Usona norma ŝarga staka atestado (III) - Dezajnaj detaloj de AC-stakoj (antaŭa fino de eniga linio kaj eliga pafilkapo)

El la perspektivo de produktaj principoj, usonaj normaj AC-ŝargstacioj ne diferencas de naciaj kaj eŭropaj normoj - ili ambaŭ funkcias kiel grandaj elektraj ŝaltiloj, konduktante AC-energion de la reto al la enkonstruita ŝargilo (OBC) en la veturilo, kiu poste konvertas AC-energion al DC-energio por ŝargi la baterion.

Kvankam ili ĝenerale estas samaj, tamen ekzistas signifaj diferencoj en multaj detaloj kompare kun naciaj kaj eŭropaj normoj. Alie, estus tro oportune rekte vendi ilin en Usono sen iuj modifoj.

(1)

Antaŭ ol diskuti la enirliniojn de nordamerikaj AC-ŝargstacioj, ni unue prezentu la tensiosistemon de la AC-elektroreto en Usono.

La elektroretaj sistemoj de plej multaj landoj en la mondo estas similaj al tiuj de Eŭropo (koloniismo kaj milito), tio estas, la normala hejma tensio estas 220V~230Vac 50Hz, kaj la industria trifaza tensio estas 380~400Vac 50Hz. Estas evidente, ke la tensio de industria elektro estas triobla la radiko de la hejma tensio - la diferenco inter linia tensio kaj faza tensio.

La tensiosistemo en Usono estas unika, kie la ĉefa hejma tensio estas 120V/240V 60Hz kaj la ĉefa industria tensio estas 480V/277Vac 60Hz por industria uzo. La tensio uzata por komercaj aŭ altdense loĝdomaj celoj estas 120V/208Vac 60Hz, dum por iuj grandaj pezaj industrioj ĝi estas 347/600Vac 60Hz.

Ĉu vi ankaŭ surpriziĝas, kial la tensiosistemo en Usono estas tiel kaosa?

La uzado de 110V tensio originis de Edison. Edison estas konata pro la invento de la ampolo. Post multaj eksperimentoj kaj komparoj, li trovis, ke la ampolo havis la plej altan lumefikecon kaj plej longan servodaŭron kiam la tensio estis 110V. Do, en 1882, Edison oficiale enkondukis 110V kontinuan kurenton al la merkato ĉe la Pearl Street Power Station, la unua komerca kontinua kurenta elektrocentralo en Usono.

Sed ni ĉiuj scias, ke kontinua kurento havas gravan malavantaĝon, nome severan varmoperdon dum longdistanca dissendo, kiu malŝparas multan elektran energion. Por eviti troan energiperdon dum longdistanca dissendo, Nikola Tesla enkondukis sian alternan kurentan (AC) sistemon. Kvankam alterna kurento fine venkis kontinuan kurenton, miloj da aparatoj kaj aparatoj dediĉitaj al 110V jam estis instalitaj en usonaj hejmoj kaj fabrikoj tiutempe.

Por faciligi glatan transiron al la epoko de alterna kurento, Tesla faris kompromison: li ankaŭ fiksis la hejman tension de alterna kurento je 110V. Tio ne nur protektis la ekipaĵinveston de ekzistantaj uzantoj, sed ankaŭ forigis la timon de la publiko pri alttensia alterna kurento (kiu tiutempe estis ĝenerale konsiderata pli damaĝa por homa sano).

Tial, la adopto de 110V AC-potenco en Usono estas produkto de akomodi 110V DC-potenco.

Kun la apero de la elektra epoko, inĝenieroj iom post iom komprenis, ke kompare kun la pli posta adopto de 220V/240V tensio en Eŭropo, la 110V sistemo en Usono suferis pli grandajn perdojn dum transdono de altpotenca elektro kaj bezonis pli dikajn kuprajn dratojn por eviti varmiĝon. Sed se ni ĝisdatigas al 220Vac amplekse, la kosto estas tro alta. La aparatoj, ingoj, fuzeoj, kaj eĉ la tuta distribua reto de la urbo en milionoj da domanaroj tra Usono estas ĉiuj desegnitaj laŭ 110V.

Pro tio, elektroinĝenieroj en Usono inventis tre inteligentan "grundmetodon" - dividitan fazan teknologion.

Inter la viva drato kaj la neŭtrala drato en la mezo, formiĝas tensio de 110V/120V, speciale desegnita por malgrandaj hejmaj aparatoj kiel poŝtelefonoj, televidiloj kaj ampoloj (sekuraj kaj ne varmaj al la tuŝo).

Kiam du vivaj dratoj estas stakigitaj kune, ili tuj transformiĝas al 220V/240V, speciale desegnitaj por "elektraj tigroj" kiel klimatiziloj, elektraj akvovarmigiloj kaj sekigiloj (kun alta efikeco kaj malalta dratkonsumo).

Kompreninte la originojn de 120Vac kaj 240Vac, la origino de 208Vac ankaŭ estas facile komprenebla. 208V estas la linia tensio de 120V (trioble la radiko).

(II)

Post kompreno de la tensiosistemo en Usono, ni nun rigardu la enigan tension de la usona alterna kurento.

Ekzistas tri specoj de tensio por ordinaraj AC-ŝargstacioj uzataj en Usono, nome 120V, 208V kaj 240Vac. Esence, la reklamado de palisfirmaoj baziĝos sur la tensiobendoj, kiujn ili subtenas, 110~120Vac aŭ 200V~240Vac.

Notindas, ke la ŝargstacio kun 208V-enigo ankaŭ havas unufazan enigon, ne 16kw aŭ 22kw, kiel ni komprenas, ke ĝi similas al la eŭropa trifaza kvin-fila enigo. Tamen, ekzistas tre malmultaj trifazaj enigaj ŝargstacioj en Usono, kiuj estis serĉitaj sur la merkato sed ankoraŭ ne trovitaj.

Inter ili, 110~120Vac estas regula ŝtopilkonekto kiu povas subteni maksimuman kurenan eniron de 16A.

Por ŝargstacioj de alterna kurento kun enigo de 200V~240Vac (208Vac aŭ 240Vac), la antaŭa fino de la eniga linio povas esti en la formo de ŝtopilo aŭ kabloterminalo. La "altatensia" ingo kun enigo de 240Vac en Usono (konsistanta el kvar dratoj: du vivaj dratoj, unu neŭtrala drato kaj unu tera drato) devas esti kompletigita de profesia elektristo.

Cetere, la ŝtopilo por konekti la enigan ŝtopilon de la 240Vac AC ŝargstacio devas plenumi la postulojn de NEMA14-50. Ĝia maksimuma ŝarĝkurento estas 50A. Laŭ la postuloj de la Usona Normo pri Elektraj Instalaĵoj NFPA 70, la maksimuma kurento uzata de elektraj aparatoj ne devas superi 80% de la nominala ŝtopilo. Do, la maksimuma kurento de 240V eniga AC ŝargstacio kun ŝtopilo povas atingi nur 40A, kun povumo de 9.6kW.

(3)

Post diskuto pri la postuloj por la enira flanko de la usona norma AC-ŝarga stacio, ni preterlasu la ŝelon kaj rigardu rekte la eliran flankon.

La elira flanko de la komunikada ŝarga stacio estas tre simpla, nur la pafiltenilo kaj la pafilkablo kiu kongruas kun la pafiltenilo.

Se vi trarigardas la retejon de komunikadaj stacioj en Usono, vi trovos, ke ĉiu ŝargstacio provizas du tipojn de pafilingoj, nome la interfacon TYPE1, kiu plenumas SAE J1772, kaj la interfacon NACS, kiu plenumas Tesla SAE J3400.

La specifaj detaloj pri strukturo kaj grandeco de la pafilkapo kaj pafiltenilo kun du interfacoj troveblas en la respondaj normoj.

Interne, ne estas diferenco inter la NACS-interfaco de Tesla kaj la TYPE1-interfaco de SAE J 1772, ambaŭ konsistantaj el kvin dratoj - L/N/PE/CP/PP. Kompreneble, la dezajno de Tesla estas tre inteligenta, ĉar ambaŭ interfacoj, DC kaj AC, estas la sama aro.

Rilate al la nordamerika merkato de komunikadaj stakoj, la elira ŝarga interfaco transiras de la malmoderna TYPE1-interfaco al la NACS-interfaco, kaj pli kaj pli da aŭtoj elektos subteni Tesla-interfacojn estonte. Fruaj AC-ŝargstacioj ekipitaj per TYPE1-interfacoj ne povis ŝargi la novan NACS.

Kompreneble, ne necesas tro zorgi, ekzistas multaj adaptiloj sur la merkato, kiuj povas helpi vin.

Adaptiloj por pistolkapoj estas strikte malpermesitaj laŭ la eŭropa normo IEC 61851-1:2017, sed tiaj paragrafoj ne troviĝas en UL 2594 en Usono. Ĝi ne estas malpermesita laŭleĝe, nur uzu ĝin rekte.

Jen ĉio pri la enigaj kaj eligaj flankoj de la usona norma AC-ŝarga stacio. En la sekva artikolo, ni dividos la dezajnajn detalojn de la "enfermaĵo".