(cè),1路RS485通訊,1路NB或4G無線通訊,額定電流為0-63A可設(shè)。

                  可選

                  6

                  智慧用電保護(hù)器

                  ARCM300系列

                  HG9A5299

                  三相(I、U、Kw、Kvar、Kwh、Kvarh、Hz、COSφ),視在電能、四象限電能計(jì)算,單回路剩余電流監(jiān)測(cè),4路溫度監(jiān)測(cè),2路繼電器輸出,2路開關(guān)量輸入,事件記錄,內(nèi)置時(shí)鐘,點(diǎn)陣式LCD顯示,1路獨(dú)立RS485/Modbus通訊,支持4G/NB等多種無線上傳方案,支持?jǐn)嚯妶?bào)警上傳功能通訊。


                  6

                  漏電互感器

                  AKH-0.66L系列

                  IMG_7712

                  剩余電流互感器,采集剩余電流信號(hào)。

                  可選

                  7

                  溫度傳感器

                  ARCM-NTC

                  7E7A9844

                  溫度傳感器,采集線纜或配電箱體溫度。

                  可選

                  5結(jié)語

                  綜上所述,通過分析電動(dòng)汽車充電設(shè)施及所處場(chǎng)景的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)特征,明確了在日常使用中需規(guī)范充電設(shè)施改造、落實(shí)施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)格消防安全管理等措施,積極運(yùn)用智能化遠(yuǎn)程監(jiān)控和早期預(yù)警手段解決電動(dòng)汽車充電設(shè)施的火災(zāi)隱患,促進(jìn)電動(dòng)汽車安全、可持續(xù)發(fā)展。

                  參考文獻(xiàn):

                  [1]GB/T51313-2018,電動(dòng)汽車分散充電設(shè)施工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:市場(chǎng)監(jiān)督管局,2018.

                  [2]羅斯.電動(dòng)汽車充電消防安全隱患及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)管理研究[C]//.2020中國消防協(xié)會(huì)科學(xué)技術(shù)年會(huì)論文集,2020:1058-1064.

                  [3]黎承.建筑內(nèi)建設(shè)電動(dòng)汽車充電設(shè)施火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)分析及對(duì)策[J].中國公共安全(學(xué)術(shù)版),2020(1):73-75.

                  [4]姜海鵬,李俊民.淺談電動(dòng)汽車的電池技術(shù)與防火措施[J].智能建筑電氣技術(shù),2020,14(05):63-66.

                  [5]沈蓓.電動(dòng)汽車分散充電設(shè)施火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)及防范措施探討

                  [6]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè)2022.5版

                  作者簡(jiǎn)介:

                  任運(yùn)業(yè),男,安科瑞電氣股份有限公司。


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