Elektromobilitás – töltőállomások villámvédelmi zónakoncepciója és a nemzetközi szabványosítás helyzete Dr. Kovács Károly, DEHN+SÖHNE © 2012 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016
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. © 2012 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016
Kétmillió új 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
© 2012 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016
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
© 2012 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016
Elektromobilität_MMU_09/2011
Prognózisok
Gazdasági és társadalmi potenciál az E-mobilitás révén Gazdasági és társadalmi potenciál az E-mobilitás révén Egyetemek Teljes Vállalatok
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
© 2012 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016
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
© 2012 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016
Elektromobilität_MMU_09/2011
A német szövetségi kormány irányítása alatt Nemzeti Platform Elektromobilitás (NPE)
Célok
1 Millió elektromos autó 2020-ig Németország technológiai vezető szerepe
Tagok
Politika, ipar, gazdaság, lakóközösségek valamint a fogyasztók képviselői
Munkacsoportok
Az egyes súlypontok 7 munkacsoportra kerülnek felosztásra, amelyekben munkacsoportonként kb. 20 magas rangú képviselő dolgozik. Többek között egy un. szabványosítási roadmap került kidolgozásra Németországban
Eredmények © 2012 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016
Elektromobilität_MMU_09/2011
25.05.11 / 6526_D_1
Elektromos autókkal kapcsolatos ISO szabványosítási munka
komponensek
jármű
Fontosabb Fontosabb szabványok szabványok státusa státusa –– Állapot Állapot 2011 2011 október október
tervezett megjelenés © 2012 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016
Elektromobilität_MMU_09/2011
Töltőállomással kapcsolatos IEC szabványosítási munka
(tervezett) megjelenés
egyéb
töltés
Fontosabb Fontosabb szabványok szabványok státusa státusa –– Állapot Állapot 2011 2011 október október
tervezett megjelenés
© 2012 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016
Elektromobilität_MMU_09/2011
Szabványosítás Roadmap, NPE A töltőinterfésszel kapcsolatos fontosabb szabványok és projektek
Töltési topológia
Kommunikáció Biztonság Töltő csatl.
Quelle: Die deutsche Normungs-Roadmap Elektromobiltät - Version 1 - 30. November 2010 © 2012 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016
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 61851 Elektromos Elektromos jármű jármű vezetékes vezetékes kapcsolatú kapcsolatú töltő töltő rendszere rendszere IEC/EN IEC61851-1:2010, 61851-1:2010,EN EN61851-1:2011 61851-1:2011 IEC Általánoskövetelmények követelmények Általános
IEC61851-21:2001, 61851-21:2001,EN EN61851-21:2002, 61851-21:2002,EEDIN DINEN EN61851-21:2011 61851-21:2011 IEC Elektromosjármű járműkövetelményei követelményeivezetékes vezetékeskapcsolatú kapcsolatúAC/DC-tápláláshoz AC/DC-tápláláshoz Elektromos IEC61851-22:2001, 61851-22:2001,EN EN61851-22:2002, 61851-22:2002,EEDIN DINEN EN61851-22:2011 61851-22:2011 IEC Váltóáramútöltőállomás töltőállomáselektromos elektromosjárművekhez járművekhez Váltóáramú CLC/TS50457-1:2008, 50457-1:2008,E-DIN E-DINEN EN61851-23:2012 61851-23:2012 CLC/TS Egyenáramútöltőállomás töltőállomás Egyenáramú CLC/TS50457-2:2008, 50457-2:2008,E-DIN E-DINEN EN61851-24:2012 61851-24:2012 CLC/TS Kommunikációsprotokoll protokollaakülső külsőtöltő töltőés ésaaelektromos elektromosjármű járműközött között Kommunikációs
© 2012 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016
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 NormungsRoadmap Elektromobiltät - Version 1 30. November 2010 © 2012 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016
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
Kommunikáció a járművel
Vezetékvédelem
Kommunikáció az ügyféllel
Személyvédelem
Komm. az áramszolgáltatóval
Túlfeszültség-védelem Fogyasztásmérés/elszámolás
Vezérlés/ Felügyelet/ Diagnosztizálás/ Távkarbantartás
Hálózati csatlakozás (Betáplálás/Visszatáplálás © 2012 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016
Quelle: Die deutsche NormungsRoadmap 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
© 2012 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016
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.
© 2012 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016
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. Quelle: Die deutsche NormungsRoadmap Elektromobiltät - Version 1 30. November 2010
A töltőállomás melyik túlfeszültség-kategóriába tartozik? © 2012 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016
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 ]
Megkövetelt méretezési lökőfeszültség-állóság [ kV* ]
Készülékek a berendezés betáplálási pontján (IV. Túlfeszültségkategória)
Az elosztás- és fogyasztói áramkörök készülékei (III. Túlfeszültségkategória)
Készülékek
Különlegesen védett készülékek
(II. Túlfeszültségkategória)
(I. Túlfeszültségkategória)
pl. Pl. Pl. Pl. Villamos fogyasztásElosztótáblák, Háztartási készülékek, Érzékeny villamos berenmérő, Körvezérlés Kapcsolók, Hordozható dezések, Készülékek külső készülékei Dugaszoló aljzatok készülékek Védelemmel túlfeszültségek
230/400 277/480
6
4
2,5
1,5
400/690
8
6
4
2,5
1000
12
8
6
4
*) Diese Bemessungs-Stehstoßspannung wird zwischen den aktiven Leitern und PE angewendet. **) Entsprechend DIN IEC 60038 (VDE 0175) Lit.: DIN VDE 0100-443 (VDE 0100 Teil 443): 2007-06 ; Tabelle 1 © 2012 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016
Elektromobilität_MMU_09/2011
09.01.08 / 2969_z
Túlfeszültség-kategóriák MSZ HD 60364-443 Túlfeszültség-védelem alkalmazása Méretezési lökőfeszültségállóság 6 kV 4 kV 2,5 kV Háztartási készülékek 1,5 kV Érzékeny készülékek
Védelmi szint ≤ 1,5kV UV HA
végkészülék
Z
230/400 V
Levezető típus 1 (I) 2 (II) 3 (III) Követelmény-osztályok az MSZ EN 61643-11:2001, (IEC 61643-1:1998) szerint ) © 2012 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016
ÜSS-Seminar Überspannungsschutz Endgeräteebene
3 (III)
19.12.06 / S608_e
Külső villámvédelem
Túlfeszültség-védelem kialakítása TN-C-S-rendszerben Főelosztó
Alelosztó
Villámáram-levezető
Végkészülék
Túlfeszültség-védelmi készülék Védelem az MSZ EN 62305-4 szerint Védelem az MSZ HD 60364-4-443 alapján
F1
L1 L2
Wh
L3 PEN
HAK
N
F2
F2
HES
© 2012 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016
PE
Helyi HES
ÜSS-System Normung
28.01.09 / S1601
LPZ villámvédelmi zónarendszer az MSZ EN 62305 szabvány szerint LEMP
Villámvédelmi potenciál-kiegyenlítés, villámáram-levezető
LPZ LPZ 00 AA Felfogó-berendezés
LPZ LPZ 00 BB M
Helyi potenciál-kiegyenlítés Túlfeszültség-levezető
Levezető
LPZ LPZ 00 AA
LPZ LPZ 11
LEMP
Teremárnyékolás Szellőzés
Végberendezés
LPZ LPZ 33 LEMP
LPZ LPZ 00 BB
LPZ LPZ 22
Kisfeszültségű tápellátó rendszer Információtechnikai rendszer
LPZ LPZ 22
SEMP
© 2012 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016
LPZ LPZ 11
Betonvasalat
ÜSS_Blitz-Schutzzonen-Konzept_08-07
Betonalap földelő
10.10.06 / S6078_a
Villámvédelmi potenciál-kiegyenlítés az épületbe belépő vezetékeken Fő földelő sín - HES Villámvédelmi potenciál-kiegyenlítés LPZ LPZ 00
Külső villámvédelem
LPZ LPZ 11
ÁSZ
Víz Z
Gáz Fűtés
Katódos védelemmel ellátott üzemanyagcső Betonalap-földelő
© 2012 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016
Elektromobilitás – Villámvédelmi zónakoncepció Kültéri töltőállomás
LPZ LPZ 00BB
LPZ LPZ 00AA
LPZ LPZ 11
Energiaellátás
Információtechnikai rendszer
© 2012 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016
Elektromobilität_MMU_09/2011
26.05.11 / 6819_D_1
Elektromobilitás – Villámvédelmi zónakoncepció Kültéri töltőállomás 2 LPZ 0B - 1 2. típusú levezető alkalmazása pl. DEHNguard M, DEHNconnect
LPZ LPZ 00BB
1 LPZ 0A – 1 1. típusú levezető pl. DEHNventil M, BLITZDUCTOR XT
LPZ LPZ 00AA
LPZ LPZ 11 2
Energiaellátás
2
1
Információtechnikai rendszer
© 2012 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016
1
Elektromobilität_MMU_09/2011
26.05.11 / 6819_D_2
Kisfeszültségű elosztóhálózat – töltőállomás – jármű
Oszlop az LPZ0A -ban 1
Oszlop az LPZ0B -ben
2
Ha az építmé- 12 nyen van külső villámvédelem
12
1
1
2
2
Kisfeszültségű elosztóhálózat © 2012 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016
Töltőállomás
Töltő vezeték
1. típusú villámáram-levezető pl. DEHNshield, LPS III/IV villámvédelmi osztálynak megfelelő levezetőképességgel 2. típusú túlfeszültség-védelmi készülék pl. DEHNguard 1. típusú villámáram-levezető pl. DEHNventil, LPS I/II villámvédelmi osztálynak megfelelő levezetőképességgel
Elektromos jármű 25.06.12 / 8018_E_2
Gyakorlati példa DEHNguard M 275 alkalmazása a töltőoszlopban
© 2012 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016
Elektromobilität_MMU_09/2011
19.09.11 / 6529_D_1
Köszönöm a figyelmüket !
© 2012 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016
Elektromobilität_MMU_09/2011