隨著電動汽車的普及，充電樁作為關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，其安全性能備受關(guān)注。漏電流的出現(xiàn)可能引發(fā)觸電事故和設(shè)備損壞，因此，選擇合適的漏電流保護方法對充電樁的安全運行至關(guān)重要。

充電樁漏電流產(chǎn)生的原因

設(shè)備老化與線路問題

充電樁長期使用后，電路可能因接觸不良、絕緣層破損或部件老化導致漏電。例如，內(nèi)部線纜的絕緣外皮在長期的電流熱效應以及環(huán)境因素影響下，可能出現(xiàn)龜裂、破損，使得電流泄漏。部分充電樁存在接地不當、絕緣異常等問題，無法在漏電時及時斷電，大大增加了觸電風險。潮濕環(huán)境或線纜受潮易引發(fā)短路，高溫或過載也會導致保護裝置動作。安裝不規(guī)范，如線纜拼接不當、漏保選型錯誤，可能引發(fā)虛接、電阻增大，進而發(fā)熱甚至起火。直流快充樁電壓可達 750V，若地線失效或絕緣故障，漏電后果將更為嚴重。充電槍頭破損或鎖具失效時，高壓裸露部分可能直接導致電擊。

常見的漏電流保護方法及其原理

剩余電流保護裝置(RCD)

RCD 的核心功能是防止觸電、設(shè)備損壞及電氣火災。其工作原理是通過檢測相線(L)與中性線(N)的電流差，當差值超過閾值(如 30mA)時，在毫秒級內(nèi)切斷電路。交流回路中，電網(wǎng)交流輸入側(cè)發(fā)生接地故障時，會出現(xiàn)與電網(wǎng)頻率相同的正弦交流剩余電流;交流 / 直流整流器部分發(fā)生接地故障，會導致脈動直流剩余電流;直流 / 直流轉(zhuǎn)換器部分發(fā)生接地故障，則會出現(xiàn)平滑直流剩余電流。然而，傳統(tǒng)的 RCD 對平滑直流漏電無效，易遺漏隱患。

絕緣監(jiān)測裝置(IMD)

IMD 實時監(jiān)測直流母線對地絕緣電阻，通常要求絕緣電阻≥100Ω/V。當絕緣電阻降低到一定程度，即表示可能存在漏電風險，此時裝置會發(fā)出警報并切斷充電。例如，在直流充電樁中，通過監(jiān)測直流母線與地之間的電阻值，一旦發(fā)現(xiàn)電阻值低于設(shè)定閾值，就立即采取保護措施，避免漏電事故發(fā)生。

分級保護

分級保護在不同位置采用不同的保護方式。在 AC 輸入側(cè)，使用 Type B RCD，它能夠覆蓋交流及脈動 / 平滑直流漏電;在 DC 輸出側(cè)，配備專用 DC 漏電傳感器，如滿足 ISO 6469 - 3 要求的絕緣監(jiān)測裝置 IMD。這種分級保護方式能夠針對不同階段的電流特性，更全面地實現(xiàn)漏電保護。

漏電流保護方法的選擇考量因素

保護標準與閾值

在 AC 側(cè)，遵循 IEC 62752 標準，可選擇 Type A 或 Type B RCD。Type A 僅檢測正弦波和脈動直流漏電，閾值一般為 30mA;Type B 則額外檢測平滑直流漏電，適用于變頻器或整流器負載。在 DC 側(cè)，依據(jù) IEC 62955 標準，通常設(shè)定閾值≥6mA(防電擊)或≥60mA(防火)。

充電樁類型

交流樁(AC Charger)可采用 Type A RCD + 過流保護，滿足基本安全需求。而直流快充樁(DC Charger)則需要 Type B RCD + DC IMD + 主動絕緣監(jiān)測，以應對更高的電壓和復雜的電流情況。智能充電樁還需集成漏電保護模塊與 BMS 通信，實現(xiàn)多級聯(lián)動，如漏電時 BMS 終止充電。

技術(shù)選型要點

兼容性方面，保護方法要適配充電樁拓撲，例如在 V2G 場景需雙向漏電保護?？垢蓴_能力也很關(guān)鍵，要避免 PWM 諧波或高頻噪聲導致誤動作，可選用帶寬合適的傳感器。同時，漏電保護動作時間應≤100ms，滿足 GB/T 18487.1 等相關(guān)標準要求。

不同保護方法的應用案例

某直流快充站的漏電監(jiān)測升級

某充電站直流快充樁頻繁出現(xiàn)絕緣老化導致的漏電，傳統(tǒng) RCD 無法檢測。通過在直流母排安裝磁通門傳感器，實時監(jiān)測漏電流，并設(shè)定 6mA 預警閾值，超過時觸發(fā)繼電器斷電。升級后，漏電故障檢出率提升 95%，平均響應時間縮短至 1s 內(nèi)。

光伏儲能系統(tǒng)的絕緣監(jiān)測

光伏儲能系統(tǒng)直流側(cè)絕緣下降，導致對地漏電，存在安全隱患。在直流母排安裝磁通門傳感器，并結(jié)合絕緣監(jiān)測儀，實現(xiàn)雙重保護。絕緣故障預警時間提前 24 小時，成功避免了 3 起潛在觸電事故。

結(jié)論

電動汽車充電樁的漏電流保護方法眾多，各有特點和適用范圍。在實際選擇時，需綜合考慮保護標準、充電樁類型以及技術(shù)選型要點等因素。通過合理選用漏電流保護方法，能夠有效提升充電樁的安全性，為電動汽車的廣泛應用提供可靠保障。未來，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，漏電流保護技術(shù)也將持續(xù)創(chuàng)新，為充電樁的安全運行注入更強有力的保障。