Elektromobilitás töltőállomások villámvédelmi zónakoncepciója és a nemzetközi szabványosítás helyzete Dr. Kovács Károly, DEHN+SÖHNE

Átírás

1 Elektromobilitás töltőállomások villámvédelmi zónakoncepciója és a nemzetközi szabványosítás helyzete Dr. Kovács Károly, DEHN+SÖHNE 1

2 Prognózisok Míg jelenleg európaszerte kevesebb, mint nyilvános töltőállomás működik, számuk 2017-ig kétmillióra növekedhet. Európa kormányai a következő hét évben sok pénz fektetnek töltőállomások telepítésébe. Jelenleg a költségvetésben (Németo.) 700 Millió Euro van előirányozva, hogy az elektromos autók növekvő számának megfelelő számú új töltőoszlop létesüljön. Kétmillióúj töltőállomás elektromos autók töltésére 2017-ig Elektromobilität_MMU_09/ / 6525_D_1

3 Prognózisok Németország vezető piaci szerepe az E-mobility terén mikorra érhető el? ig ig később Vállalatok és egyetemek megkérdezése alapján, minden érték %-ban VDE-Trendreport Cél: 2020-ig 1 millió elektromos autó a német utakon reális cél Elektromobilität_MMU_09/2011

4 Prognózisok Mely országok rendelkeznek a legnagyobb innovációs erőforrásokkal 2010-ben és 2020-ban? Legnagyobb innovációs erőforrás 2010 Legnagyobb innovációs erőforrás 2020 Németország Európa USA Japán Kína India Egyéb Vállalatok és egyetemek megkérdezése alapján, minden érték %-ban VDE-Trendreport Elektromobilität_MMU_09/2011

5 Prognózisok Gazdasági és társadalmi potenciál az E-mobilitás révén Gazdasági és társadalmi potenciál az E-mobilitás révén Teljes Vállalatok Egyetemek Nagyobb mobilitás garantálása Az egyre szűkösebb energiaforrások ésszerű felhasználása Környezetvédelem Gazdasági székhely erősítése Technológiai vezető szerep Vállalatok és egyetemek megkérdezése alapján, minden érték %-ban VDE-Trendreport Elektromobilität_MMU_09/2011

6 Prognózisok Technológiai szegmensek, amelyek az E-mobilitásból profitálhatnak Technológiai szegmensek, amelyek az E-mobilitásból profitálhatnak Autógyártás Energiatechnika Információs és kommunikációs technika Környezettechnika Gépgyártás Más Vállalatok és egyetemek megkérdezése alapján, minden érték %-ban VDE-Trendreport Elektromobilität_MMU_09/2011

7 A német szövetségi kormány irányítása alatt Nemzeti Platform Elektromobilitás (NPE) Célok Tagok Munkacsoportok Eredmények 1 Millió elektromos autó 2020-ig Németország technológiai vezető szerepe Politika, ipar, gazdaság, lakóközösségek valamint a fogyasztók képviselői Az egyes súlypontok 7 munkacsoportra kerülnek felosztásra, amelyekben munkacsoportonként kb. 20 magas rangú képviselő dolgozik. Többek között egy un. szabványosítási roadmap került kidolgozásra Németországban Elektromobilität_MMU_09/ / 6526_D_1

8 Elektromos autókkal kapcsolatos ISO szabványosítási munka Fontosabb szabványok státusa Állapot 2011 október komponensek jármű tervezett megjelenés Elektromobilität_MMU_09/2011

9 Töltőállomással kapcsolatos IEC szabványosítási munka Fontosabb szabványok státusa Állapot 2011 október (tervezett) megjelenés egyéb töltés tervezett megjelenés Elektromobilität_MMU_09/2011

10 Szabványosítás Roadmap, NPE A töltőinterfésszel kapcsolatos fontosabb szabványok és projektek Töltési topológia Kommunikáció Töltő csatl. Biztonság Quelle: Die deutsche Normungs-Roadmap Elektromobiltät - Version November 2010 Elektromobilität_MMU_09/ / 6527_D_1

11 Fontosabb szabványok az elektromobilitás témában IEC 61851: Electric vehicle conductive charging system IEC/EN Elektromos jármű vezetékes kapcsolatú töltő rendszere IEC/EN Elektromos jármű vezetékes kapcsolatú töltő rendszere IEC :2010, EN :2011 Általános követelmények IEC :2001, EN :2002, E DIN EN EN :2011 Elektromos jármű követelményei vezetékes kapcsolatú AC/DC-tápláláshoz IEC :2001, EN :2002, E DIN EN :2011 Váltóáramú töltőállomás elektromos járművekhez CLC/TS :2008, E-DIN EN :2012 Egyenáramú töltőállomás CLC/TS :2008, E-DIN EN :2012 Kommunikációs protokoll a külső töltő és és a elektromos jármű között Elektromobilität_MMU_09/ / 6530_D_1

12 Szabványosítás Roadmap, NPE Abból kell kiindulni, hogy az elektromos autókat zivatar idején is és külső térben is töltik. Ezért a jármű-töltőállomásenergiaellátó hálózat teljes rendszerére a villám- és túlfeszültségvédelem témakörét figyelembe kell venni. Ezt az IEC szabvány ismerteti. A termékszabványban konkrét követelmények kerülnek meghatározásra a betartandó túlfeszültség-védelmi kategória és az ebből eredő lökőfeszültség-állóságra. Ezen túlmutató villámvédelmi kialakítás a termékszabványban nincs meghatározva. Quelle: Die deutsche Normungs- Roadmap Elektromobiltät - Version November 2010 Elektromobilität_MMU_09/ / 6527_D_2

13 Nyilvános kábeles kapcsolatú töltőállomás sematikus blokksémája Ház Használati interfész (kezelés/identifikáció A túlfeszültség-védelem: követelmény? Kapcsolás Fogyasztásmérés/elszámolás Kommunikáció a járművel Kommunikáció az ügyféllel Komm. az áramszolgáltatóval Vezetékvédelem Személyvédelem Túlfeszültség-védelem Hálózati csatlakozás (Betáplálás/Visszatáplálás Vezérlés/ Felügyelet/ Diagnosztizálás/ Távkarbantartás Quelle: Die deutsche Normungs- Roadmap Elektromobiltät - Version November 2010 Elektromobilität_MMU_09/ / 6527_D_3

14 A túlfeszültség-védelem: követelmény? EN :2011 EN :2002, E DIN EN :2011 (előszabvány) EN :2002, E DIN EN :2011(előszabvány) A túláramok és túlfeszültségek elleni védelmi intézkedéseknek meg kell felelniük az lec és lec követelményeinek. DIN VDE MSZ HD Elektromobilität_MMU_09/ / 6528_D_1

15 Normatív követelmény túlfeszültség-levezetők alkalmazására Minden kisfeszültségű rendszerben MSZ HD Ha az a) c) pontokban leírt hatásokra lehet számítani, akkor túlfeszültségvédelmet kell kiépíteni Túlfeszültségek korlátozása kockázatelemzéses támogatással a) Hatások az emberi életre, pl. biztonsági berendezések, orvosi berendezések kórházakban; b) Hatások a közszolgáltatási berendezésekre, pl. közszolgáltatások, telekommunikációs központok, múzeumok; c) Hatások az ipari tevékenységre, pl. hotelek, bankok, ipari üzemek, mezőgazdasági üzemek; d) Hatások sok emberre, pl. nagy lakóépületek, templomok, irodák, iskolák; e) Hatások egyes személyekre, pl. kis és közepesen nagy lakóépületek, kis irodák. ÜSS-Seminar Überspannungsschutz Verteilerebene / 2712_n

16 Szabványosítás Roadmap, NPE Az autógyártásban a járműveket, mint villamos berendezéseket a II. túlfeszültség-kategória követelményei szerint alakítják ki, mint általában minden háztartási berendezés és hordozható kéziszerszám esetében. Ha igény jelentkezik további túlfeszültség-védelem kialakítására, akkor a piacon kapható szokásos túlfeszültség-védelmi készülékeket célszerű használni. A szabványosításban jelenleg nincs további igény az IEC szabványban rögzített követelményeken felül. A töltőállomás melyik túlfeszültség-kategóriába tartozik? Quelle: Die deutsche Normungs- Roadmap Elektromobiltät - Version November 2010 Elektromobilität_MMU_09/ / 6527_D_4

17 Védelem túlfeszültségek ellen Kivonat az MSZ HD szabványból Megkövetelt méretezési lökőfeszültség-állóság villamos berendezések esetén A berendezés Névleges feszültsége** [V ] 230/ / / Készülékek a berendezés betáplálási pontján (IV. Túlfeszültségkategória) pl. Villamos fogyasztásmérő, Körvezérlés készülékei Megkövetelt méretezési lökőfeszültség-állóság [ kv* ] Az elosztás- és fogyasztói áramkörök készülékei (III. Túlfeszültségkategória) Pl. Elosztótáblák, Kapcsolók, Dugaszoló aljzatok Készülékek (II. Túlfeszültségkategória) Pl. Háztartási készülékek, Hordozható készülékek Különlegesen védett készülékek (I. Túlfeszültségkategória) Pl. Érzékeny villamos berendezések, Készülékek külső Védelemmel túlfeszültségek 6 4 2,5 1, , *) Diese Bemessungs-Stehstoßspannung wird zwischen den aktiven Leitern und PE angewendet. Lit.: DIN VDE (VDE 0100 Teil 443): ; Tabelle 1 **) Entsprechend DIN IEC (VDE 0175) Elektromobilität_MMU_09/ / 2969_z

18 Túlfeszültség-kategóriák MSZ HD Túlfeszültség-védelem alkalmazása Méretezési lökőfeszültségállóság 6 kv Védelmi szint 1,5kV 4 kv 2,5 kv 1,5 kv Háztartási készülékek Érzékeny készülékek UV végkészülék 230/400 V HA Z Levezető típus 1 (I) 2 (II) 3 (III) 3 (III) Követelmény-osztályok az MSZ EN :2001, (IEC :1998) szerint ) ÜSS-Seminar Überspannungsschutz Endgeräteebene / S608_e

19 Túlfeszültség-védelem kialakítása TN-C-S-rendszerben Külső villámvédelem Főelosztó Alelosztó Végkészülék Villámáram-levezető Túlfeszültség-védelmi készülék F1 Védelem az MSZ EN szerint Védelem az MSZ HD alapján L1 Wh L2 L3 PEN HAK F2 F2 N PE HES Helyi HES ÜSS-System Normung / S1601

20 LPZ villámvédelmi zónarendszer az MSZ EN szabvány szerint LEMP LPZ 0 A Felfogó-berendezés LPZ 0 B M Villámvédelmi potenciál-kiegyenlítés, villámáram-levezető Helyi potenciál-kiegyenlítés Túlfeszültség-levezető Levezető Szellőzés LPZ 1 Teremárnyékolás LPZ 3 LEMP LEMP Végberendezés LPZ 2 LPZ 0 A LPZ 0 B Kisfeszültségű tápellátó rendszer LPZ 2 Információtechnikai rendszer SEMP LPZ 1 Betonvasalat Betonalap földelő ÜSS_Blitz-Schutzzonen-Konzept_ / S6078_a

21 Villámvédelmi potenciál-kiegyenlítés az épületbe belépő vezetékeken Fő földelő sín - HES Villámvédelmi potenciál-kiegyenlítés LPZ 0 LPZ 1 ÁSZ Víz Külső villámvédelem Gáz Fűtés Katódos védelemmel ellátott üzemanyagcső Z Betonalap-földelő

22 Elektromobilitás Villámvédelmi zónakoncepció Kültéri töltőállomás LPZ 0 B LPZ 0 A LPZ 1 Energiaellátás Információtechnikai rendszer Elektromobilität_MMU_09/ / 6819_D_1

23 Elektromobilitás Villámvédelmi zónakoncepció Kültéri töltőállomás 2 LPZ 0 B típusú levezető alkalmazása pl. DEHNguard M, DEHNconnect 1 LPZ 0 A 1 1. típusú levezető pl. DEHNventil M, BLITZDUCTOR XT LPZ 0 B LPZ 0 A LPZ 1 Energiaellátás 2 1 Információtechnikai rendszer 2 1 Elektromobilität_MMU_09/ / 6819_D_2

24 Kisfeszültségű elosztóhálózat töltőállomás jármű Oszlop az LPZ0 A -ban 1 1. típusú villámáram-levezető pl. DEHNshield, LPS III/IV villámvédelmi osztálynak megfelelő levezetőképességgel Oszlop az LPZ0 B -ben 2 2. típusú túlfeszültség-védelmi készülék pl. DEHNguard 12 Ha az építményen típusú villámáram-levezető pl. DEHNventil, LPS I/II villámvédelmi osztálynak megfelelő van külső villámvédelem levezetőképességgel Kisfeszültségű elosztóhálózat Töltőállomás Töltő vezeték Elektromos jármű / 8018_E_2

25 Gyakorlati példa DEHNguard M 275 alkalmazása a töltőoszlopban Elektromobilität_MMU_09/ / 6529_D_1

26 Köszönöm a figyelmüket! Elektromobilität_MMU_09/2011