吳少華 王迎春 齊飛

（江蘇省蘇核輻射科技有限責(zé)任公司，江蘇 南京 210019）

從現(xiàn)階段有關(guān)電動(dòng)汽車充電站的學(xué)術(shù)研究資料上來(lái)看，針對(duì)汽車充電站建設(shè)項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、環(huán)境影響與控制技術(shù)研究尚處于空白階段。而作為一個(gè)積極響應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排戰(zhàn)略的新型產(chǎn)業(yè)，盡可能的對(duì)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行控制是非常重要的。本文即從電磁環(huán)境的角度入手，對(duì)10kV汽車充電站的電磁環(huán)境進(jìn)行分析與探討。

1 10kV汽車充電站發(fā)展現(xiàn)狀

在電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的背景之下，電動(dòng)汽車充電站的建設(shè)與發(fā)展是可以預(yù)見(jiàn)的。結(jié)合我國(guó)發(fā)展戰(zhàn)略以及發(fā)改委對(duì)新能源汽車產(chǎn)業(yè)所提出的發(fā)展要求來(lái)看，截止2020年，全國(guó)范圍內(nèi)新能源汽車的覆蓋比例需要提高至50%以上，這也就意味著新能源汽車的消費(fèi)市場(chǎng)將迎來(lái)一個(gè)全新的發(fā)展空間，而電動(dòng)汽車作為新能源汽車中最具發(fā)展?jié)摿Φ囊活?，必須依托于汽車充電站的大范圍建設(shè)與推廣而實(shí)現(xiàn)。當(dāng)前，我國(guó)10kV汽車充電站建設(shè)正處于快速發(fā)展的階段，已建設(shè)投入運(yùn)行的10kV汽車充電站能為電動(dòng)轎車、中巴車、以及大型交通運(yùn)輸車輛提供全天候的充電服務(wù)。特別是針對(duì)大型交通運(yùn)輸車輛而言，已建設(shè)針對(duì)性的10kV汽車充電站，此類充電站能夠在公交車運(yùn)營(yíng)時(shí)段運(yùn)用快充樁對(duì)電動(dòng)公交車進(jìn)行充電，充電時(shí)間在15分鐘～20分鐘內(nèi)，單次充電電量可達(dá)到80%以上，而夜間運(yùn)行慢充樁，能夠達(dá)到電量完全充滿狀態(tài)。

2 10kV汽車充電站電磁問(wèn)題

已有的研究資料中認(rèn)為，對(duì)于10kV汽車充電站而言，在建設(shè)以及投入運(yùn)營(yíng)的各個(gè)階段中，汽車充電站都會(huì)在不同程度上對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生一定的影響。例如，在10kV汽車充電站的建設(shè)階段中，施工作業(yè)的開展可能會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成包括生態(tài)污染、噪聲污染、粉塵污染、建筑垃圾污染、以及施工污水污染在內(nèi)的一系列問(wèn)題。而當(dāng)10kV汽車充電站投入運(yùn)行后，還存在工頻電磁場(chǎng)，對(duì)周邊環(huán)境造成電磁影響。產(chǎn)生此問(wèn)題的主要原因是：在10kV汽車充電站中，各類輸變電線路以及輸變電設(shè)備的運(yùn)行都可能產(chǎn)生工頻電磁場(chǎng)，當(dāng)工頻電場(chǎng)與工頻磁場(chǎng)超過(guò)一定范圍會(huì)對(duì)10kV汽車充電站內(nèi)部設(shè)備的運(yùn)行造成影響。

3 10kV汽車充電站電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)

在當(dāng)前技術(shù)條件支持下，我國(guó)各個(gè)省市地區(qū)已建成的10kV汽車充電站主要以直流充電形式為主，這種形式的汽車充電站具有充電時(shí)間短，充電技術(shù)成熟可靠，充電站建設(shè)投資適中的優(yōu)勢(shì)，能夠滿足大容量充電需求的公交車輛、社會(huì)公共充電站所需。在這種充電模式下，根據(jù)充電站設(shè)施的結(jié)構(gòu)類型可以進(jìn)一步細(xì)化為兩種不同的充電設(shè)施：其一是一體式直流充電機(jī)，其二是分體式直流充電機(jī)。有關(guān)研究資料中認(rèn)為：在10kV汽車充電站實(shí)際運(yùn)營(yíng)的過(guò)程當(dāng)中，10kV汽車充電站所選用的充電設(shè)施是一體式直流充電機(jī)或分體式直流充電機(jī)，將直接對(duì)整個(gè)10kV汽車充電站的電磁環(huán)境產(chǎn)生影響。通過(guò)對(duì)電磁環(huán)境的全面監(jiān)測(cè)與分析，能夠?yàn)?0kV汽車充電站中充電機(jī)型式的合理選擇提供依據(jù)。故而展開如下監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)：

（1）監(jiān)測(cè)指標(biāo)：測(cè)定10kV汽車充電站運(yùn)行過(guò)程中工頻電場(chǎng)以及工頻磁場(chǎng)具體情況；

（2）監(jiān)測(cè)方法：遵循我國(guó)現(xiàn)行《交流輸變電工程電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)方法》（HJ681-2013）中的具體要求展開對(duì)10kV汽車充電站電磁環(huán)境的監(jiān)測(cè)工作。

（3）監(jiān)測(cè)儀器：使用低頻電磁場(chǎng)測(cè)量?jī)x對(duì)10kV汽車充電站電磁環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

（4）監(jiān)測(cè)對(duì)象：選擇XX市兩座新建10kV汽車充電站作為監(jiān)測(cè)對(duì)象，其中一座10kV汽車充電站定義為A站，充電設(shè)施采用一體式直流電機(jī)，另一座10kV汽車充電站定義為B站，充電設(shè)施采用分體式直流電機(jī)。

（5）監(jiān)測(cè)結(jié)果：對(duì)于選用一體式直流電機(jī)的10kV汽車充電站（A站）而言，一體式充電樁周邊電磁環(huán)境測(cè)定結(jié)果顯示，當(dāng)充電樁輸出電壓取值在321.0V～335.0V范圍內(nèi)時(shí)，所對(duì)應(yīng)的工頻電場(chǎng)強(qiáng)度在0.7V/m～2.7V/m范圍內(nèi)，當(dāng)充電機(jī)輸出電流在93.3A～107.6A范圍內(nèi)時(shí)，一體式直流充電機(jī)周邊磁感應(yīng)強(qiáng)度大，測(cè)定值在0.089μT～2.493μT范圍內(nèi)；

對(duì)于選用分體式直流電機(jī)的10kV汽車充電站（B站）而言，分體式充電樁周邊電磁環(huán)境測(cè)定結(jié)果顯示，當(dāng)充電樁輸出電壓取值在406.7V～431.7V范圍內(nèi)時(shí)，所對(duì)應(yīng)的工頻電場(chǎng)強(qiáng)度在0.5V/m～1.3V/m范圍內(nèi)，當(dāng)充電機(jī)輸出電流在58.7A～73.6A范圍內(nèi)時(shí)，分體式直流充電機(jī)周邊磁感應(yīng)強(qiáng)度相對(duì)較小，測(cè)定值在0.047μT～0.092μT范圍內(nèi)。

（6）監(jiān)測(cè)結(jié)論：根據(jù)以上對(duì)一體式直流電機(jī)、分體式直流電機(jī)應(yīng)用條件下的10kV汽車充電站電磁環(huán)境的監(jiān)測(cè)結(jié)果，分析得出以下兩個(gè)結(jié)論：其一，由于的10kV汽車充電站自身電壓等級(jí)較低，因此無(wú)論使用一體式直流電機(jī)還是分體式直流電機(jī)，其充電樁周邊工頻電場(chǎng)強(qiáng)度均控制在較小范圍內(nèi)；其二，對(duì)于一體式直流電機(jī)而言，其需要將直流充電工作模塊與充電操作終端布置在同一箱體內(nèi)，而對(duì)于分體式直流電機(jī)而言，充電操作終端與直流充電工作模塊則獨(dú)立進(jìn)行布置，充電機(jī)柜設(shè)置于配電室內(nèi)，充電車位旁僅安裝有充電操作終端。從這一角度上來(lái)說(shuō)，相較于一體式直流電機(jī)而言，分體式直流電機(jī)下功周邊工頻電場(chǎng)強(qiáng)度以及電磁強(qiáng)度相對(duì)較低，電磁環(huán)境更佳。

結(jié)語(yǔ)

電動(dòng)汽車除具有效能高的特點(diǎn)以外，還具有噪音低、無(wú)尾氣的優(yōu)勢(shì)，是積極推行我國(guó)節(jié)能減排戰(zhàn)略中非常重要的新型產(chǎn)業(yè)之一，同時(shí)也是當(dāng)代汽車的主要發(fā)展方向。而10kV汽車充電站作為電動(dòng)汽車充電的支撐系統(tǒng)，其運(yùn)行性能將直接影響電動(dòng)汽車的推廣程度。在10kV汽車充電站的建設(shè)運(yùn)行中，有關(guān)電磁環(huán)境問(wèn)題的分析更是不容忽視的。本文即詳細(xì)探討了10kV汽車充電站電磁環(huán)境方面的相關(guān)問(wèn)題，通過(guò)對(duì)電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析與論證，認(rèn)為相較于一體式直流電機(jī)而言，分體式直流電機(jī)下功周邊工頻電場(chǎng)強(qiáng)度以及電磁強(qiáng)度相對(duì)較低，電磁環(huán)境更佳，值得推廣使用。

[1]錢斌，石東源，謝平平，等.電動(dòng)公交車換電站——電池充電站優(yōu)化規(guī)劃[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2014（02）：64-69，84.