自用充电设施安装安全问题的研究

张治文 魏 星 肖 雄

（威凯检测技术有限公司 广州 510663）

1 新能源汽车充电设施简介

目前国内市场的新能源汽车充电设施是指为新能源汽车提供电能补给的相关设施的总称，分为自用、专用和公用充电基础设施三类。主要设备可分为非车载充电机（直流充电桩）与交流充电桩两类。其中直流充电桩是指固定安装在地面，将电网交流电能变换为直流电能，采用传导方式为电动汽车动力蓄电池充电的专用装置，使用特点：功率大，充电速度快。交流充电桩是指采用传导方式为具有车载充电机的电动汽车提供交流电源的专业供电装置，使用特点：功率低，充电速度慢、相对安全。

2 新能源汽车充电桩现状

国家政策的有利支持，新能源汽车保有量需求规模的不断持续的增加以及整个国内的新能源汽车产品发展市场的整体环境，在日渐地趋向稳定成熟，为我国广大充电运营商企业们提升了一定的市场信心。随着政府新的基建步伐的全面提速，充电车桩行业也终于迎来了一个市场格局的重大变化。截至目前到2022年1月，全国充电运营企业充电桩数量超过1 万台的共有13家分别是：星星充电运营26.6 万台、特来电运营26.2 万台、国家电网运营19.6 万台、云快充运营15.2 万台、南方电网运营4.1 万台、依威能源运营3.6 万台、汇充电运营2.9 万台、中国普天运营2.0 万台、万马爱充运营2.0 万台、万城万充运营1.3 万台、亨通鼎充运营1.1 万台。这13家运营商占总量的93.0 %，其余的运营商占总量7.0 %，充电桩已经成为新能源汽车行业发展的主要动力。

自用充电桩数据报显示，截止目前至到2022年的第1个季度月份，我国三家主流车企的累计用于随车移动增配及补建系统的汽车充电桩累计增量数共达到约102.4 万台。私人电动汽车专用汽车充电桩数的配置使用变得更便利，且目前其汽车充电系统设施价格还可严格按照原北京市指导价"合表用户"的电动汽车民用上网阶梯电价标准实行直接刷卡计费，相对于更加合理公平优惠。自用充电设施仍是今后行业建设发展一个重要发展趋势。

3 新能源汽车自用充电设施的选型

目前市场上为电动汽车充电的设备主要为直流桩和交流桩，因其各自的特点可根据自身使用环境、安全条件、经济效益等进行选择。

市场中直流充电桩的价格在（6～10）万元左右，功率主要为60 kW、90 kW、120 kW因功率大，新能源汽车充电基本可在一小时内完成。目前市场上主流交流桩的功率为7 kW俗称慢充，价格在（600～1 000）元左右，为目前市场上的新能源汽车充电一般需要（7～10）h左右才能充满。

自用充设施主要是个人用户所有或长期租赁固定停车位建设，专门为其新能源汽车提供充电服务的充电设施。受小区充电桩安装位置、配电容量以及安全风险等因素以及新能源汽车购车送交流桩并包安装的销售模式影响，目前自用充电桩以7 kW交流桩为主。

4 自用交流充电桩安装常见问题以及分析

4.1 安装现状

随着家用新能源电动汽车数量的增加，相关车企在销售过程中的配送安装充电桩的销售策略，以及国家政策对小区配置充电桩要求的支持，使自用充电桩的安装数量迅速提升，但目前的自用充电桩安装的过程中，存在很多的安装问题。有些问题可在安装施工中进行控制避免。但自用充电桩的安装施工目前并没有统一完整的施工标准以及验收规范，只有新能源汽车企业根据自身需求而制定的安全安装规范，因此安装质量也各不相同。这种情况一方便降低的车主的体验感，另一方便也存在不同程度的安全隐患。

4.2 实际案例

2021年我司受北汽新能源委托根据其所制定的自用充电桩安装规范对其随车安装的自用充电桩的安装服务质量进行现场抽查，涉及全国27个城市，14家充电服务商，完成410个安装地址的检查工作。

在现场检查中我们主要从：电源接入点、线缆、配电箱、线缆穿管、充电桩、现场测试等六个方面对自用充电桩的安装服务质量进行现场检查。将发现的问题点进行分类：

A类问题：涉及人身财产安全的问题点；

B类问题：影响使用功能，但不影响身财产安全的问题点；

C类问题：不影响人身财产安全以及使用功能，但不符合客户安全要求的问题点。

4.3 实际案例中自用充电桩安装检查关键点分析

4.3.1 电源接入点检查

国网电：确认相线、中线、PE线的接入条件，重点关注接入相线是否配备母线过电流保护器，目测接地干线接地完好性，预估电表箱的安装位置，如图1 所示。

图1 现场勘察图

物业电：如接入物业用电，确认接入的配电柜，相线、中线、PE线及允许容量等接入条件。重点关注取电点的容量输出大于充电桩的额定值及配备容量合适的断路器，PE接线排和中线接线排应各自独立、完整，如图2所示。

图2 物业配电箱

入户电：如使用客户入户电，则需确认入户电表箱的容量，确认取电点的容量输出大于充电桩的额定值，确认接入点断路器的完好和容量合适，确认接地端子排的完好，如图3所示。

图3 用户配电箱

4.3.2 线缆检查

1）供电线缆采用单股铜芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆（YJV）国标级电缆。

2）3.5 kW交流充电桩线径不低于3×4 mm2，7kW交流充电桩线径不低于3×6 mm2。

3）线缆护套表面应有制造商名称、产品型号及额定电压的连续标志，标志应字迹清晰、容易辨认、耐擦。

4）电缆须有一根黄绿接地线，如图4所示。

图4 颜色正确的电缆

5）电缆绝缘层完整无损，无压扁，扭曲等。

4.3.3 配电箱检查

1）配电箱应采用明装配电箱（图5），户内安装防护等级应不低于IP32，户外安装防护等级应不低于IP54。

图5 配电箱

2）末端配电箱应安装具有过流保护功能的剩余电流断路器（图6），过流保护的剩余电流断路器应有认证CCC标志，且有清晰的标志剩，余电流断路器额定剩余动作电流30 mA，外观无破损、变形现象。

图6 剩余电流断路器

3）金属外壳的配电箱及充电桩的外壳应有可靠的接地端子与供电线路的PE线可靠相连，有接地标识。

4）接线稳固，无虚接，接线线缆端头应有L、N、PE标识。

5）配电箱内部和外部必须有永久防触电警告标示，即“闪电”标识，且有文字“触电危险”说明（图7）。

图7 配电箱警告标识

6）配电箱内部接线应排列整齐，导线绝缘无破损。

7）接地点须有接地标识，接地点连接需要唯一、可靠、防松、防锈。

4.3.4 线缆穿管检查

1）配电线缆应采用钢管敷设，钢导管与用电设备间接连接时，宜经可弯曲导管或金属波纹管过渡。可弯曲导管或金属波纹管与钢导管端部和设备接线处的连接固定均应可靠，且有密闭措施。

2）钢管径不小于φ25 mm。

3）敷设时电缆不可过分弯曲，弯曲半径≥10 cm，如图8所示。

图8 合格的敷设

4）电缆接头应设置在盒（箱）或器具内，严禁设置在导管和线槽内。线缆穿入镀锌钢管口，管口应无毛刺和尖锐棱角，在穿线前应装设护线口。对不进入盒（箱）的管口，穿入电线后应将管口密封钢管不应有折扁和裂缝，加工的切口端面应平整充电回路的穿管必须单独穿管，杜绝和其他回路同管敷设。

5）电缆在室外直接埋地敷设，电缆外皮至地面深度，不得小于0.7 m；当敷设于耕地下、与道路交叉时应适当加深，且不宜小于1 m。寒冷地区，直埋电缆应埋设在冻土层以下。

4.3.5 充电桩检查

1）落地式充电桩牢固安装于专用的基础（底座上），基础高出场地地坪的高度室内不低于50 mm，室外不低于200 mm。

2）充电设备外廓距充电车位边缘的净距不小于0.4 m。

3）通电后，检查充电桩状态指示灯是否正常。

4.3.6 现场测试检查

分别测试相线和中线，相线和PE线之间的绝缘电阻，不应小于0.5 MΩ。

4.4 问题点分布以及分析

本项目自用充电桩安全的检查共排查出698风险项，A类问题30项，占比4.3 %，B类问题57项占比8.2 %，C类问题611项，占比87.5 %，经过对检查问题点数据分析，实际安装检查出现的主要问题分布为：漏保规格不符合、线缆规格、线缆接线、线缆穿管保护、充电桩安装位置等，对于存在的安全隐患我们在反馈客户的同时也相应的提出了整改意见。如图9所示。

图9 自用充电桩安全问题分析及整改建议

5 小结

随着新能源电动汽车的普及，自用充电桩随之而来需求的直线上升，充电桩的安装市场也逐步扩大。但在充电桩施工安装过程中，没有完整的施工标准以及验收规范，容易导致在施工建设完成之后，充电桩出现不同程度质量以及安全问题，这种情况的发生，可能为后期的维护使用带来问题。如线缆的规格、线缆的铺设、如果存在不符合相关要求，线缆在使用中，未达到使用年限，就可能出现严重的质量问题。施工过程中存在的问题点主要是施工的不规范性以及在验收环节检验不重视，这些都是在充电桩安装施工中，较为常见的问题。