Der Ladeschutz ist ungewöhnlich, da es sich bei der Last um das Fahrzeug einer Person handelt, das von einem ungeschulten Benutzer stundenlang, wiederholt und über Jahre hinweg im Freien angeschlossen wird. Nur sehr wenige andere Haushalts- oder Gewerbegeräte vereinen all das.
Das Ergebnis ist ein Schutzbedarf, der strenger ist, als die aktuelle Einstufung allein vermuten lässt, und eine Verantwortungsgrenze zwischen Produkt und Installation, die häufig von beiden Parteien als gleichwertig angenommen wird.
Die Funktionen, die irgendwo existieren müssen
Jedes davon kann legitimerweise im Ladegerät oder in der Installation untergebracht sein und wird je nach Markt und Design unterschiedlich platziert. Es ist nicht legitim, dass beide Parteien davon ausgehen, dass die andere Partei eine solche bereitstellt.
- Fehlerstromerkennung, einschließlich des Gleichstromanteils, den die Fahrzeugelektronik einbringen kann.
- Der Überstromschutz ist eher für Dauerbetrieb als für intermittierende Last ausgelegt.
- Kontinuitätsüberwachung der Schutzerde, so dass eine unterbrochene Erdung die Stromzufuhr verhindert.
- Überspannungs- und Unterspannungserkennung zum Schutz von Fahrzeug und Ladegerät.
- Übertemperaturschutz, insbesondere am Stecker und am Schütz.
- Erkennung verschweißter Schütze, sodass ein ausgefallener Schalter einen Stromkreis nicht stillschweigend unter Spannung halten kann.
Warum der Gleichfehlerstrom hier besonders wichtig ist
Die Leistungselektronik im Inneren eines Fahrzeugs kann im Fehlerfall eine Gleichstromkomponente in den Erdungspfad einleiten. Herkömmliche Fehlerstromschutzschalter, die für Wechselstrom ausgelegt sind, können durch diese Gleichstromkomponente desensibilisiert werden, was bedeutet, dass sie möglicherweise nicht auslösen, wenn sie am meisten benötigt werden.
Aus diesem Grund erfordert der Ladeschutz für Elektrofahrzeuge entweder ein Gerät, das für den Umgang mit Gleichfehlerströmen ausgelegt ist, oder die Erkennung der Gleichstromkomponente im Ladegerät, die ein vorgeschaltetes Gerät auslöst. Welcher Ansatz verwendet wird, ist eine Designentscheidung mit Kosten- und Zertifizierungsfolgen.
Dauerbetrieb verändert die Dimensionierung
Die meisten elektrischen Lasten sind intermittierend. Ein Ladevorgang läuft stundenlang ohne Unterbrechung mit oder nahezu dem vollen Nennstrom, was eine Aufgabe darstellt, für die die meisten Schutzmaßnahmen und die Verkabelung normalerweise nicht ausgelegt sind.
Die Folge ist thermisch. Anschlüsse, die für intermittierende Belastungen geeignet sind, können sich bei kontinuierlicher Zugbelastung erwärmen, und die Hitze löst mit der Zeit die Verbindungen, was den Widerstand erhöht, wodurch mehr Wärme entsteht. Dies ist der Mechanismus, der einem Großteil der Ausfälle von Ladeinstallationen zugrunde liegt.
Die Erdkontinuität ist eine Voraussetzung, kein Monitor
Der Schutzleiter ist der Schlüssel zum Funktionieren des gesamten Sicherheitskonzepts. Ein Ladegerät muss prüfen, ob es intakt ist, bevor es mit Strom versorgt wird, und muss anhalten, wenn es während einer Sitzung verloren geht, anstatt dies als Warnung zu melden.
Wenn die Erdung der Versorgung den Durchgang unsicher macht, können zusätzliche Maßnahmen erforderlich sein. Dabei handelt es sich um eine anlagenseitige Bestimmung, die je nach Markt und Versorgungsart unterschiedlich ist und daher nicht allein im Produkt gelöst werden kann.
Erkennung verschweißter Schütze
Ein Schütz, das geschlossen wird, lässt den Ausgang unter Spannung, wenn das Ladegerät glaubt, dass er ausgeschaltet ist. Das Ladegerät sollte in der Lage sein, zu erkennen, dass sein Befehl und der tatsächliche Zustand nicht übereinstimmen, und darauf reagieren, indem es den weiteren Betrieb verweigert und einen Fehler meldet.
Um dies zu erkennen, ist eine Rückmeldung des Schützes erforderlich, und nicht die Annahme, dass der Befehl wirksam wurde. Dabei handelt es sich um eine früh getroffene Hardware-Entwurfsentscheidung, deren spätere Hinzufügung teuer ist.
Die Grenze, die Vorfälle verursacht
Die häufigste Schutzlücke ist keine fehlende Funktion, sondern eine ungenutzte Funktion. Der Installateur geht davon aus, dass das Ladegerät über einen Fehlerstromschutz der erforderlichen Art verfügt; Das Ladegerät geht davon aus, dass die Installation erfolgt. Beides sind irgendwo dokumentierte Positionen, und keine Partei hat die der anderen gelesen.
Erkundigen Sie sich direkt bei einem Lieferanten, welche Schutzfunktionen im Inneren des Geräts vorhanden sind und welche die Installation bieten muss. Ein Lieferant, der nicht sofort antworten kann, hat nicht über die Grenze nachgedacht, die an sich informativ ist.
Die Lokalisierung hat Auswirkungen auf den Schutz
Schutzkomponenten befinden sich im Sicherheitspfad, was sie zu den Teilen macht, die bei Kostensenkungen oder lokalen Beschaffungsmaßnahmen am meisten eingeschränkt werden. Eine Substitution ist hier eher ein Zertifizierungsereignis als eine Beschaffungsentscheidung.
Das ist kein Argument gegen eine eventuelle Lokalisierung. Dies ist ein Argument dafür, dies zuletzt und mit voller Qualifikation zu tun und nicht zuerst, weil es sich dabei um sichtbare Ausgaben handelt.