Точки зарядки электровелосипедов и самокатов в общих помещениях для хранения — требования к установке и пожарная безопасность

Гид о домашних накопителях энергии и системах хранения энергии рассматривает требования к установке стационарной литий-ионной системы хранения. Эта статья рассматривает похожий риск, встречающийся на практике гораздо чаще: ежедневную зарядку аккумуляторов электровелосипедов и самокатов в общей велосипедной или самокатной кладовой многоквартирного дома, и почему используемая для этого проводка и защита часто не рассчитана на такую нагрузку.

Почему обычная розеточная группа здесь не справляется

Общая кладовая обычно имеет ограниченное число настенных розеток на одной или нескольких группах, изначально предназначенных для эпизодического использования (пылесос, зарядка для инструмента). Когда жильцы структурно подключают к ней несколько зарядных устройств электровелосипедов одновременно и на несколько часов подряд — часто через удлинитель или сетевой фильтр, потому что стационарных розеток не хватает — возникает режим нагрузки, на который группа не рассчитана: длительный, непрерывный ток в течение нескольких часов, проходящий через соединения (удлинитель, разъём сетевого фильтра), которые не испытаны на непрерывный режим работы и которые при умеренном переходном сопротивлении могут перегреваться именно во время этой длительной нагрузки.

Скрытая опасность аккумулятора: тепловой разгон

Аккумуляторы электровелосипедов и самокатов, как и стационарная литий-ионная система накопления энергии, подвержены тепловому разгону (thermal runaway) — самоусиливающейся, неконтролируемой химической реакции в повреждённом или перезаряженном элементе, которая может распространиться на соседние элементы батареи (см. гид о тепловом разгоне литий-ионных BESS для описания механизма). Аккумулятор электровелосипеда или самоката, повреждённый при падении, попадании воды или использовании неоригинального зарядного устройства, не подходящего к данной батарее, несёт повышенный риск этого явления именно во время зарядки. Результатом становится очень быстро развивающийся, трудно тушимый пожар — риск, который в общей кладовой особенно серьёзен из-за высокой плотности горючих материалов (пластиковые рамы, другие аккумуляторы, шины).

Что делает по-настоящему грамотно спроектированная точка зарядки

• Стационарные, индивидуальные точки подключения вместо удлинителей и сетевых фильтров: каждое место зарядки получает собственную, стационарно смонтированную настенную розетку, подключённую напрямую к группе, так что в цепи нет дополнительного переходного сопротивления и дополнительной точки выделения тепла, не рассчитанной на непрерывный, многодневный режим работы.
• Достаточное число групп для реального числа точек зарядки: число одновременно заряжаемых электровелосипедов определяется на этапе проектирования, и разводка групп и главный предохранитель рассчитываются соответственно, вместо того чтобы продолжать использовать изначально рассчитанное на эпизодическое применение число групп по мере роста числа жильцов с электровелосипедом.
• Тип УЗО, согласованный с профилем зарядки: умное зарядное устройство для литий-ионных аккумуляторов может, как и зарядная станция для электромобиля, при внутренней неисправности вносить в ток утечки гладкую составляющую постоянного тока, которую стандартное УЗО типа A не обнаруживает (см. гид о типах УЗО AC/A/F/B и гид о детекции RDC-DD в точках зарядки для описания того же принципа применительно к зарядной инфраструктуре электромобилей). При сомнении в характере тока утечки используемых зарядных устройств более безопасным выбором, чем обычное УЗО типа A, является УЗО типа B или УЗО типа A в сочетании с отдельным устройством обнаружения гладкого постоянного тока утечки 6 мА.
• Физическое и противопожарное разделение: место зарядки по возможности не размещают непосредственно под эвакуационной лестницей или в узком эвакуационном пути, и максимально отделяют от больших количеств другого горючего материала.

Внимание: это относительно новая и быстро меняющаяся область, для которой пока не существует полностью оформленного отдельного раздела NEN 1010, аналогичного тому, что разработан для зарядных станций электромобилей (приложение 722). Перечисленные выше меры — это применение тех же базовых принципов (расчёт на реальный, длительный режим нагрузки и защита УЗО, согласованная с характером тока утечки подключённого зарядного устройства) к новой практической ситуации, а не дословная цитата из конкретного пункта норматива.

Практическая значимость

При оценке велосипедной кладовой в многоквартирном доме в ходе инспекции по NEN 3140 или при проектировании нового узла зарядки важно проверить, соответствует ли число и тип точек подключения реальному, структурному использованию, есть ли стационарные подключения вместо удлинителей и сетевых фильтров, и согласована ли защита УЗО с возможным характером тока утечки подключённых зарядных устройств.

Типичные ошибки

1. Структурное подключение нескольких зарядных устройств электровелосипедов через один удлинитель или сетевой фильтр к группе, предназначенной для эпизодического использования, что приводит к длительной перегрузке и появлению дополнительных точек переходного сопротивления.
2. Игнорирование возможной постоянной составляющей в токе утечки умного зарядного устройства при выборе типа УЗО, хотя это точно тот же принцип, что и при зарядке электромобиля.
3. Размещение места зарядки непосредственно под эвакуационной лестницей или в узком эвакуационном пути, из-за чего начинающийся пожар аккумулятора блокирует путь эвакуации прежде, чем жильцы смогут покинуть здание.
4. Отсутствие роста числа групп вместе с ростом числа жильцов с электровелосипедом или самокатом, из-за чего изначально с запасом рассчитанная система постепенно становится структурно перегруженной.

См. также

• Домашние аккумуляторы и системы накопления энергии — требования к установке
• Литий-ионные накопители энергии (BESS) — тепловой разгон
• Типы УЗО AC/A/F/B — классификация и выбор
• RDC-DD — детекция гладкого постоянного тока утечки 6 мА в точках зарядки