Elektromobilitás töltőállomások villámvédelmi zónakoncepciója és a nemzetközi szabványosítás helyzete Dr. Kovács Károly, DEHN+SÖHNE 1
Prognózisok Míg jelenleg európaszerte kevesebb, mint 10 000 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_09/2011 19.09.11 / 6525_D_1
Prognózisok Németország vezető piaci szerepe az E-mobility terén mikorra érhető el? 2015 -ig 2020 -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
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
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
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
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_09/2011 25.05.11 / 6526_D_1
Elektromos autókkal kapcsolatos ISO szabványosítási munka Fontosabb szabványok státusa Állapot 2011 október komponensek jármű tervezett megjelenés Elektromobilität_MMU_09/2011
Töltőállomással kapcsolatos IEC szabványosítási munka Fontosabb szabványok státusa Állapot 2011 október (tervezett) megjelenés egyéb töltés tervezett megjelenés Elektromobilität_MMU_09/2011
Szabványosítás Roadmap, NPE A töltőinterfésszel kapcsolatos fontosabb szabványok és projektek Töltési topológia Kommunikáció Töltő csatl. Biztonság Quelle: Die deutsche Normungs-Roadmap Elektromobiltät - Version 1-30. November 2010 Elektromobilität_MMU_09/2011 25.05.11 / 6527_D_1
Fontosabb szabványok az elektromobilitás témában IEC 61851: Electric vehicle conductive charging system IEC/EN 61851 Elektromos jármű vezetékes kapcsolatú töltő rendszere IEC/EN 61851 Elektromos jármű vezetékes kapcsolatú töltő rendszere IEC 61851-1:2010, EN 61851-1:2011 Általános követelmények IEC 61851-21:2001, EN 61851-21:2002, E DIN EN EN 61851-21:2011 Elektromos jármű követelményei vezetékes kapcsolatú AC/DC-tápláláshoz IEC 61851-22:2001, EN 61851-22:2002, E DIN EN 61851-22:2011 Váltóáramú töltőállomás elektromos járművekhez CLC/TS 50457-1:2008, E-DIN EN 61851-23:2012 Egyenáramú töltőállomás CLC/TS 50457-2:2008, E-DIN EN 61851-24:2012 Kommunikációs protokoll a külső töltő és és a elektromos jármű között Elektromobilität_MMU_09/2011 19.09.11 / 6530_D_1
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 61851 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 1 30. November 2010 Elektromobilität_MMU_09/2011 25.05.11 / 6527_D_2
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 1 30. November 2010 Elektromobilität_MMU_09/2011 25.05.11 / 6527_D_3
A túlfeszültség-védelem: követelmény? EN 61851-1:2011 EN 61851-21:2002, E DIN EN 61851-21:2011 (előszabvány) EN 61851-22:2002, E DIN EN 61851-22:2011(előszabvány) A túláramok és túlfeszültségek elleni védelmi intézkedéseknek meg kell felelniük az lec 60364-4-43 és lec 60364-4-443 követelményeinek. DIN VDE 0100-443 MSZ HD 60364-443 Elektromobilität_MMU_09/2011 25.05.11 / 6528_D_1
Normatív követelmény túlfeszültség-levezetők alkalmazására Minden kisfeszültségű rendszerben MSZ HD 60364-443 Ha az a) c) pontokban leírt hatásokra lehet számítani, akkor túlfeszültségvédelmet kell kiépíteni. 443.3.2.2 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 09.01.08 / 2712_n
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 61851 szabványban rögzített követelményeken felül. A töltőállomás melyik túlfeszültség-kategóriába tartozik? Quelle: Die deutsche Normungs- Roadmap Elektromobiltät - Version 1 30. November 2010 Elektromobilität_MMU_09/2011 19.09.11 / 6527_D_4
Védelem túlfeszültségek ellen Kivonat az MSZ HD 60364-443 szabványból Megkövetelt méretezési lökőfeszültség-állóság villamos berendezések esetén A berendezés Névleges feszültsége** [V ] 230/400 277/480 400/690 1000 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 1,5 8 6 4 2,5 12 8 6 4 *) Diese Bemessungs-Stehstoßspannung wird zwischen den aktiven Leitern und PE angewendet. Lit.: DIN VDE 0100-443 (VDE 0100 Teil 443): 2007-06 ; Tabelle 1 **) Entsprechend DIN IEC 60038 (VDE 0175) Elektromobilität_MMU_09/2011 09.01.08 / 2969_z
Túlfeszültség-kategóriák MSZ HD 60364-443 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 61643-11:2001, (IEC 61643-1:1998) szerint ) ÜSS-Seminar Überspannungsschutz Endgeräteebene 19.12.06 / S608_e
Túlfeszültség-védelem kialakítása TN-C-S-rendszerben Külső villámvédelem Főelosztó Alelosztó Végkészülék Villámáram-levezető Túlfeszültség-védelmi készülék F1 Védelem az MSZ EN 62305-4 szerint Védelem az MSZ HD 60364-4-443 alapján L1 Wh L2 L3 PEN HAK F2 F2 N PE HES Helyi HES ÜSS-System Normung 28.01.09 / S1601
LPZ villámvédelmi zónarendszer az MSZ EN 62305 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_08-07 10.10.06 / S6078_a
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
Elektromobilitás Villámvédelmi zónakoncepció Kültéri töltőállomás LPZ 0 B LPZ 0 A LPZ 1 Energiaellátás Információtechnikai rendszer Elektromobilität_MMU_09/2011 26.05.11 / 6819_D_1
Elektromobilitás Villámvédelmi zónakoncepció Kültéri töltőállomás 2 LPZ 0 B - 1 2. 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_09/2011 26.05.11 / 6819_D_2
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 12 1. típusú villámáram-levezető pl. DEHNventil, LPS I/II villámvédelmi osztálynak megfelelő van külső villámvédelem levezetőképességgel 1 2 1 2 Kisfeszültségű elosztóhálózat Töltőállomás Töltő vezeték Elektromos jármű 25.06.12 / 8018_E_2
Gyakorlati példa DEHNguard M 275 alkalmazása a töltőoszlopban Elektromobilität_MMU_09/2011 19.09.11 / 6529_D_1
Köszönöm a figyelmüket! Elektromobilität_MMU_09/2011