Quelltext der Seite Laden von Elektrofahrzeugen - Aufbau der elektrischen Anlage

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Das Laden von Elektrofahrzeugen bedeutet für Niederspannungsanlagen eine neue Last, die mit einigen Herausforderungen verbunden ist.

Spezielle Anforderungen an Sicherheit und Ausführung sind in der '''''IEC 60364 Errichten von Niederspannungsanlagen – Teil 7-722: Anforderungen für Betriebsstätten, Räume und Anlagen besonderer Art – Stromversorgung von Elektrofahrzeugen''''' festgelegt.

Die folgende {{FigRef|EV21}} zeigt eine Übersicht über den Umfang der Anwendung der IEC 60364 für die verschiedenen [[Laden von Elektrofahrzeugen - Grundlagen#Lademodi für Elektrofahrzeuge|Lademodi für Elektrofahrzeuge]].

{{FigImage|DB431426_DE|svg|EV21|In der Norm IEC 60364-7-722 ist der Umfang festgelegt, welche speziellen Anforderungen erfüllt werden müssen, wenn eine Ladeinfrastruktur in neue oder bestehende Niederspannungsanlagen integriert werden soll.|
'''[a]''' Bei an der Straße befindlichen Ladestationen sind die Anforderungen an das „Errichten von privaten Niederspannungsanlagen“ minimal, aber dennoch  sind die Vorgaben der IEC 60364-7-722 vom Versorgungsverbindungspunkt bis zum Anschlusspunkt des Elektrofahrzeugs einzuhalten.}}

Es ist auch zu beachten, dass die '''Einhaltung der IEC 60364-7-722 verbindlich die Einhaltung der zugehörigen IEC-Produktnormen in Bezug auf die verschiedenen Komponenten der Ladestation für Elektrofahrzeuge einschließt'''. Beispiele (unvollständig):

*[[Aufbau von Ladestationen|Ladestation für Elektrofahrzeuge]] (Mode 3 und 4) muss den jeweiligen Teilen der Normenreihe IEC 61851 entsprechen.
*[[Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCDs)|Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCDs)]] müssen einer der folgenden Normen entsprechen: IEC 61008-1, IEC 61009-1, IEC 60947-2 oder IEC 62423.
*'''RDC-DD'''-Schutzschaltgeräte müssen der IEC 62955 entsprechen.
*[[Leistungsschalter|Überstromschutzeinrichtung]] muss IEC 60947-2, IEC 60947-6-2 oder IEC 61009-1 oder den maßgeblichen Teilen der Normenreihe IEC 60898 bzw. der Normenreihe IEC 60269 entsprechen.
*Handelt es sich bei dem Anschlusspunkt um eine '''Steckdose oder einen Fahrzeugstecker''', muss sie bzw. er IEC 60309-1 oder IEC 62196-1 (bei nicht erforderlicher Auswechselbarkeit) bzw. IEC 60309-2, IEC 62196-2, IEC 62196-3 oder IEC TS 62196-4 (bei erforderlicher Auswechselbarkeit) oder der nationalen Norm für Steckdosen (sofern der Bemessungsstrom 16 A nicht übersteigt) entsprechen.

== Laden von Elektrofahrzeugen – Einfluss auf den maximalen Leistungsbedarf und die Dimensionierung der Anlage ==

Laut IEC 60364-7-722.311 ''„muss beachtet werden, dass im normalen Gebrauch jeder einzelne Anschlusspunkt mit dem Bemessungsstrom oder mit dem ausgelegten maximalen Ladestrom der Ladestation betrieben wird. Die Konfiguration des maximalen Ladestroms darf nur mit einem Schlüssels oder Werkzeug erfolgen und nur durch eine Elektrofachkraft oder elektrotechnisch unterwiesene Person durchgeführt werden.“''

{{Highlightbox|text=
Die Dimensionierung des Stromkreises, der einen Anschlusspunkt (Mode 1 und 2) oder eine Ladestation für Elektrofahrzeuge (Mode 3 und 4) versorgt, sollte auf Grundlage des maximalen Ladestroms erfolgen (oder eines niedrigeren Wertes, sofern die Auslegung dieses Wertes für nicht unterwiesene Personen nicht zugänglich ist).}}

{{tb-start | id=Tab1504| num=EV22 | title=Beispiele für die allgemeine Dimensionierung von Strömen für Mode 1, 2 und 3 | cols=4 }}
{| class="wikitable"
|-
! rowspan="2" |Technische Daten
! colspan="5" |Lademodus
|-
!Mode 1 und 2
! colspan="4" |Mode 3
|-
|'''Ausstattung für die Stromkreisdimensionierung'''
|Standardsteckdose
|3.7kW<br>Einphasig
|7kW<br>Einphasig
|11kW<br>Dreiphasig
|22kW<br>Dreiphasig
|-
|'''Maximaler zu berücksichtigender Strom
<br>bei 230 / 400 V AC'''
|16A P+N
|16A P+N
|32A P+N
|16A 3P+N
|32A 3P+N
|}
 
IEC 60364-7-722-311 legt außerdem fest: ''„Da alle Anschlusspunkte der Anlage gleichzeitig verwendet werden können, muss der Gleichzeitigkeitsfaktor für alle betroffenen Stromkreise (einschließlich des Verteilerstromkreises) als 1 angenommen werden, es sei denn, in der Stromversorgungseinrichtung für das Elektrofahrzeug, an einer vorgeschalteten Stelle oder in einer Kombination aus beiden ist eine Lastregelung integriert.“''

{{Highlightbox|text=
Der zu berücksichtigende Gleichzeitigkeitsfaktor für die Versorgungsstromkreise mehrerer parallel geschalteter Ladestationen ist gleich 1, es sei denn, für die Steuerung dieser Ladestationen wird ein Lastmanagementsystem (LMS) verwendet.}}

Der Einbau eines LMS zur Steuerung der EVSE wird daher dringend empfohlen: Es verhindert eine Überdimensionierung, optimiert die Kosten der elektrischen Infrastruktur und reduziert die Betriebskosten durch Vermeiden von Spitzen im Leistungsbedarf. Unter [[Laden von Elektrofahrzeugen - Elektrische Architekturen]] finden Sie ein Beispiel einer Architektur mit und ohne LMS, das die Optimierung veranschaulicht, die bei der elektrischen Anlage erzielt wird. Unter [[Laden von Elektrofahrzeugen - Energie- und Anlagenmanagement]] sind weitere Angaben über die verschiedenen LMS-Varianten sowie die weiteren Möglichkeiten für cloud-basierte Datenanalytik und Überwachung von Ladevorgängen von Elektrofahrzeugen zu finden. Unter [[Intelligentes Laden - Perspektiven für die optimale Integration von Elektrofahrzeugen]] sind Perspektiven für intelligentes Laden angegeben.

== Leiteranordnung und Erdungssysteme ==

IEC 60364-7-722 (Abschnitt 314.01 und 312.2.1) legt fest:

*Für die Energieübertragung von/zum Elektrofahrzeug muss ein eigener Stromkreis bereitgestellt werden.
*In einem TN-System darf ein Stromkreis, welcher den Anschlusspunkt versorgt, keinen PEN-Leiter enthalten.

Außerdem muss überprüft werden, ob Elektroautos, die die Ladestationen nutzen, Einschränkungen in Bezug auf spezifische Erdungssysteme aufweisen. Zum Beispiel können bestimmte Autos in Mode 1, 2 und 3 im IT-Erdungssystem nicht angeschlossen werden (Beispiel: Renault Zoe).

Vorschriften in bestimmten Ländern legen möglicherweise zusätzliche Anforderungen fest, die sich auf Erdungssysteme und die Überwachung der Kontinuität des PE oder PEN-Leiters beziehen. Beispiel: der Fall des TNC-TN-Stromnetzes (PME) in Großbritannien. Um dem britischen Standard BS 7671 zu entsprechen, muss im Fall einer einspeiseseitigen Unterbrechung des PEN-Leiters ein auf Spannungsüberwachung beruhender ergänzender Schutz eingebaut werden, wenn keine lokale Erdungselektrode vorhanden ist.

== Schutz gegen elektrischen Schlag ==

'''Ladeanwendungen für Elektrofahrzeuge erhöhen die Gefahr eines elektrischen Schlages''' aus mehreren Gründen:

*Stecker: Gefahr einer Unterbrechung des Schutzleiters (PE).
*Kabel: Gefahr einer mechanischen Beschädigung der Kabelisolierung (Quetschen durch darüberfahrende Fahrzeugreifen, wiederholte Einsätze usw.).
*Elektroauto: Gefahr der Zugänglichkeit von spannungsführenden Teilen des Ladegeräts (Klasse 1) im Auto infolge einer Zerstörung des Basisschutzes (Unfälle, Fahrzeugwartung usw.).
*Feuchte oder salzwasserfeuchte Umgebungen (Schnee auf dem Einlass des Elektrofahrzeugs, Regen usw.).

'''Um diesen erhöhten Gefahren Rechnung zu tragen, wird gemäß IEC 60364-7-722 gefordert''':

*Zusätzlicher Schutz durch einen RCD mit 30 mA
*Ein Schutz „durch Anordnung außerhalb der Reichweite“ nach IEC 60364-4-41, Anhang B2, ist nicht zulässig
*Spezielle Schutzmaßnahmen nach IEC 60364-4-41, Anhang C, sind nicht zulässig
*Der Stromkreis mit Schutztrennung für die Versorgung eines Strom verbrauchenden Ausstattungsteils muss durch einen Trenntransformator, nach IEC 61558-2-4 versorgt werden, und die Spannung des Stromkreises mit Schutztrennung darf nicht größer als 500 V sein. Dies ist die allgemein verwendete Lösung für Mode 4.

=== Schutz gegen elektrischen Schlag durch automatische Abschaltung der Versorgung ===

Die nachfolgenden Abschnitte geben die detaillierten Anforderungen der Norm IEC 60364-7-722:2018 (auf Grundlage der Abschnitte 411.3.3, 531.2.101 und 531.2.1.1 usw.) wieder.

Jeder Wechselstromanschlusspunkt muss mit einer separaten  Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) mit einem Bemessungsdifferenzstrom ≤ 30 mA geschützt sein.

FI-Schutzschalter, die jeden Anschlusspunkt nach 722.411.3.3 schützen, müssen mindestens den Anforderungen an einen RCD Typ A und einen Bemessungsdifferenzstrom, der ≤ 30 mA ist, entsprechen.

Bei Ausstattung der Ladestation mit einer Steckdose oder einem Fahrzeugstecker entsprechend IEC 62196 (alle Teile – „Stecker, Steckdosen, Fahrzeugkupplungen und Fahrzeugstecker – Konduktives Laden von Elektrofahrzeugen“) sind Schutzmaßnahmen gegen einen Fehlergleichstrom zu ergreifen, es sei denn, diese sind durch die Ladestation bereitgestellt.

Es sind folgende geeignete Maßnahmen für jeden Anschlusspunkt zu ergreifen:

*Verwendung eines RCD Typ B oder
*Verwendung eines RCD Typ A (oder F) in Verbindung mit einem RDC-DD-Schutzschaltgerät (Residual Direct Current Detecting Device), das IEC 62955 entspricht.

RCDs müssen einer der folgenden Normen entsprechen: IEC 61008-1, IEC 61009-1, IEC 60947-2 oder IEC 62423.

RCDs müssen alle spannungsführenden Leiter trennen.

Die unten folgenden {{FigRef|EV23|EV24}} fassen diese Anforderungen zusammen.

{{FigImage|DB431427_DE|svg|EV23|Zwei Lösungen für den Schutz gegen elektrischen Schlag (EV-Ladestationen, Mode 3)}}

{{tb-start | id=Tab1505 | num=EV24 | title=Übersicht der Anforderungen nach IEC 60364-7-722 für zusätzlichen Schutz gegen elektrischen Schlag durch automatische Abschaltung der Versorgung durch einen RCD mit 30 mA | cols=4 }}
{| class="wikitable"
|-
!Mode 1 und 2
!Mode 3
!Mode 4
|-
|RCD 30mA Typ A
|RCD 30mA Typ B oder
RCD 30mA Typ A + 6mA RDC-DD oder

RCD 30mA Typ F + 6mA RDC-DD
|Entfällt
(ohne Wechselstromanschlusspunkt und elektrische Trennung)
|}

Hinweise:

*Der RCD oder ein entsprechendes Gerät, das eine Trennung der Versorgung im Falle eines DC-Fehlerstroms sicherstellt, kann in der Ladestation, in der vorgeschalteten Schaltanlage oder in beiden installiert werden.
*Es sind spezielle RCD-Typen, wie sie oben veranschaulicht sind, erforderlich, weil der AC-DC-Wandler, der in Elektrofahrzeugen enthalten ist und zum Laden der Batterie verwendet wird, einen DC-Ableitstrom erzeugen kann.

==== Ist der RCD Typ B oder der RCD Typ A/F + RDC-DD 6 mA die bevorzugte Option? ====

Die Hauptfaktoren beim Vergleich dieser beiden Lösungen sind der potenzielle Einfluss auf andere RCDs in der elektrischen Anlage (Risiko der „Erblindung“) und die voraussichtliche Betriebskontinuität beim Laden von Elektrofahrzeugen, wie in {{FigRef|EV25}} gezeigt.

{{tb-start | id=Tab1506 | num=EV25 | title=Vergleich zwischen den Lösungen RCD Typ B und RCD Typ A + RDC-DD 6 mA | cols=4 }}
{| class="wikitable"
|-
! rowspan="2" |Vergleichsfaktoren
! colspan="2" |Im EV-Stromkreis verwendete Schutzart
|-
!RCD Typ B
!RCD Typ A (oder F)
+ RDC-DD 6 mA
|-
|Maximale Anzahl an abgangsseitig von EV-Anschlusspunkten installierten RCDs Typ A, um das Risiko der „Erblindung“ zu vermeiden
|0{{tn|A}}
(nicht möglich)
|Maximal 1 EV-Anschlusspunkt{{tn|A}}
|-
|Durchgängiger Betrieb der EV-Ladepunkte
|OK
Der DC-Ableitstrom, der eine Auslösung bewirkt, beträgt [15 mA ... 60 mA]
|Nicht empfehlenswert
Der DC-Ableitstrom, der eine Auslösung bewirkt, beträgt [3 mA ... 6 mA]

In feuchten Umgebungen oder bei Alterung der Isolierung wird sich dieser Ableitstrom wahrscheinlich auf bis zu 5 oder 7 mA erhöhen und zu einer Fehlauslösung führen.
|}
{{tb-notes
|A=Diese Einschränkungen beruhen auf dem nach den Normen IEC 61008 / 61009 für einen RCD Typ A zulässigen maximalen Gleichstrom. Im [[#Realisierung des Personenschutzes in der gesamten Anlage trotz Vorhandensein von Lasten, die DC-Ableitströme erzeugen.|folgenden Abschnitt]] sind weitere Angaben zum Risiko der „Erblindung“ und zu Lösungen, die den Einfluss minimieren und die Anlage optimieren, zu finden.}}

{{Highlightbox|text=
'''Wichtiger Hinweis''': Es handelt sich hierbei um die einzigen zwei Lösungen, die der Norm IEC 60364-7-722 zum Schutz gegen elektrischen Schlag entsprechen. Einige EVSE-Hersteller behaupten, dass sie einen „integrierten Schutz“ anbieten. Im '''Whitepaper'''  [https://www.se.com/ww/en/download/document/998-21140630_EV_charging_GMA_W/ Safety measures for charging electric vehicles]''' sind weitere Informationen über die Risiken und die Auswahl einer sicheren Ladelösung zu finden.
}}

=== Realisierung des Personenschutzes in der gesamten Anlage trotz Vorhandensein von Lasten, die DC-Ableitströme erzeugen. ===

Ladestationen umfassen AC-DC-Wandler, die einen DC-Ableitstrom erzeugen können. Dieser DC-Ableitstrom wird durch den RCD (oder RCD + RDC-DD) geleitet, der den Stromkreis des Elektrofahrzeugs schützt, bis der Ableitstrom den DC-Auslösewert des RCD/RDC-DD erreicht.

Der maximale Gleichstrom, der ohne Auslösung durch den Stromkreis des Elektrofahrzeugs fließen kann, beträgt:

*'''60 mA''' für 30 mA RCD Typ B (2*IΔn nach IEC 62423)
*'''6 mA''' für 30 mA RCD Typ A (oder F) + 6 mA RDC-DD (nach IEC 62955)

==== Warum kann dieser DC-Ableitstrom für andere RCDs der Anlage zum Problem werden? ====

Die anderen RCDs in der elektrischen Anlage können, wie in{{FigRef|EV26}} gezeigt, diesen Gleichstrom „detektieren“:

*Die vorgeschalteten RCDs „detektieren“ den gesamten DC-Ableitstrom unabhängig vom Erdungssystem (TN, TT).
*Die parallel geschalteten RCDs erkennen nur einen Teil dieses Stroms, allerdings nur beim TT-Erdungssystem und nur, wenn in dem Stromkreis, den sie schützen, ein Fehler auftritt. Beim TN-Erdungssystem fließt der durch den RCD Typ B geleitete DC-Ableitstrom durch den PE-Leiter zurück und kann daher von den parallel geschalteten RCDs nicht erkannt werden.

{{FigImage|DB431428_DE|svg|EV26|In Reihe oder parallel geschaltete RCDs stehen unter dem Einfluss des DC-Ableitstroms, der von dem RCD Typ B durchgelassen wird.}}

Andere Fehlerstromschutzschalter – als RCDs des Typs B – sind nicht dazu ausgelegt, bei Auftreten eines DC-Ableitstroms ordnungsgemäß zu funktionieren und können „blind“ werden, wenn dieser Strom zu hoch ist: Ihr Kern wird durch diesen Gleichstrom vormagnetisiert, so dass sie gegenüber dem AC-Fehlerstrom unempfindlich werden können und der RCD z. B. bei einem AC-Fehlerstrom nicht mehr auslöst (potenzielle Gefahrensituation). Dies wird mitunter als „Erblinden“, „Erblindung“ oder Desensibilisierung der RCDs bezeichnet.

In den IEC-Normen wird der [[Auswahl von RCDs bei Vorhandensein von DC-Erdableitströmen#Prüfen Sie, ob andere Arten von RCDs als Typ B DC-Leckströme aufnehmen können, ohne geblendet zu werden|(maximale) Gleichstrom-Offset zum Prüfen der ordnungsgemäßen Funktion der verschiedenen RCD-Typen]] wie folgt definiert:

*'''10 mA''' bei Typ F,
*'''6 mA''' bei Typ A
*und '''0 mA''' bei Typ AC.

Unter Berücksichtigung der technischen Eigenschaften von RCDs laut der Definition in den IEC-Normen bedeutet das Folgendes:

*'''RCDs Typ AC dürfen einer Ladestation für Elektrofahrzeuge nicht vorgeschaltet werden''', unabhängig von der bei Elektrofahrzeugen verwendeten RCD-Option (Typ B oder Typ A + RDC-DD).
*'''RCDs Typ A oder F dürfen höchstens einer Ladestation für Elektrofahrzeuge vorgeschaltet werden''', das aber nur, wenn diese Ladestation durch einen RCD Typ A (oder F) + 6 mA RDC-DD geschützt ist.

Die Lösung mit dem RCD Typ A/F + 6 mA RDC-DD weist eine geringere Auswirkung (einen geringeren „Erblindungseffekt“) bei Auswahl anderer RCDs auf, ist aber in der Praxis ebenfalls sehr eingeschränkt, wie in {{FigRef|EV27}} gezeigt.

{{FigImage|DB431429_DE|svg|EV27|Bei Schutz durch einen RCD Typ A/F + 6 mA RDC-DD darf RCDs Typ A und F maximal eine Ladestation nachgeschaltet werden.}}

==== Empfehlungen zur Sicherstellung der ordnungsgemäßen Funktion von RCDs in der Anlage ====

Mögliche Lösungen zur Minimierung der Auswirkung von EV-Stromkreisen auf andere RCDs der elektrischen Anlage:

*'''Schließen Sie die Stromkreise zum Laden von Elektrofahrzeugen so hoch wie möglich in der elektrischen Architektur an''', so dass sie parallel zu andern RCDs angeordnet sind und damit das Risiko der „Erblindung“ erheblich reduziert wird.
*'''Verwenden Sie, wenn möglich, ein TN-System''', da es bei parallel angeordneten RCDs keinen „Erblindungseffekt“ gibt.
*Wählen Sie bei '''RCDs, die den Stromkreisen zum Laden von Elektrofahrzeugen vorgeschaltet''' sind,
**'''RCDs Typ B''', es sei denn, Sie haben nur eine Ladestation, die Typ A + 6 mA RDC-DD nutzt,
*:'''oder'''
**'''RCDs, die nicht zum Typ B gehören und dazu ausgelegt sind, Gleichstromwerten standzuhalten, die über die vorgegebenen durch die IEC-Normen geforderten Werte hinausgehen''', ohne ihre AC-Schutzleistung zu beeinträchtigen. Ein Beispiel aus dem Produktportfolio von Schneider Electric: die RCDs Acti9 300 mA Typ A können ohne „Erblindungseffekt“ arbeiten, wenn sie 4 Stromkreisen zum Laden von Elektrofahrzeugen vorgeschaltet sind, die durch RCDs Typ B 30 mA geschützt sind. Weitere Informationen finden Sie im '''[https://www.se.com/ww/en/download/document/CA908066E/ Earth Fault Protection guide]''' von Schneider Electric, der '''Auswahltabellen und digitale Auswahlhilfen''' enthält.

Darüber hinaus finden Sie weitere Angaben in [[Auswahl von RCDs bei Vorhandensein von DC-Erdableitströmen|Kapitel F – Auswahl der RCDs bei Auftreten von DC-Erdschlussströmen]] (auch gültig, wenn es nicht um das Laden von Elektrofahrzeugen geht).

== Laden von Elektrofahrzeugen – Beispiele für Schaltpläne ==

Die zwei folgenden '''Beispiele zeigen Schaltpläne für Stromkreise zum Laden von Elektrofahrzeugen in Mode 3''', die IEC 60364-7-722 entsprechen.

{{FigImage|DB431430_DE|svg|EV28|Beispiel eines Schaltplans für eine Ladestation in Mode 3 (@home – Anwendung in Wohngebäuden)}}
 
*Spezieller Stromkreis zum Laden von Elektrofahrzeugen, mit Überlastschutz durch einen 40-A-Leitungsschutzschalter
*Schutz gegen elektrischen Schlag durch einen RCD Typ B 30 mA (ein RCD Typ A/F 30 mA + RDC-DD 6 mA kann auch verwendet werden)
*Der vorgeschaltete RCD ist ein RCD Typ A. Dies ist nur wegen der [[Auswahl von RCDs bei Vorhandensein von DC-Erdableitströmen#Wählen Sie RCDs ohne Typ B mit besserer „nicht blendender“ Leistung von Herstellern wie Schneider Electric|verbesserten Kenndaten des RCD von Schneider Electric möglich]]: Das Risiko der „Erblindung“ durch den Ableitstrom, der vom RCD Typ B durchgelassen wird, ist nicht vorhanden.
*Auch eine Blitzschutzeinrichtung ist integriert (empfohlen).

{{FigImage|DB431431_DE|svg|EV29|Beispiel eines Schaltplans für eine Ladestation (Mode 3) mit 2 Anschlusspunkten (Anwendung in gewerblichen Gebäuden, Parkplätzen usw.)}}

*Jeder Anschlusspunkt hat seinen eigenen zugeordneten Stromkreis.
*Schutz gegen elektrischen Schlag durch einen RCD Typ B 30 mA, jeweils einer für jeden Anschlusspunkt (ein RCD Typ A/F 30 mA + RDC-DD 6 mA kann auch verwendet werden).
*Überspannungsschutz und RCDs Typ B können in der Ladestation installiert werden. In diesem Fall könnte die Ladestation aus der Schaltanlage mit einem einzigen 63-A-Stromkreis versorgt werden.
*iMNx: Die Vorschriften mancher Länder erfordern möglicherweise einen Not-Aus-Schalter für EVSE in öffentlichen Bereichen.
*Blitzschutz nicht abgebildet. Kann aber zur Ladestation hinzugefügt oder in eine vorgeschaltete Schaltanlage eingebaut werden (je nach Abstand zwischen Schaltanlage und Ladestation).

== Schutz bei transienten Überspannungen ==

Ein Spannungsstoß, der durch einen Blitzeinschlag in der Nähe eines Elektrizitätsnetzes erzeugt wird, setzt sich ohne signifikante Abschwächung in das Netz fort. Infolgedessen kann die Überspannung, die wahrscheinlich in einer Niederspannungsanlage auftritt, die für die Spannungsfestigkeit zulässigen Werte, die in den Normen IEC 60664-1 und IEC 60364 empfohlen werden, überschreiten. Ein Elektrofahrzeug, das mit einer Überspannungskategorie II nach IEC 17409 ausgelegt ist, sollte daher gegen Überspannungen geschützt werden, die 2,5 kV überschreiten könnten.

Daher fordert IEC 60364-7-722, dass eine EVSE, die an öffentlich zugänglichen Stellen installiert ist, gegen transiente Überspannungen infolge atmosphärischer Einflüsse oder Schaltvorgängen  geschützt wird. Dies wird durch eine Überspannungsschutzeinrichtung (SPD) Typ 1 oder Typ 2 entsprechend IEC 61643-11 gewährleistet, die in der Schaltanlage, die das Elektrofahrzeug versorgt, oder direkt in der EVSE installiert ist, mit einem Schutzpegel bis zu ≤ 2,5 kV.

=== Blitzschutz durch Potentialausgleich ===

Die erste einzusetzende Schutzvorrichtung ist ein Medium (Leiter), das einen Potentialausgleich zwischen allen leitenden Teilen der EV-Anlage gewährleistet.

Dies dient dazu, alle geerdeten Leiter und Metallteile zu verbinden, damit an allen Punkten in der installierten Anlage das gleiche Potential angelegt ist.

=== Überspannungsschutz für EVSE in Innenbereichen – ohne Blitzschutzanlage (BSA) – öffentlich zugänglicher Bereich ===

Nach IEC 60364-7-722 müssen alle Bereiche, die öffentlich zugänglich sind, gegen transiente Überspannungen geschützt werden. Es können die üblichen Regelungen zur Auswahl der Überspannungsschutzgeräte angewendet werden (siehe [[Schutz bei Überspannungen und Stoßüberspannungen|Kapitel J – Überspannungsschutz]]).

{{FigImage|DB431432_DE|svg|EV30|Überspannungsschutz für EVSE in Innenbereichen – ohne Blitzschutzanlage (BSA) – öffentlich zugänglicher Bereich}}

Bei Gebäuden ohne Blitzschutzanlage:

*In der Niederspannungshauptschaltanlage (NSHV) ist ein SPD Typ 2 erforderlich.
*Jede EVSE wird mit einem eigenen Stromkreis versorgt.
*In jeder EVSE ist ein zusätzlicher Überspannungsableiter SPD Typ 2 erforderlich, außer wenn der Abstand zwischen der Hauptschaltanlage und der EVSE kleiner als 10 m ist.
*Für das Lastmanagementsystem (LMS) als empfindlicher elektronischer Anlage wird außerdem ein SPD Typ 3 empfohlen. Dieser SPD Typ 3 muss einem SPD Typ 2 (der im Allgemeinen in der Schaltanlage, in der das LMS installiert ist, empfohlen oder erforderlich ist) nachgeschaltet sein.

=== Überspannungsschutz für EVSE in Innenbereichen – ohne Blitzschutzanlage (BSA) – öffentlich zugänglicher Bereich ===

Dieses Beispiel entspricht dem  [[#Überspannungsschutz für EVSE in Innenbereichen – ohne Blitzschutzanlage (BSA) – öffentlich zugänglicher Bereich|vorhergehenden Beispiel]], mit der Ausnahme, dass ein Schienenverteilersystem eingesetzt wird, um die Energie zur EVSE zu verteilen.

{{FigImage|DB431433_DE|svg|EV31|Überspannungsschutz für EVSE in Innenbereichen – ohne Blitzschutzanlage (BSA) – Installation mit Schienenverteiler – öffentlich zugänglicher Bereich}}

Wie in {{FigRef|EV31}} gezeigt, gilt in diesem Fall Folgendes:

*In der Niederspannungshauptverteilung (NSHV) ist ein SPD Typ 2 erforderlich.
*EVSE werden vom Schienenverteiler versorgt, und SPDs (falls erforderlich) sind in den Abgangskästen des Schienenverteilers eingebaut.
*Im ersten Abgang des Schienenverteilers, der eine EVSE mit Spannung versorgt, ist ein zusätzlicher SPD Typ 2 erforderlich (da der Abstand zur NSHV im Allgemeinen größer als 10 m ist). Die nachfolgenden EVSE sind durch diesen SPD ebenfalls geschützt, wenn sie weniger als 10 m entfernt sind.
*Weist dieser zusätzliche SPD Typ 2 Up < 1,25 kV (bei I(8/20) = 5 kA) auf, muss kein weiterer SPD am Schienenverteiler hinzugefügt werden, da alle nachfolgenden EVSE geschützt sind.
*Für das Lastmanagementsystem (LMS) als empfindlicher elektronischer Anlage wird außerdem ein SPD Typ 3 empfohlen. Dieser SPD Typ 3 muss einem SPD Typ 2 (der im Allgemeinen in der Schaltanlage, in der das LMS installiert ist, empfohlen oder erforderlich ist) nachgeschaltet sein.

=== Überspannungsschutz für EVSE in Innenbereichen – mit Blitzschutzanlage (BSA) – öffentlich zugänglicher Bereich ===

{{FigImage|DB431434_DE|svg|EV32|Überspannungsschutz für EVSE in Innenbereichen – mit Blitzschutzanlage (BSA) – öffentlich zugänglicher Bereich}}

Bei Gebäuden mit Blitzschutzanlage (BSA):

*In der Niederspannungshauptverteilung (NSHV) ist ein SPD Typ 1+2 erforderlich.
*Jede EVSE wird mit einem eigenen Stromkreis versorgt.
*In jeder EVSE ist ein zusätzlicher Überspannungsableiter SPD Typ 2 erforderlich, außer wenn der Abstand zwischen der NSHV und der EVSE kleiner als 10 m ist.
*Für das Lastmanagementsystem (LMS) als empfindlicher elektronischer Anlage wird außerdem ein SPD Typ 3 empfohlen. Dieser SPD Typ 3 muss einem SPD Typ 2 (der im Allgemeinen in der Schaltanlage, in der das LMS installiert ist, empfohlen oder erforderlich ist) nachgeschaltet sein.

Hinweis: Bei Verwendung eines Schienenverteilers für die Verteilung sind die im [[#Überspannungsschutz für EVSE in Innenbereichen – ohne Blitzschutzanlage (BSA) – öffentlich zugänglicher Bereich|Beispiel ohne BSA]] gezeigten Regeln anzuwenden, mit Ausnahme des SPD in der NSHV = aufgrund der BSA ist ein SPD Typ 1+2 statt Typ 2 zu verwenden.

=== Überspannungsschutz für EVSE in Außenbereichen – ohne Blitzschutzanlage (BSA) – öffentlich zugänglicher Bereich ===

{{FigImage|DB431435_DE|svg|EV33|Überspannungsschutz für EVSE in Außenbereichen – ohne Blitzschutzanlage (BSA) – öffentlich zugänglicher Bereich}}

Bei diesem Beispiel gilt Folgendes:

*In der Niederspannungshauptverteilung (NSHV) ist ein SPD Typ 2 erforderlich.
*Im Unterverteiler (Abstand zur NSHV im Allgemeinen >10 m) ist ein zusätzlicher SPD Typ 2 erforderlich.

Außerdem:

'''Anbindung der EVSE an die Gebäudestruktur:'''

*In diesem Fall ist das Potentialausgleichsnetz des Gebäudes zu verwenden.
*Ist die EVSE weniger als 10 m vom Unterverteiler entfernt oder weist der im Unterverteiler installierte SPD Typ 2 Up < 1,25 kV (bei I(8/20) = 5 kA) auf, sind zusätzliche SPDs in der EVSE nicht erforderlich.


'''Bei Installation der EVSE an einem Parkplatz und Versorgung der EVSE über eine erdverlegte elektrische Leitung gilt Folgendes:'''

*Jede EVSE ist mit einem Staberder auszustatten.
*Jede EVSE ist an ein Potentialausgleichsnetz anzuschließen. Dieses Netz ist außerdem an das Potentialausgleichsnetz des Gebäudes anzuschließen.
*In jeder EVSE ist ein SPD Typ 2 zu installieren.

Für das Lastmanagementsystem (LMS) als empfindlicher elektronischer Anlage wird außerdem ein SPD Typ 3 empfohlen. Dieser SPD Typ 3 muss einem SPD Typ 2 (der im Allgemeinen in der Schaltanlage, in der das LMS installiert ist, empfohlen oder erforderlich ist) nachgeschaltet sein.

=== Überspannungsschutz für EVSE in Außenbereichen – mit Blitzschutzanlage (BSA) – öffentlich zugänglicher Bereich ===

{{FigImage|DB431436_DE|svg|EV34|Überspannungsschutz für EVSE in Außenbereichen – mit Blitzschutzanlage (BSA) – öffentlich zugänglicher Bereich}}

Das Hauptgebäude ist zum Schutz des Gebäudes mit einem Blitzableiter (Blitzschutzanlage) ausgestattet.

In diesem Fall gilt Folgendes:

*In der Niederspannungshauptverteilung (NSHV) ist ein SPD Typ 1 erforderlich.
*Im Unterverteiler (Abstand zur NSHV im Allgemeinen >10 m) ist ein zusätzlicher SPD Typ 2 erforderlich.

Außerdem:

'''Anbindung der EVSE an die Gebäudestruktur:'''

*In diesem Fall ist das Potentialausgleichsnetz des Gebäudes zu verwenden.
*Ist die EVSE weniger als 10 m vom Unterverteiler entfernt oder weist der im Unterverteiler installierte SPD Typ 2 Up < 1,25 kV (bei I(8/20) = 5 kA) auf, sind zusätzliche SPDs in der EVSE nicht erforderlich.

Bei Installation der EVSE an einem Parkplatz und Versorgung der EVSE über eine erdverlegte elektrische Leitung gilt Folgendes:

*Jede EVSE ist mit einem Staberder auszustatten.
*Jede EVSE ist an ein Potentialausgleichsnetz anzuschließen. Dieses Netz ist außerdem an das Potentialausgleichsnetz des Gebäudes anzuschließen.
*In jeder EVSE ist ein SPD Typ 1+2 zu installieren.

Für das Lastmanagementsystem (LMS) als empfindlicher elektronischer Anlage wird außerdem ein SPD Typ 3 empfohlen. Dieser SPD Typ 3 muss einem SPD Typ 2 (der im Allgemeinen in der Schaltanlage, in der das LMS installiert ist, empfohlen oder erforderlich ist) nachgeschaltet sein.

{{Related-guides-intro}}
{{RelatedGuide
|image=HP_WP_safety-measures-EV-charging.png
|title=Safety measures for electric vehicle charging - Whitepaper
|text=Für Versorgungseinrichtungen von Elektrofahrzeugen (EVSE) werden ''integrierte'' oder ''eingebettete'' Schutzeinrichtungen gefordert.

'''Wie sicher sind diese Lösungen? Wie wird eine sichere Ladelösung ausgewählt?'''

Das vorliegende Dokument gibt eine Zusammenfassung der nach internationalen Normen (IEC) geforderten Schutzmaßnahmen und erklärt, wie man erkennen kann, ob der Schutz gegen elektrischen Schlag, der Schutz gegen Überströme oder der Schutz gegen Überspannungen ordnungsgemäß ausgeführt wurden.
|btn-text=Whitepaper herunterladen (.pdf)
|link=https://go.schneider-electric.com/WW_2102_Automotive_Mobility_eMobility-Safety-WP_Content_EA-LP-EN.html?source=Content&sDetail=WW&utm_source=WIKI
}}