唐雪陽

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定  201801

一、背景

全球倡導綠色出行與可持續發展的大背景下，新能源汽車產業迎來了迅猛發展的黃金時期。新能源汽車以其清潔、高效的獨特優勢，逐漸成為汽車行業轉型升級的關鍵方向。相關數據顯示，近年來新能源汽車的銷售量和保有量呈現出爆發式增長，持續穩步擴大。

隨著新能源汽車的快速普及，“加油+充電”一體化的綜合能源站應運而生，成為行業發展的新潮流。這種創新的能源補給模式，巧妙地將傳統加油站的成熟網絡與新興充電樁設施有機融合，為用戶提供了更為便捷、高效的能源補充服務，極大地提升了用戶體驗。

然而，需要高度警惕的是，加油站本身屬于易燃易爆的高危場所，各類油氣揮發物充斥其中，稍有不慎就可能引發嚴重的安全事故。而充電樁在運行過程中，具有高電壓、大電流的電氣特性，一旦出現電氣故障，極易產生電火花、電弧或過熱等危險情況。加油站與充電樁的結合，使得安全風險變得更加復雜和嚴峻，電氣安全問題成為了制約“加油+充電”一體化綜合能源站發展的關鍵瓶頸。

二、電氣火災的危險性

電氣火災往往具有突發性和快速蔓延的特點，一旦發生，火勢迅速擴大，難以控制。在火災現場，高溫、濃煙和有毒氣體不僅對人員的生命安全構成直接威脅，還會對建筑物和設備造成嚴重的破壞。許多火災事故導致了人員傷亡，給受害者家庭帶來了巨大的痛苦。電氣火災還會造成巨大的經濟損失，包括建筑物修復、設備更換、生產中斷等直接損失，以及由此引發的間接經濟損失。

三、加油站充電樁電氣風險來源

1.設備風險

充電樁作為加油站充電設施的核心設備，長期處于高負荷運行狀態，設備老化問題日益突出。電纜老化是充電樁常見的設備風險之一。隨著使用時間的增加，電纜的絕緣層會逐漸磨損、老化，導致絕緣性能下降。在高電壓、大電流的作用下，老化的電纜容易發生短路故障，產生電火花和高溫，從而引發火災。接觸器氧化也是充電樁設備風險的重要因素。接觸器在頻繁的開合過程中，觸頭容易受到氧化和腐蝕，導致接觸電阻增大。當接觸電阻過大時，會產生大量的熱量，使接觸器溫度升高，進而引發火災。

在加油站的油氣環境中，這些設備風險的危害更加嚴重。油氣屬于易燃易爆物質，一旦遇到火源，極易引發爆炸和火災。充電樁設備老化產生的電火花和高溫，在油氣環境中就如同，隨時可能引發嚴重的安全事故。

2.環境風險

加油站環境中，油氣揮發是不可避免的。汽油、柴油等油品在儲存和加油過程中，會不斷揮發產生油氣。這些油氣與空氣混合后，形成易燃易爆的混合氣體。當混合氣體的濃度達到一定范圍時，遇到火源就會發生爆炸。

電氣設備在運行過程中，可能會產生電火花、電弧或高溫等火源。如果電氣設備的防爆等級不匹配，無法有效隔離這些火源，就可能引發油氣的燃爆。例如，在一些老舊的加油站中，部分電氣設備的防爆等級較低，無法滿足當前加油站環境的安全要求。在這種情況下，一旦電氣設備出現故障，產生火源，就極有可能引發油氣燃爆事故，造成嚴重的人員傷亡和財產損失。

3.人為風險

用戶操作不規范是導致加油站充電樁安全事故的重要人為因素之一。部分用戶在使用充電樁時，可能會存在以下不規范行為：用力插拔充電槍，導致充電槍接口損壞；在充電過程中，隨意觸摸充電樁設備，影響設備正常運行；在加油站內使用明火或吸煙，忽視加油站的安全規定。這些不規范操作都可能引發電氣故障，產生火源，從而引發火災或爆炸事故。

員工應急處置能力不足也是人為風險的重要方面。當加油站充電樁發生安全事故時，員工需要迅速、準確地采取應急措施，以減少事故損失。然而，一些員工可能缺乏相關的應急培訓，對應急預案不熟悉，在事故發生時，無法迅速做出正確的反應。例如，在電氣火災發生時，員工可能不知道如何正確使用滅火器進行滅火，或者不知道如何迅速切斷電源，導致火勢蔓延，事故擴大。

四、智慧用電系統架構

安科瑞電氣提出的智慧安全用電解決方案，采用了先進的“云-管-邊-端”一體化架構，這種架構如同一個高效協同的智能體，為電氣安全管理提供了、多層次的保障。

1.全天候監測：對漏電、溫度、電壓、電流、故障電弧等參數進行24小時監控；可以按站點名稱進行篩選，顯示站點詳情、充電槍列表、統計訂單信息、故障記錄，點擊某個充電槍編號后在進入充電槍監控頁面實時監測變壓器負荷（搭配ACM300T、ADW300），當負荷超過50%時，系統會限制新增開始充電的充電樁的功率，降為50%，當變壓器負荷超過80%時，系統將不允許新增充電樁開始充電，直到負荷下降為止。如圖所示：

2.多方式告警：支持APP、短信、語音外呼等多種告警方式，確保信息及時觸達；顯示限流式保護器的狀態，包括線路中的剩余電流、溫度及異常報警，如圖所示：

3.遠程控制：當系統監測到電氣設備出現故障，如短路、過載等可能引發嚴重安全事故的情況時，用戶可以通過手機APP、PC端等終端設備，遠程發送分閘指令。系統接收到指令后，會迅速控制相應的開關設備，切斷故障電路的電源，實現快速斷電。這一過程能夠在短時間內完成，避免故障進一步擴大，減少事故造成的損失。例如，在加油站充電樁發生短路故障時，工作人員可以在監控室或其他安全地點，通過遠程控制迅速切斷充電樁的電源，防止火災等嚴重事故的發生。

遠程控制功能還可以實現故障隔離。當某一區域的電氣設備出現故障時，用戶可以通過遠程控制，將故障區域的電路與其他正常運行的電路隔離開來，確保其他設備不受影響，繼續正常運行。這樣可以最大限度地減少故障對整個供電系統的影響，保障加油站的正常運營。

在一些特殊情況下，如需要對電氣設備進行維護、檢修時，工作人員也可以通過遠程控制提前切斷設備電源，確保工作環境的安全。遠程控制功能還可以與其他系統進行聯動，如與消防系統、安防系統等。當消防系統檢測到火災發生時，智慧用電系統可以自動接收信號，遠程切斷相關區域的電源，防止電氣火災的蔓延，為消防救援工作提供有力支持。

4.隱患分析：系統會對采集到的漏電、溫度、電壓、電流等電氣參數數據進行匯總和整理。通過大數據分析算法，對這些數據進行多維度的分析，包括數據的趨勢分析、相關性分析、異常值檢測等。通過趨勢分析，系統可以了解電氣參數隨時間的變化趨勢，判斷設備是否存在潛在的故障風險。例如，如果發現某一設備的溫度持續上升，且超過了正常范圍，系統就可以判斷該設備可能存在過熱問題，需要進一步檢查和維護。

五、設備本質安全

1.選用達標充電樁：在加油站充電樁的設備選型中，選用符合GB3836標準防爆等級的充電樁是確保設備本質安全的關鍵。GB3836標準是我國針對爆炸性環境用電氣設備制定的一系列嚴格標準，涵蓋了設計、制造、檢驗及使用等多個環節，旨在確保設備在易燃易爆環境中能夠安全穩定運行。該標準將防爆電氣設備分為不同的類別、級別和組別，以適應不同的危險環境。

2.安裝智慧用電探測器：ARCM600系列探測器是一種先進的智慧用電監測設備，它能夠實時、準確地監測電氣參數，為保障加油站充電樁的電氣安全發揮著重要作用。該探測器采用了高精度的傳感器和先進的信號處理技術，能夠對回路剩余電流、溫度、三相電流、電壓、頻率、功率和電能等參量進行實時監測。

3.配置限流式保護器：ASCP系列限流式保護器是一種具有性能的電氣安全設備，其核心優勢在于能夠在極短的時間內切斷短路電流，從而有效杜絕火花的產生，為加油站充電樁的安全運行提供了強有力的保障。當線路發生短路故障時，傳統的斷路器或空氣開關往往需要較長的時間（毫秒級響應）來切斷電路，而在這段時間內，短路電流會迅速增大，產生強烈的電弧和高溫，極易引發火災。ASCP系列限流式保護器則能夠在150微秒內實現快速限流保護，其響應速度遠遠快于傳統設備。

4.安全距離與物理隔離

在加油站充電樁的布局設計中，確保充電區與加油區保持≥8米的安全距離，并設置物理隔離與標識，是保障安全的重要規范。這一安全距離的設定是基于嚴格的安全標準和大量的實踐經驗，旨在降低加油區油氣與充電區電氣設備之間的相互影響，減少安全隱患。物理隔離措施可以采用實體圍墻、柵欄或其他有效的隔離設施，將兩個區域明確分隔開來，防止油氣擴散到充電區，同時也避免充電區的電氣故障引發加油區的危險。清晰醒目的標識也是的，通過設置明顯的警示標志和指示牌，提醒人員注意不同區域的功能和安全要求，規范人員和車輛的行為，避免因誤操作或誤入導致安全事故的發生。

5.智能視頻監控與電子圍欄

部署智能視頻監控與電子圍欄是防止人車誤入風險區的重要技術手段，能夠為加油站充電樁的安全運行提供的監控和防護。智能視頻監控系統利用先進的圖像識別技術和人工智能算法，對加油站內的人員和車輛行為進行實時監測和分析。當檢測到有人或車輛進入危險區域時，系統能夠迅速發出警報，并將相關信息及時傳達給工作人員，以便采取相應的措施進行處理。電子圍欄則通過在風險區域周圍設置感應裝置，形成一道無形的屏障。當有人或車輛越過電子圍欄設定的邊界時，系統會立即觸發警報，阻止其進一步進入危險區域。這種智能視頻監控與電子圍欄相結合的方式，不僅提高了監控的效率和準確性，還能夠及時發現和制止潛在的安全風險，有效保障了加油站充電樁的安全運營。

6.搭建充電樁安全監測平臺

搭建充電樁安全監測平臺是實現智能聯防聯控的基礎，該平臺集成了多種環境傳感器，能夠實時采集和分析各類關鍵數據，為保障加油站充電樁的安全提供全面的信息支持。環境傳感器包括可燃氣體傳感器、溫濕度傳感器等。可燃氣體傳感器能夠實時監測加油站內油氣的濃度，一旦油氣濃度超過安全閾值，系統會立即發出警報，提醒工作人員采取通風、檢查等措施，防止可燃氣體積聚引發爆炸事故。溫濕度傳感器則用于監測環境的溫度和濕度，因為過高或過低的溫度、濕度都可能對充電樁設備的性能和安全產生影響。通過實時掌握溫濕度數據，工作人員可以及時調整設備運行狀態或采取相應的防護措施，確保充電樁在適宜的環境條件下運行。

六、安科瑞資質