Как установить и подключить зарядную станцию для электромобиля дома

Зарядная станция для электромобиля — самый мощный и самый долгий потребитель в доме: она берёт 16–32 А по несколько часов подряд, каждую ночь. Поэтому её не включают в розетку и не вешают на общую линию с другими приборами: зарядное оборудование должно иметь свою линию и свою защиту. Поэтому установка зарядной станции для электромобиля сводится к трём вопросам: хватает ли мощности электросети, правильно ли собрана линия и подтверждена ли её безопасность замерами.

Этапы установки зарядной станции: от щита до первой зарядки

1. Проверка сети

   Одна фаза или три, выделенная мощность электросети по договору, свободное место в щите, система заземления.

2. Расчёт линии и выбор оборудования

   Исполнение станции под сеть и электромобиль, номинал автомата, тип УЗО, сечение кабеля по току и длине.

3. Прокладка кабеля

   Цельный медный кабель от щита до места стоянки электромобиля: по стене в гофре, через перекрытие или в земле.

4. Монтаж оборудования

   Установка станции на стену или стойку, ввод кабеля в корпус, автомат и УЗО в щите.

5. Замеры и проверка работы

   Сопротивление изоляции, петля фаза-ноль, заземление, срабатывание УЗО — до первой зарядки.

6. Запуск и подключение к приложению

   Управление в приложении, расписание под ночной тариф, пробная зарядка на полном токе с проверкой нагрева.

Первые два шага делают до покупки кабеля и автоматов: от них зависит, какое зарядное оборудование можно установить. Если станция ещё не выбрана, начните со статьи как выбрать домашнюю зарядную станцию — там разобраны разъём, мощность бортового зарядного устройства и место.

Что указано в инструкции к зарядной станции

Установку и подключение начинают с технического паспорта и инструкции по монтажу, которые лежат в коробке со станцией. Там производитель зарядного оборудования задаёт рамки, в которых электрик подбирает всё остальное. Перед покупкой материалов выпишите из инструкции то, что нужно для выбора автомата и кабеля:

• Питание. Число фаз и напряжение: у станций Elli на 7 кВт — одна фаза 220–230 В (L+N+PE), на 11 и 22 кВт — три фазы 380–400 В (L1+L2+L3+N+PE).
• Ток. Номинальный ток на фазу: 32 А у исполнения 7 кВт, 16 А у 11 кВт, 32 А у 22 кВт. По нему выбирают автомат и кабель.
• Встроенная защита. Есть ли в станции контроль утечки постоянного тока 6 мА. От этого зависит, какое устройство защитного отключения (УЗО) ставить в щите: тип A или дорогой тип B.
• Крепление и ввод кабеля. Монтаж на стену или стойку, откуда заходит питающий кабель, какой диаметр принимает кабельный ввод.
• Условия работы. Степень защиты корпуса и диапазон температур: IP54 и до −35 °C у ACA08, IP65 у ACA17 и ACA23.

Если требуется больше, чем по общим правилам, — например, производитель просит конкретный тип УЗО, — выполняют требования инструкции: на них опирается гарантия. Если строже правила, — выполняют правила.

Можно ли подключить зарядную станцию самостоятельно

Установить настенную зарядную станцию несложно, сложнее подключить её в щит и доказать, что линия безопасна. Работа в щите при монтаже идёт рядом с токоведущими частями, а замеры требуют измерительного оборудования, которого у владельца обычно нет. Поэтому разумное разделение такое:

Отдельного разрешения на подключение станции в своём доме в этом случае не нужно, если она укладывается в мощность, выделенную по договору. Если не укладывается — сначала подают заявку в сетевую организацию на увеличение мощности: порядок для физических лиц — в статье о технологическом присоединении. Пломбы на счётчике и вводном автомате не трогают: станцию подключают в щите дома после них.

Что подготовить до приезда электрика

• Договор электроснабжения или акт присоединения: максимальная мощность и число фаз
• Фото щита с открытой дверцей и вводного автомата — по ним оценивают объём монтажных работ
• Место установки станции и примерный путь кабеля от щита
• Модель электромобиля: разъём и мощность бортового зарядного устройства

Схема подключения зарядной станции в частном доме

Схема подключения домашней зарядной станции одна и та же при любой мощности: ввод → счётчик → вводной автомат → своя группа в щите → кабель → станция. Меняются только номинал автомата, число полюсов и сечение кабеля — их выбор зависит от мощности станции.

• Отдельная линия. Каждую станцию питают своей групповой линией — этого требует стандарт IEC 60364-7-722. На ней нет розеток, освещения и других приборов.
• Однофазная станция 7 кВт. Для её установки используют кабель из трёх жил: фаза, ноль и защитный проводник PE. Двухполюсный автомат или однополюсный с УЗО на два полюса.
• Трёхфазная станция 11 или 22 кВт. Кабель должен иметь пять жил: три фазы, ноль и PE. Автомат на три полюса, УЗО на четыре.
• Защитный проводник. Система заземления должна дать станции отдельный PE: он идёт в том же кабеле от шины заземления щита до клеммы станции и нигде не объединяется с нулём.

В трёхфазном доме фазы нагружают равномерно. Однофазную станцию на 7 кВт подключают к той фазе, где меньше постоянной нагрузки, и проверяют доступную мощность на фазе: при лимите 15 кВт на каждую фазу приходится около 21 А, и станция на 32 А его выбьет. Поэтому трёхфазному дому подходит станция на 11 кВт — она берёт по 16 А с каждой фазы.

Автомат и сечение кабеля для зарядной станции

Автомат защищает кабель, а не зарядное устройство. Поэтому его номинал должен быть зажат между двумя числами: не меньше тока станции и не больше тока, который кабель держит длительно. Это правило Iраб ≤ Iном ≤ Iдоп из ГОСТ Р 50571.4.43 (IEC 60364-4-43).

• Автомат меньше тока станции отключается посреди зарядки, когда разогреется его тепловой расцепитель.
• Автомат больше, чем держит кабель, не отключает перегрузку: кабель греется часами каждую ночь, изоляция стареет, контакты подгорают. Так начинаются пожары от зарядки.

Сечение — по допустимому длительному току медного кабеля в воздухе (ПУЭ, табл. 1.3.6) с поправкой на +35 °C летом в гараже (табл. 1.3.3). Для пятижильного кабеля ток берут с коэффициентом 0,92.

Сечение 3×4 мм² под 32 А формально проходит по таблице, но без запаса: летом в гараже, в пучке с другими кабелями или в утеплённой стене его допустимый ток падает ниже тока станции. Поэтому под 32 А берут 6 мм². Алюминиевый кабель или провод для линии зарядки электромобиля не используют: при том же токе ему нужно сечение больше, а контакты с медными клеммами станции со временем ослабевают.

Длина линии подключения и потери напряжения

На длинной линии напряжение у станции падает, и часть энергии уходит в нагрев кабеля. Потери на всю электроустановку ограничивают 5% (ГОСТ Р 50571.5.52, приложение G), поэтому линию станции считают так, чтобы на неё приходилось не больше 4%. Для станции на 7 кВт и кабеля 3×6 мм² это около 38 м. Если стоянка дальше — в гостевом гараже или у ворот, — берут 10 мм². Трёхфазной линии длина менее критична: ток делится на три жилы.

УЗО и заземление линии зарядной станции

Электромобиль при неисправности может дать в сеть утечку постоянного тока. Обычное УЗО типа AC её не замечает, а утечка от 6 мА постоянного тока «ослепляет» и устройство типа A — оно перестаёт срабатывать и на обычную утечку. Отсюда требования к защите линии.

• УЗО тип A на 30 мА плюс контроль 6 мА DC. Такую пару требует IEC 60364-7-722 для каждой точки зарядки. Во всех станциях Elli контроль постоянного тока 6 мА встроен, поэтому в щите достаточно УЗО или дифференциального автомата (дифавтомата) типа A.
• УЗО типа B ставят, если в зарядном устройстве нет своего контроля постоянного тока. Оно в несколько раз дороже типа A.
• Номинал УЗО выше автомата. Устройство защитного отключения не защищает от перегрузки, поэтому его берут на ступень больше: 40 А при автомате C32, 25 А при C16.
• Защита от перенапряжений. Импульсы при грозе и переключениях в электрической сети гасит устройство защиты от импульсных перенапряжений (SPD). В станциях Elli оно встроено, а УЗИП в щите предусматривают для всего дома, если его там ещё нет.
• Заземление. В старых домах сеть часто двухпроводная (TN-C): ноль и защитный проводник объединены. Питать станцию от такой линии стандарт запрещает. Дом переводят на TN-C-S с повторным заземлением на вводе или делают свой контур (система TT).

Без исправного заземления многие электромобили не начинают зарядку и станция не работает: станция и машина проверяют защитный проводник перед включением тока. Ошибка заземления в приложении или на экране станции — повод вызвать электрика, а не искать обходной путь.

Прокладка кабеля и монтаж станции на стену

Кабель от щита до места установки станции прокладывают цельным, без скруток и промежуточных коробок: каждое соединение — точка нагрева при многочасовой нагрузке, а значит, риск для безопасности.

• Внутри дома и гаража — используют кабель с индексом нг(А)-LS (не распространяет горение, мало дыма) открыто в гофре или кабель-канале либо скрыто в штробе.
• До отдельной постройки — в земле на глубине не менее 0,7 м (ПУЭ, п. 2.3.84), бронированным кабелем или в защитной трубе, с сигнальной лентой над ним.
• Ввод в корпус — снизу, через штатный кабельный ввод: так вода не затекает по кабелю внутрь зарядного оборудования.
• Место установки на стене — у зарядного порта электромобиля, так, чтобы кабель 5 м доставал до порта без натяжения и не ложился под колёса. Настенная станция весит около 5 кг и крепится на дюбели в капитальную стену или на стойку.

Из чего складывается стоимость установки

Сколько стоит установка, зависит не от мощности станции, а от пути кабеля и состояния электросети дома. Больше всего на смету влияют длина и способ прокладки линии — по стене гаража, через перекрытие или в земле до отдельной постройки, — сечение кабеля, свободное место в щите и то, нужно ли делать заземление. Если мощности не хватает, к работе добавляется заявка на технические условия в сетевую организацию. Из чего состоит смета у завода, разобрано на странице установка зарядной станции в частном доме.

Замеры после монтажа и приёмка работы

Принять работу по монтажу «на глаз» нельзя: ошибка в сечении, плохой контакт или неисправное УЗО не видны и проявляются через месяцы. Поэтому после установки и до первой зарядки электромобиля электрик делает замеры и записывает результаты в протокол. Нормы — из ГОСТ Р 50571.16 (IEC 60364-6) и ПУЭ.

После замеров зарядную станцию запускают, настраивают управление в приложении и ставят электромобиль на зарядку полным током на час. Через час проверяют на ощупь или тепловизором автомат, УЗО и клеммы в щите: они могут быть тёплыми, но не горячими. В эксплуатации кнопку «Тест» на УЗО нажимают раз в месяц — она проверяет механику отключения.

Первый запуск после установки: приложение и настройка

После монтажа станцию подключают к домашнему Wi-Fi, по кабелю LAN или по Bluetooth; связь 4G по SIM-карте можно заказать опцией. Через приложение настраивают управление зарядкой и выбирают, как её запускать: из приложения, картой RFID или по Plug & Charge — зарядка начнётся, как только разъём вставлен в электромобиль. Там же задают расписание под ночной тариф и смотрят учёт энергии со встроенного счётчика с точностью ±1%. Встроенное программное обеспечение станции обновляется по воздуху, без выезда специалиста.

Что получить у электрика после установки

• Документы: протокол замеров изоляции, петли фаза-ноль, заземления и УЗО
• Схему щита с подписанной группой станции и номиналами
• Марку и сечение проложенного кабеля, длину линии
• Паспорт и гарантийный талон станции — они понадобятся при обращении в сервис

Установка зарядной станции в частном доме и в паркинге

Техническая часть подключения и монтажа одинакова, а порядок установки разный: в частном доме электросеть принадлежит владельцу, в подземном паркинге многоквартирного дома — это общедомовая сеть, она принадлежит собственникам, и ею управляет управляющая компания (УК).

Подробно о согласованиях в жилом комплексе (ЖК) — в статье зарядная станция во дворе многоквартирного дома и на странице установка зарядной станции в паркинге.

Ошибки при установке и подключении зарядной станции

• Автомат «побольше, чтобы не выбивало». C40 на кабеле 2,5 мм² не защищает линию: кабель перегревается, а автомат молчит.
• Зарядная станция на существующей линии. Розеточная группа гаража на 16 А с кабелем 2,5 мм² не рассчитана на 32 А всю ночь.
• Удлинитель или переходник с вилкой между щитом и станцией. Зарядное оборудование подключают только стационарно, кабелем в клеммы.
• Ноль вместо заземления. PE, подключённый к нулевой шине в сети TN-C, при обрыве нуля выносит фазный потенциал на корпус машины.
• Однофазная 7 кВт на трёхфазном вводе 15 кВт. Станция берёт 32 А с одной фазы, а вводной автомат на фазу обычно 25 А — он отключает дом посреди ночи.
• Скрутки и алюминий на пути от щита к станции: контакт ослабевает от ежедневного нагрева и остывания, и это уже вопрос пожарной безопасности.

Источники требований и расчёта

• питание, ток и защита станций ACA08, ACA17 и ACA23 — каталог завода Elli «Зарядные станции переменного тока 7, 11, 22 кВт», раздел каталога;
• отдельная линия, УЗО и запрет системы TN-C на линии станции — стандарт IEC 60364-7-722 «Электроустановки низковольтные. Питание электромобилей»;
• выбор автомата по току линии — ГОСТ Р 50571.4.43 (IEC 60364-4-43);
• допустимые токи медного кабеля и поправка на температуру — ПУЭ, глава 1.3, таблицы 1.3.3 и 1.3.6; глубина прокладки в земле — ПУЭ, п. 2.3.84; повторное заземление — ПУЭ, п. 1.7.103;
• потери напряжения и удельное сопротивление меди 0,0225 Ом·мм²/м — ГОСТ Р 50571.5.52, приложение G;
• замеры при приёмке — ГОСТ Р 50571.16 (IEC 60364-6) и ГОСТ IEC 61008-1 для УЗО.