關(guān)于民用建筑地下車庫充電樁配電設(shè)計(jì)的探討

冉孟江 汪川

摘要：設(shè)計(jì)充電樁已成為了民用建筑中電氣設(shè)計(jì)的一個(gè)重要內(nèi)容?；诖?，本文就對(duì)民用建筑地下車庫充電樁配電設(shè)計(jì)問題進(jìn)行分析，并提出解決方案。

關(guān)鍵詞：民用建筑;地下車庫;充電樁;配電設(shè)計(jì)

1充電樁的分類及技術(shù)要求

1.1充電樁的分類

充電樁可以分為直流充電樁和交流充電樁。前者俗稱“快充”，顧名思義，其最大的特點(diǎn)是電壓與電流調(diào)整幅度較大，充電速度快，但對(duì)于汽車上的電池?fù)p耗較大，主要由充電機(jī)柜和直流充電樁組成，占用面積較大。民用建筑的停車場主要設(shè)置的充電樁為交流充電樁，其特點(diǎn)是系統(tǒng)簡單、操作簡單、占地面積小，但缺點(diǎn)是充電時(shí)間較長。主要適用于住宅小區(qū)停車場、大型商場停車場、公共停車場等。民用建筑地下車庫常用的充電樁技術(shù)參數(shù)如表1。

1.2充電樁的技術(shù)要求

就民用建筑常用的交流充電樁進(jìn)行技術(shù)要求的分析，交流充電樁應(yīng)該要具有為電動(dòng)汽車提供安全可靠的充電能力。在進(jìn)行充電時(shí)，能顯示充電狀態(tài)、計(jì)費(fèi)信息、充電電量等基本的信息。具備在進(jìn)行充電時(shí)能夠及時(shí)的關(guān)掉開關(guān)，甚至切斷電源的能力，具備在發(fā)生一些異常的情況時(shí)，如漏電、短路等情況，可以進(jìn)行自我保護(hù)及故障報(bào)警的功能，具備能夠組成監(jiān)控管理系統(tǒng)的通訊能力。電源線采用阻燃電纜和護(hù)管等材料，通過安裝空氣開關(guān)進(jìn)行漏電等自我保護(hù)，同時(shí)其保護(hù)接地端必須接地并配備符合其裝置的環(huán)保材料，即阻電功能，在這一方面可采用TN-S系統(tǒng)等具有自我保護(hù)功能的系統(tǒng)。

2地下車庫充電樁配電設(shè)計(jì)要注意的問題

2.1配置充電樁的位置

新建汽車庫內(nèi)配建的分散充電設(shè)施在同一防火分區(qū)內(nèi)應(yīng)集中布置，并應(yīng)符合下列規(guī)定：第一，布置在一、二級(jí)耐火等級(jí)的汽車庫的首層、二層或三層當(dāng)設(shè)置在地下或半地下時(shí)，宜布置在地下車庫的首層，不應(yīng)布置在地下建筑四層及以下。第二，設(shè)置獨(dú)立的防火單元，每個(gè)防火單元的最大允許建筑面積應(yīng)符合表2的規(guī)定。

地下車庫配置充電樁的位置應(yīng)綜合考慮電動(dòng)汽車的類別、進(jìn)出民用建筑的車流、地下車庫的位置、配電設(shè)置等因素。通常交流充電樁放置在各層不同的防火分區(qū)，直流充電樁放置在車庫進(jìn)出口附近的防火區(qū)。如果充電樁的數(shù)量不多，可以盡量集中地放置在同一個(gè)防火區(qū)域，便于集中管理。

2.2設(shè)置配電箱

配電箱可以根據(jù)實(shí)際需求設(shè)置一個(gè)或多個(gè)，根據(jù)數(shù)量的多少在低壓柜中設(shè)置相應(yīng)數(shù)量的回路，配電箱安裝的位置應(yīng)是充電樁附近的強(qiáng)電間里面。

2.3充電樁的安裝方式

民用建筑地下車庫充電樁的安裝方式有兩種：落地式及壁掛式。落地式充電樁一般選擇安裝在車尾端部，離地0.3m。一般有條件的會(huì)選擇壁掛式充電樁的安裝方式。壁掛式充電樁安裝方式將其安裝在墻上或者是柱子上，不會(huì)占用車位的空間，壁掛式充電樁的高度應(yīng)該適當(dāng)提高。如果不是靠墻的車位，需要考慮安裝在柱子上，同時(shí)要避免影響消防栓等其它功能設(shè)施。

2.4回路設(shè)置方式

在回路設(shè)置上，要注意短路及剩余電流保護(hù)，可采用低壓斷路器，剩余電流保護(hù)可采用選定額定動(dòng)作電流的方式，以便減少短路或電量過載造成的起火等事故，保障在使用充電樁充電過程中的安全。

3充電樁配電設(shè)計(jì)解決方案分析

3.1項(xiàng)目的情況及設(shè)計(jì)

以某市一個(gè)大型住宅小區(qū)為例，其建筑面積約為35萬m2，地下車庫設(shè)計(jì)的車位數(shù)共有2260個(gè)。按照相關(guān)條例及要求，新建的住宅小區(qū)應(yīng)按照20%的車位數(shù)建設(shè)地下車庫充電樁設(shè)施，其余的逐步進(jìn)行建設(shè)。但結(jié)合實(shí)際的新能源汽車發(fā)展情況，住宅小區(qū)的建設(shè)時(shí)間較短。如果按照比例建設(shè)20%的充電樁，建立獨(dú)立的充電樁的配電所，可能會(huì)帶來配電設(shè)施的閑置。所以，可以將20%車位數(shù)的充電樁的電源接入住宅小區(qū)的配電所，并適當(dāng)提高配電所的容量。把20%車位數(shù)的充電樁分布在小區(qū)的配電所周圍，分步建設(shè)，避免資源浪費(fèi)。在設(shè)計(jì)方案階段，可以按照充電樁擁有獨(dú)立的配電室進(jìn)行設(shè)計(jì)，計(jì)算充電樁的總?cè)萘康龋玫拇_定配電設(shè)計(jì)方案。

3.2充電樁的輸入總?cè)萘亢怂?/p>

根據(jù)單個(gè)充電樁的輸入容量，計(jì)算出住宅小區(qū)20%停車位數(shù)的充電樁所需的總?cè)萘抗?80kVA。住宅小區(qū)遠(yuǎn)期設(shè)計(jì)中剩余80%停車位數(shù)的充電樁所需總?cè)萘抗?920kVA。此類計(jì)算，是根據(jù)市面上的純電動(dòng)汽車進(jìn)行計(jì)算的，充一次電能行駛150～250km。根據(jù)該市的數(shù)據(jù)調(diào)查，人均使用車行使的里程約為20km/d。先期設(shè)計(jì)中450個(gè)充電樁同時(shí)充電的概率為20～33%，遠(yuǎn)期設(shè)計(jì)中的概率相同。還需要說明的是，在計(jì)算充電樁配電所需要的輸入容量是以理想的交流充電樁作為基礎(chǔ)的。

3.3先期設(shè)計(jì)

20%車位數(shù)充電樁的配電根據(jù)預(yù)期的設(shè)計(jì)，此住宅小區(qū)平均每一個(gè)配電所為90～100個(gè)充電樁提供充電，總負(fù)荷大約為272kVA。按照地下車庫的設(shè)計(jì)，每一個(gè)配電所能提供地下車庫4～5個(gè)防火分區(qū)的車位，每個(gè)防火分區(qū)大致有20～30個(gè)充電樁。根據(jù)不同的防火分區(qū)設(shè)計(jì)的停車位數(shù)量不同，充電樁的配電設(shè)計(jì)也不相同。此外，完整的充電設(shè)施應(yīng)安裝相應(yīng)的計(jì)費(fèi)與監(jiān)控系統(tǒng)。當(dāng)充電樁初具規(guī)模時(shí)，可以根據(jù)實(shí)際情況簡化監(jiān)控系統(tǒng)，并預(yù)留有線或無線的網(wǎng)絡(luò)接口，以便監(jiān)控系統(tǒng)的功能能夠進(jìn)一步擴(kuò)展。監(jiān)控系統(tǒng)的主機(jī)可以設(shè)置于管理室、值班室等地方，便于管理人員能及時(shí)對(duì)地下車庫充電樁進(jìn)行管理及維護(hù)，為充電設(shè)施提供安全、可靠的運(yùn)行保障。

3.4遠(yuǎn)期設(shè)計(jì)

在應(yīng)用中，應(yīng)考慮實(shí)際情況，遠(yuǎn)期容量配置要根據(jù)先期20%數(shù)量的充電樁的相關(guān)運(yùn)行情況，觀察電動(dòng)汽車車載充電機(jī)的技術(shù)情況、電池技術(shù)、充電樁安全檢測技術(shù)等的具體情況，為遠(yuǎn)期設(shè)計(jì)100%車位數(shù)充電樁的配電做好數(shù)據(jù)基礎(chǔ)的準(zhǔn)備，結(jié)合相應(yīng)的參數(shù)來規(guī)劃遠(yuǎn)期充電樁負(fù)荷容量的設(shè)計(jì)。

4結(jié)語

綜上，隨著我國節(jié)能減排政策的大力開展，電動(dòng)汽車將會(huì)得到越來越多的使用，相應(yīng)的充電樁的建設(shè)也會(huì)得到更多的推廣。為滿足人們對(duì)充電汽車的需求，在符合政策以及法律法規(guī)要求下，在民用建筑地下庫進(jìn)行充電樁的安裝，并做好相關(guān)配電設(shè)計(jì)的工作。

參考文獻(xiàn)

[1]廖飛.民用建筑地下車庫充電樁配電設(shè)計(jì)解決方案[J].低碳世界，2018.

[2]池強(qiáng)穩(wěn).某大型小區(qū)地下車庫電動(dòng)汽車充電樁配電設(shè)計(jì)探討[J].河南建材，2017.

作者信息

姓名：冉孟江（1987.6.29），性別：男;籍貫：重慶萬州;民族：漢;學(xué)歷：本科;職稱：中級(jí);職務(wù)：主任工程師;研究方向：建筑電氣。

姓名：汪川（1988.11.25），性別：男;籍貫：四川鄰水;民族：漢;學(xué)歷：本科;職稱：注冊(cè)電氣工程師（供配電）、中級(jí);職務(wù)：副主任工程師;研究方向：建筑電氣。