ElektroPrůmysl.cz, duben 2013

40 ElektroTrh.cz, duben 2013 Elektrická bezpečnost elektrických vozidel a nabíjecích stanic Monitorování izolačního odporu je obzvláště důle- žité pro prevenci škod, zranění a pro spolehlivost elekt- rických systémů. Hodnota izolačního odporu také slouží jako důležitý ukazatel stavu elektrické instalace. Toto prohlášení se vztahuje i na oblast e-mobility, tedy elektrických vozidel a nabíjecích stanic. Vysoké míry bezpečnosti a spolehlivosti je pak dosaženo po- mocí správného výběru typu systému v kombinaci s ochranným a monitorovací zařízením, které je v sou- ladu s požadavky norem. Typy sítí a ochranných opatření V oblasti e-mobility v podstatě existují tři typy systé- mu. V případě AC nabíjení, jsou především používané uzemněné systémy (TN-S sítě), zatímco v případě, že jsou použity DC nabíjecí stanice, setkáváme se s izo- lovanou soustavou (IT sítě). Elektromobil sám o sobě má izolovaný vysokonapěťový systém, který je srovna- telný s IT soustavou v souladu s ČSN 33 2000-1 ed.2. [4]. Klíčovou otázkou pro elektrickou bezpečnost je proces nabíjení, zejména pokud celkový systém tvoří různé typy sítí propojené dohromady. Během jízdy vozidla lze považovat vysokonapěťový elektrický sys- tém za „mobilní“ IT síť. Při nabíjení se však mění buď v uzemněnou TN síť, nebo neuzemněnou IT síť. Vysokonapěťový systém (HV systém) Vysokonapěťový systém ve vozidle je trvale moni- torován palubním zařízením pro sledování hodnoty izolačního stavu např. IR155 a výskyt izolační poruchy se signalizuje, popřípadě v případě fatální poruchy ovlivňující řízení vozidla dochází k vypnutí. Zobrazí se zpráva na displeji řidiče např. „Porucha izolace, závada může být odstraněna v odborném servise“. Neexistu- je žádné bezprostřední nebezpečí pro řidiče, ale záva- da izolace musí být odstraněna, jakmile je to možné. Tím se zabrání případnému ovlivnění provozu vozidla vzniklou druhou závadou na jinémmístě nebo kabelu. Proces nabíjení Ochranná opatření pro elektrické instalace jsou popsány podrobně v normě ČSN 33 2000-4-41 ed.2 [2], zatímco opatření pro elektrická vozidla jsou defi- novány v normě ISO/DIS 6469-3:2011-05 [5]. Předtím než dojde k nabíjení elektrického vozidla, je nejprve třeba zajistit, aby HV systém ve vozidle byl bez poruch izolace. Tímto způsobem je zajištěno, že izolační poru- cha ve vozidle nezpůsobí vybavení ochranných a mo- nitorovacích zařízení nabíjecí stanice, čímž by došlo zabránění procesu nabíjení. Zpravidla vozidla mají vlastní palubní monitorovací zařízení pro kontrolu poruchy izolace s výstupním kontaktem pro nabíjecí stanici. Nabíjení je tak umožněno pouze v případě, že izolační odpor vozidla je dostatečný. Limitní hodno- ty jsou definovány např. v ISO/DIS 6469-3:2011-05 [5] jako 500 Ω/V pro střídavé systémy a 100 Ω/V pro stej- nosměrné systémy. Na počátku procesu nabíjení je vlastní monitorovací zařízení vozidla přepnuto do pa- sivního režimu, aby se zabránilo interakci s ochranný- mi a monitorovacími zařízeními v nabíjecí stanici. V důsledku toho se ochranné zařízení v nabíjecí stanici stává hlavním kontrolním prvkem a má za úkol během nabíjení sledovat kompletní okruh včetně nabíjecí elektroniky vozidla např. isoEV425. Obr. 1 IR155- Hlídač izolačního stavu firmy Bender pro elektrická vozidla ELEKTROMOBILITA