充电桩绝缘监测装置

1 概述

随着新能源充电行业发展，直流充电桩采用直流回路供电，充电直流回路的正极与负极均不接地。对于这种不接地（IT）配电系统，需要开展绝缘电阻监测，以此保障充电系统与人身设备的安全运行。

AIM-D500-CA 充电桩绝缘监测装置 直流系统绝缘监测仪可以应用在 50~400V 的直 流系统中，配合ACPD300绝缘监测用耦合仪最大可以监测1000V。 产品可以在线监测直流不接地系统正负极对地绝缘电阻，当绝缘电 阻低于设定值时，发出预警或报警信号。 AIM-D500-CA 采用信号注入法的监测方式，适用于 CCS （Combined Charging System）充电标准和 CHAdeMO 充电标准。 其中，CCS 广泛应用于欧美国家电动汽车的快速充电系统， CHAdeMO 主要应用于日本国内电动汽车快充接口。

2 功能特点

■ 绝缘电阻监测功能。产品可以监测直流系统对地的绝缘电阻，可以分别监测直流系统正极对地、负极对地 的绝缘电阻。

■ 电压监测功能。产品可以监测直流系统正负极之间的电压，正极对地电压，负极对地电压。

■ LED 指示功能。产品面板具有运行、通讯、故障、预警和报警 LED 指示灯，可以显示产品状态。

■ LCD 显示功能。产品采用 128*64 点阵液晶显示，可以显示参数信息。

■ 预警报警功能。产品具有两组独立可调的设定值，可以设定预警值和报警值，当绝缘电阻低于设定值时， 产品发出预警和报警信号。

■ 电压报警功能。产品可以监测直流系统电压波动情况，当出现过压或欠压时，能及时发出报警信号。

■ PEKE 断线报警功能。产品可以监测 PE、KE 与接地端子的连接状态，当任意一根连接线与接地端子断开， 产品发出报警信号。

■ 绝缘故障判断功能。产品接入的直流系统电压超过 50V 时，可以通过“绝缘评估"子菜单，查看正极对地 电压，负极对地电压，正极对地电阻，负极对地电阻，用于评估故障位置。

■ 数字量输入功能。产品具有 1 路 DI 输入，连接外部按钮开关，短按（<2s，下同）仪表复位，长按（>2s， 下同）仪表自检，持续长按（>5s，下同）仪表可以在“正在监测"和“停止监测"两种状态之间切换。

■ 数字量输出功能。产品具有 2 路 DO 输出，默认对应绝缘预警和报警，可以修改为过压、欠压、反接等故 障，DO 输出可以选择常开（N/O，下同）或者常闭（N/C，下同）模式。

■ 事件记录功能。产品能够记录 50 条报警记录，包括故障类型、故障值和发生的时间，方便工作人员排查 故障。

■ 远程通讯功能。产品具有 1 路 RS485 接口，采用 Modbus-RTU 协议，可以进行数据交互。

■ 自检和复位功能。产品具有自检功能，可以长按▲键、DI 输入或者远程通讯， 产品具有复位功能，可以 长按 ESC 键、DI 输入或者远程通讯，复位可以设置为手动或者自动模式。

■ 停止监测功能。产品可以通过 DI 输入、远程通讯或者子菜单“停止模式"停止绝缘监测，此时，产品与 大地的连接通过内部继电器断开，继电器介电强度 3kV。 ■ 监测延时功能。产品可以通过子菜单“上电监测延时"设置延时时间，用于抑制监测干扰。

■ 导轨安装。产品采用标准 35mm 导轨安装。

■ 插拔端子。产品采用插拔端子接线，方便接线和安装。

3 技术指标

4 参考标准

■ IEC 61557-8 《交流 1000V 和直流 1500V 以下低压配电系统电气安全 防护检测的试验、测量或监控设备 第 8 部分：IT 系统用绝缘监测装置》

■ IEC 61326-2-4 《测量、控制和实验室用的电设备 电磁兼容性要求 第 24 部分：特殊要求 符合 IEC 61557- 8 的绝缘监控装置和符合 IEC 61557-9 的绝缘故障定位设备的试验配置、工作条件和性能判据》

5 外形和尺寸

AIM-D500-CA 直流系统绝缘监测仪采用塑料外壳，其外形尺寸如下图所示。（单位：mm）

AIM-D500-CA 直流系统绝缘监测仪可以和 ACPD300 绝缘监测用耦合仪配合使用，外形尺寸如下图所 示。（单位：mm）

5 接线示意

AIM-D500-CA 直流系统绝缘监测仪监测直流系统时接线方式如下图所示：

AIM-D500-CA 直流系统绝缘监测仪和 ACPD300 绝缘监测用耦合仪监测直流系统时接线方式如下图所示：

1）绝缘监测仪设计安装时应注意一个系统只能安装一台绝缘监测仪，同一个系统不同位置安装多个绝 缘监测仪，应采用控制策略进行绝缘电阻监测。

2）绝缘监测仪可以安装在配电箱内，安装位置无滴水、腐蚀性化学气体和沉淀物质。

3）绝缘监测仪接线时应严格按照接线图进行接线，最好使用针式套接头压接后，再插入仪表端子并将 螺钉拧紧，避免因接触不良而导致仪表工作不正常。

4）绝缘监测仪应与被监测直流系统可靠连接，保证绝缘监测有效性。

5）严禁非专业人士擅自打开产品外壳，以免影响产品功能。

6  应用示例

电动汽车充电装置一般由柜体、多个交流转换直流充电模块、智能切换单元、测量仪表、控制器、接触器、充电枪等组成。

下图为充电桩绝缘监测装置在充电桩系统中的应用示例。

下图为某 60kW 电动汽车直流充电装置的原理图。

其中，输入为三相交流 380V，经过多个充电模块的组合，输出为直流 200~750V。直流电表测量电流， 绝缘监测仪测量电压、电流、绝缘电阻。当充电桩使用时，控制器发出命令控制绝缘监测仪启动绝缘监测， 绝缘监测仪返回测量结果，控制器根据测量结果判断是否进行下一步操作。如果绝缘水平未达到要求，则不 予进行下一步操作。

GB/T 18487.1 《电动汽车传导充电系统: 第 1 部分:通用要求》 第 B.4.1 条：在充电机端和车辆端均设 置 IMD 电路，充电之前，由充电机负责充电机内部（含充电电缆）的绝缘检查，由电动汽车负责整个系统 的绝缘检查。充电直流回路 DC+、PE 之间的绝缘电阻，与 DC-、PE 之间的绝缘电阻（两者取小值 R），当 R>500Ω/V 视为安全；100Ω/V < R ≤500Ω/V 时，宜进行绝缘异常报警，但仍可正常充电；R≤100Ω/V 视为绝 缘故障，应停止充电。

根据该充电桩输出电压进行计算，绝缘阻值 R>100~375kΩ 视为安全，绝缘阻值 R<20~75kΩ 视为绝缘故 障，应停止充电。通过控制器与绝缘监测仪的协调工作，保障直流充电系统的安全性，稳定性和可靠性。

6  产品证书报告

符合IEC产品标准:符合IEC61557-8产品标准，满足欧标CCS充电标准和CHAdeMO3.0充电技术要求。