고속 충전소는 접지가 필요한가요?
안녕하세요, 동료 EV 소유자, 충전소 운영자, 그리고 빠른 충전 게임에 깊이 빠져 있는 모든 분들. 오늘은 영업 전화, 기술 지원 티켓, 심지어 무작위 차고 채팅에서 일주일에 두 번 이상 나오는 질문에 대해 다루고 싶습니다. 고속 충전소는 실제로 접지해야 합니까? 구축하고 배포해온 공급업체로서고속 전기 충전소지난 5년 동안 나는 이것이 단지 "예 또는 아니오"의 문제가 아닌 이유를 깨달았습니다. 이는 무작위로 안전 상자를 확인하는 것이 아닙니다. EV의 작동 방식, 충전소의 전력 처리 방식, 충전을 위해 차를 주차하는 사람들과 관련이 있습니다. 답답한 엔지니어링 전문 용어 없이 분석해 보겠습니다. 약속하세요.
먼저 장면을 설정해 보겠습니다. 고속 충전소(차고에 있는 느린 레벨 2 충전기가 아닌 DC 고속 충전기를 말하는 것임)는 표준 벽면 콘센트보다 더 많은 전력을 EV의 배터리 팩에 직접 공급합니다. 이것이 바로 20분 만에 80%를 충전할 수 있는 이유이며, 이는 도로 여행의 판도를 바꾸는 것입니다. 하지만 그 모든 고전압 전력이요? 문제가 발생했을 때 어디로든 갈 수 있는 안전한 경로가 없으면 제대로 작동하지 않습니다. 접지가 필요한 곳입니다.
잠깐, 접지란 정확히 무엇일까요? 기술적인 지식이 없는 사람들의 경우 기본적으로 전체 충전소(그리고 여기에 연결된 EV)를 지구에 연결하는 전용 금속 와이어입니다. 전기의 매우 안전한 탈출 경로라고 생각하십시오. 충전기 내부에 결함과 같은 마모된 전선이 금속 케이스에 닿거나 그리드에서 급증하는 경우 과도한 전력이 있어서는 안되는 곳으로 방황할 필요가 없습니다. 접지선을 통해 지구로 곧바로 연결됩니다. 지구는 절대 과부하가 발생하지 않는 거대하고 무한한 전력 공급 장치입니다. 접지가 없나요? 그 초과 전력은 갈 곳이 없기 때문에 고객이 충전기 손잡이를 잡고 있는 것처럼 근처에 있는 모든 것을 뛰어넘으려고 시도할 수도 있습니다. 그것은 큰 위험입니다.
하지만 잠깐만요, 어떤 사람들은 "나의 집"이라고 반발합니다.가정용 DC 차량용 충전기멋진 접지 설정이 없고 잘 작동합니다!" 요점입니다. 가정용 DC 충전기는 공용 고속 충전기보다 전력이 훨씬 낮습니다. 일반적으로 7kW 이하이고 고속 충전기는 50kW, 150kW, 심지어 350kW까지 가능합니다. 전력이 적다는 것은 위험이 적다는 것을 의미하므로 일부 가정용 설치는 완전 접지 대신 대체 안전 조치(예: GFCI 차단기)를 사용하여 벗어날 수 있습니다. 하지만 공용 고속 충전소는 교통량이 많은 지역에 있습니다. 종종 외부, 젖은 땅 근처, 금속 구조물 근처 등 이러한 요소는 위험을 증가시키므로 접지는 단지 좋은 것이 아니라 미국의 NEC(National Electrical Code)에서 전 세계의 IEC 표준에 이르기까지 거의 모든 전기 코드에서 요구됩니다.
작년의 실제 사례를 이야기해 보겠습니다. 우리 근처의 작은 식료품점에서는 설치 비용을 절약하기 위해 두 개의 새로운 고속 충전기에 대한 접지를 건너뛰었습니다. 몇 달이 지나고 천둥번개가 치고 전력망에 번개가 쳤습니다. 충전기에는 적절한 접지가 없었기 때문에 서지가 케이블을 통해 고객의 Tesla로 백업되었습니다. 대시보드는 크리스마스 트리처럼 빛났고, 주인은 충전기 커넥터를 잡았을 때 따끔거림을 느꼈다고 말했다. 매장에서는 충전기 수리, 전체 시스템 업그레이드 비용을 지불하고 지역 건축 부서로부터 큰 벌금을 지불해야 했습니다. 접지는 이런 종류의 실수를 방지합니다.
이제 엔지니어링 측면을 조금 살펴보겠습니다. (간단히 하겠습니다. 맹세합니다.) 고속 충전소는 EVSE-전기차 공급 장비라는 구성 요소를 사용합니다. EVSE의 접지 시스템은 단지 스테이션을 지구에 연결하는 것이 아닙니다. 또한 EV의 온보드 충전기와도 통신합니다. 자동차는 전원이 흐르기 전에 접지 신호를 확인합니다. 신호가 약하거나 없으면 충전기가 전혀 활성화되지 않습니다. 내장된 안전 기능입니다! 따라서 고속 충전기가 접지되지 않으면 안전에 위험할 뿐만 아니라 제대로 작동하지 않을 수도 있습니다. 몇몇 고객이 전원이 켜지지 않는 충전기에 대한 동영상을 보내왔는데, 10번 중 9번은 접지선이 느슨하거나 누락된 것이 문제입니다. 그렇기 때문에 우리가 우리를 만들 때전기 자동차 충전 장치, 이중 중복 접지선(충전기 케이스용 하나, 전원 회로용 하나)을 포함합니다. 여기에서 모서리를 자르면 문제가 발생하기 때문입니다.
잠깐만요. 그런데 고속 충전기에 접지가 필요하지 않은 시나리오가 있나요? 솔직히 말해서 많지는 않습니다. 우리가 본 유일한 예외는 행사나 건설 현장에 사용되는 임시 모바일 급속 충전기입니다. 이는 트레일러에 장착되며 대부분은 그리드 연결 대신 배터리로 구동되므로 영구 접지 연결이 필요하지 않습니다. 하지만 대중이 매일 사용할 수 있는 고정형 그리드 연결 고속 충전소에 대해 이야기하고 있다면요? 접지는 협상할 수 없습니다. "여기서 무슨 일이 벌어지고 있지?"라고 생각할 수 있는 외딴 고속도로 정류장에서도 지면은 여전히 유효한 도체이며 규정에 따라 여전히 필요합니다.
또 다른 각도: 장수. 고속충전기는 큰 투자겠죠? 대부분의 운영자는 스테이션이 10~15년 동안 지속될 것으로 기대합니다. 접지가 불량하거나 접지되지 않으면 정류기, 케이블 및 냉각 시스템과 같은 내부 구성 요소의 성능을 저하시키는 전압 서지가 발생합니다. 우리는 단지 서지가 전자 장치를 마모시켰기 때문에 3~4년 일찍 고장난 접지되지 않은 시스템을 갖춘 충전기를 본 적이 있습니다. 적절한 접지는 충전기의 수명을 연장하고 유지 관리 비용을 줄여 운영자의 ROI가 높아집니다. 이는 모두에게 윈윈(win-win)입니다.
사용자 신뢰에 대해서도 이야기해 보겠습니다. 휴게소에서 급속 충전기를 꼽는다면, 충전기가 충격을 주지 않을 것이라는, 차가 손상되지 않을 것이라는 안전함을 느끼고 싶을 것입니다. 방송국이 접지되지 않은 것처럼 보이면 EV 포럼, 소셜 미디어 및 PlugShare와 같은 앱에 소문이 퍼집니다. 운영자들은 신뢰도가 낮은 스테이션은 관리가 잘 되어 있고 확실한 접지 구성 요소(예: 충전기 베이스에서 지상으로 이어지는 구리선)가 있는 인근 스테이션보다 사용자가 20~30% 적다고 말했습니다. 따라서 접지는 단지 기술적인 문제가 아니라 비즈니스적인 문제입니다.
일부 사람들이 어떻게 생각하는지 알고 있습니다. "접지는 설치에 시간과 비용을 추가합니다. 몇 단계를 건너뛸 수는 없나요?" 네, 하지만 건너뛰는 비용은 훨씬 더 높습니다. 계산해 봅시다. 150kW 고속 충전기를 위한 적절한 접지 시스템은 설치 비용에 약 $500-$1,000를 추가합니다. 규정 위반에 대한 평균 벌금은 $5,000 이상이며 사고 발생 시 수리 비용도 추가됩니다. 게다가 서비스가 중단된 방송국으로 인해 수익이 손실되었습니다. 생각할 필요도 없는 접지는 큰 마음의 평화를 위한 작은 초기 비용입니다.
이제 이것을 공급업체로서 우리가 하는 일과 연결해 보겠습니다. 우리는 급속 충전기만 판매하는 것이 아닙니다.전기차 충전 인프라내구성이 뛰어나며 안전이 최우선입니다. 우리의 모든EV 자동차의 고속 충전장치는 적절한 접지를 위해 사전 배선되어 있으며 현지 규정을 충족하는 데 필요한 모든 구성 요소가 포함되어 있습니다. 또한 고객이 문제에 직면하는 것을 보고 싶지 않기 때문에 접지선이 올바르게 연결되었는지 확인하기 위한 설치 지원도 제공합니다. 사업주, 자산 관리자 또는 고속 충전소를 설치하려는 사람이라면 올바른 충전기 선택부터 모든 안전 표준 충족 여부 확인까지 모든 단계를 안내해 드릴 수 있습니다.
하루가 끝나면 고속 충전소는 반드시 접지되어야 합니다. 그것은 우리가 만든 규칙이 아닙니다. 이는 사용자, 운영자 및 장비를 보호하는 입증된 안전 조치입니다. 그렇지 않으면 감전, 장비 손상, 규정 위반 및 비즈니스 손실의 위험이 있습니다. 귀하의 건물에 고속 충전기 추가를 고려 중이거나 접지, 충전기 사양 또는 기타 EV 충전과 관련된 질문이 있는 경우 당사 팀에 문의하세요. 우리는 귀하의 필요에 맞는 올바른 선택을 할 수 있도록 돕기 위해 왔습니다. 지루한 영업 홍보가 아닌, 단지 솔직한 답변만 제공됩니다.
참고자료
- 국가 전기 코드(NEC) 조항 625: 전기 자동차 충전 시스템(2023년판)
- 국제전기기술위원회(IEC) 61851-1: 전기 자동차 전도성 충전 시스템 - 1부: 일반 요구 사항
- 미국 에너지부, 에너지 효율 및 재생 에너지국: 고속 충전소 안전 지침(2022)
- SAE(Society of Automotive Engineers) J1772: 전기 자동차 커플러 및 충전 시스템 표준