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新能源汽车充电桩电气安全检测接地连续性测试

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2025-10-29
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奥创检测实验室

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新能源汽车充电桩作为电动汽车补能的核心基础设施,其电气安全直接关系到用户生命财产与设备运行安全。接地连续性测试是充电桩电气安全检测中的关键环节,通过验证金属部件与接地系统的低电阻连接,确保故障电流能有效导出,防止触电事故。本文围绕接地连续性测试的定义、标准、流程及常见问题展开,为行业人员提供专业参考。

接地连续性测试的基本概念

接地连续性测试是评估充电桩金属导电部分(如外壳、充电枪金属件、内部金属构件)与保护接地端子(PE)之间电气连接性能的测试。其核心作用是当充电桩发生绝缘故障(如相线碰外壳)时,故障电流能通过接地路径快速流入大地,将金属部件的对地电压限制在安全范围(通常≤50V),避免用户触电。

与接地电阻测试不同,接地连续性测试聚焦于“设备内部连接的有效性”,而非接地系统与大地的接触电阻。例如,即使接地极与大地的电阻符合要求,若充电桩外壳与PE端子的连接松动,仍会导致故障时外壳带电。

接地连续性测试的标准依据

国内充电桩接地连续性测试主要遵循GB 18487.1-2015《电动汽车传导充电系统 第1部分:一般要求》,该标准明确规定:“保护接地导体的连续性应通过施加直流电流验证,电流值至少为10A,测试后的电阻不应超过0.1Ω”。

对于直流充电桩(电压可达1000V以上、功率超60kW),还需参考GB/T 3906-2020《3.6kV~40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备》,其对高压设备的“保护接地回路电阻”要求更严格(≤0.05Ω)。部分企业规范(如特斯拉超级充电桩)会进一步收紧至≤0.03Ω,以适应高功率充电的安全需求。

接地连续性测试的核心原理

测试原理基于欧姆定律(R=U/I):向被测回路施加恒定直流电流(10A或25A),测量电压降后计算电阻。选择直流电流的原因是避免交流“集肤效应”影响——交流电流会集中在导体表面,导致微小接触电阻无法被准确检测。

电流值的选择需匹配标准:GB 18487.1要求,若保护接地导体截面积≥1.5mm²,用10A电流;若≥2.5mm²,用25A电流。电流过小会遗漏微小接触电阻,过大则可能损伤脆弱部件(如塑料外壳内的金属嵌件)。

测试前的准备工作

测试前需完成三项核心准备:一是设备校准,用标准电阻(如0.1Ω、0.05Ω)验证测试仪器的准确性,确保误差≤±1%;二是安全确认,断开充电桩的交流输入与直流输出,悬挂“禁止合闸”标识,避免带电操作;三是被测设备检查,确认PE端子无松动、金属表面无氧化(用酒精或砂纸清洁)、内部金属构件无断裂。

测试线需选用低电阻镀银铜丝(截面积≥1.5mm²),两端配镀镍鳄鱼夹,确保与被测点的良好接触——若测试线电阻过大(如>0.01Ω),会直接影响结果准确性。

接地连续性测试的操作流程

操作流程可分为五步:第一步,连接仪器,将“电流输出端”接PE端子,“电压测量端”接被测金属部件(如外壳);第二步,设置参数,选择10A或25A电流、5~10秒测试时间;第三步,启动测试,等待电压值稳定(波动≤0.01V);第四步,计算电阻,如电压降为1V、电流10A,则电阻R=1V/10A=0.1Ω(刚好符合GB标准);第五步,记录数据,填写测试表格(含时间、仪器编号、电阻值等)。

需注意,测试时需避免“单点测试”——应选择多个金属部位(如外壳顶部、底部、充电枪),确保所有可能接触用户的金属件均满足要求。

常见测试问题及排查方法

测试中最常见的问题是电阻值超标(>0.1Ω),需从四方面排查:一是接触问题,检查测试线是否夹牢、金属表面是否清洁;二是端子问题,打开充电桩确认PE端子与接地排的螺栓是否拧紧(M6螺栓需8N·m扭矩);三是测试线问题,更换线后重新测试,排除线阻过大;四是接地系统问题,若以上无效,需用接地电阻测试仪检测接地极与大地的接触电阻(需≤4Ω)。

若测试值波动过大,可能是仪器电量不足(需充电)、被测部件振动(需固定)或电磁干扰(远离变频器、电焊机)。

测试结果的判定标准

判定需以现行标准为依据:GB 18487.1要求≤0.1Ω;GB/T 3906要求≤0.05Ω;企业标准可能更严格(如≤0.03Ω)。需注意,“累积电阻”需包含测试线电阻——若测试线电阻为0.02Ω,被测电阻需≤0.08Ω才能满足总电阻≤0.1Ω的要求。

例如,某直流桩测试中,外壳与PE端子的电阻为0.07Ω,测试线电阻为0.02Ω,总电阻0.09Ω,符合GB标准;若外壳电阻为0.09Ω,总电阻则为0.11Ω,需整改。

不同类型充电桩的测试差异

交流桩(7kW~22kW)与直流桩(60kW~250kW)的测试差异主要在三方面:一是测试电流,交流桩用10A,直流桩用25A;二是被测部位,直流桩需额外测试充电枪金属壳、内部直流母线支架,交流桩仅测外壳;三是标准引用,直流桩需同时满足GB 18487.1与GB/T 3906。

例如,某7kW交流桩仅需测外壳电阻;某120kW直流桩需测外壳、充电枪、母线支架三个部位,且每个部位电阻均需≤0.1Ω。

测试中的安全注意事项

测试需严格遵守安全规范:一是断电操作,严禁带电测试;二是仪器安全,测试仪器需符合IEC 61010-1标准(实验室设备安全要求);三是人员防护,佩戴绝缘手套、穿绝缘鞋,避免接触金属部件;四是应急处理,若发现火花或异常发热,立即停止测试,检查是否短路。

此外,测试完成后需恢复充电桩的电源连接,并用万用表检测PE端子与外壳的电压(应≤5V),确保接地系统正常运行。

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