Elektromos autó töltőállomások telepítésének gyakorlati tapasztalatai

2021-06-07

Annak ellenére, hogy az elektromos autózás, illetve az elektromos és tölthető hibrid autók mennyisége hazánkban is exponenciálisan emelkedik, és ezt óhatatlanul követi a magánterületen elhelyezett, illetve a közterületi töltőállomások száma, a villamosipari vállalkozások és szakembereik meglehetősen idegen terepen mozognak az ilyen telepítések során. Néhány kivitelezés ismertetésén keresztül szeretném bemutatni tapasztalatainkat e területen.

Három különböző terület, különböző technikai-technológiai megoldás azonos cél érdekében. A cél elektromos autótöltő állomás telepítése. Az első példa egy bevásárlóközpont parkolójában, fizetős közcélú töltőállomás, a második egy szállodalánc 3 szállodájának a parkolójában a vendégek számára kialakított állomások telepítése, a harmadik pedig egy magáncég telephelyén saját célra épített, napelemes rendszerrel kombinált töltőállomás építése. A közös bennük a végső célon -elektromos autók töltése- túl a feladat megvalósításának komplexitásában rejlik.

Összességében elmondható, hogy az elektromos autótöltő állomások telepítéséhez szükség van a megalapozott tapasztalt rendelkező villamosipari tervező-, és kivitelező kapacitáson túl, földmunkára, burkolatbontásra-, és helyreállításra, valamint építőipari ismeretekkel, gyakorlattal és eszközparkkal rendelkező kivitelező vállalkozásra. Fizetős töltőállomások esetében ezen túl szükséges még megfelelő informatikai szakember és tudás is a töltőállomások fizetési rendszerének beüzemeléséhez. Előnyös lehet az esetleges energia igények intézéséhez, ha a kivitelező regisztrált áramszolgáltatói partner is.

De nézzük a példákat, megoldási módszereket, illetve a bennük rejlő kihívásokat.

Nyugat-Magyarország bevásárlóközpont parkolója

A megrendelő egy országos hálózatot építő töltőállomás szolgáltató vállalkozás, a telepítési helyszín egy Nyugat-Magyarországi megyeszékhelyen működő bevásárló központ parkolója. A megrendelés értelmében 2 db 2x22 kW teljesítményű Type 2 rendszerű töltőoszlop és 1 db többfunkciós DC-egyenáramú és AC-váltóáramú töltőállomás, mely CCS2 rendszerű 50 kW és CHAdeMO rendszerű 50 kW teljesítményen, Type 2 csatlakozón pedig 43 kW vagy 22 kW teljesítményen működő töltésre alkalmas. A teljes rendszer egy időben 6 elektromos autó töltését tudja elvégezni.

 

A tervezés előkészítése során kiderült, hogy -annak ellenére, hogy a megrendelő azt szerette volna- a bevásárlóközpont fő elosztó berendezéséből történő villamos energia ellátása a töltőállomásoknak nem megvalósítható. Ennek a lehetőségét azért vetettük el, mert az üzlet energia ellátását az épület mellet található az elosztói engedélyes tulajdonában álló közcélú vasbetonházas transzformátor állomásból egyetlen csatlakozó berendezésen keresztül látják el, melynek csoportos mérőhelye helyhiány miatt nem igazán bővíthető, abban pedig közösségi mérés nem került kialakításra, csak a meglévő bérleményekhez tartozó mérések kerültek elhelyezésre. Ekkor javasoltuk a megrendelő részére, hogy a bevásárlóközponthoz tartozó füves területen elhelyezett önálló 3x 250A-os áramváltós mérőhely kerüljön elhelyezésre a töltőállomások villamos energia ellátására. Így az elszámolás is egyszerűbb, hiszen a fogyasztó közvetlenül megrendelő, aki egyben az üzemeltetést végző vállalkozás.

Ennek megfelelően energia igénybejelentéssel éltünk a területileg illetékes elosztói engedélyes irányába. A tervezés során figyelembe vettük a töltőállomások számára szükséges teljesítményt, az egyidejűségi tényezővel együtt. Az energiaigény a fentiek szerint került meghatározásra és benyújtásra.

 

A fogyasztásmérőhelytől a bevásárlóközpont tulajdonában álló füvesített területen épített 60 m hosszúságú 4x150 mm2 keresztmetszetű földkábelen került megtáplálásra az a lábazatos földkábel elosztószekrény, melyben a töltőoszlopok túláram védelmét ellátó késes NH00 olvadóbiztosító aljzatok és betétek kaptak helyet, valamint ebben került sor a nullavezető és a védővezető szétválasztására is. Innen a TN-S hálózatként védőcsőben elhelyezett önálló 5 eres kábelek látják el energiával a töltőoszlopokat. Ezt az elosztószekrényhez telepített potenciálrögzítő földelő berendezéssel is alátámasztottuk. Érintésvédelmi szempontból a töltőoszlopokban elhelyezett „B” típusú áramvédő kapcsolók biztosítják a kiegészítő védelmet.

 

A töltőállomásokat ellátó kábelek már nem füves területben kerültek elhelyezésre, hanem a parkoló és járda alatt beton alappal ellátott térkőburkolat alá kerültek védőcsőben elhelyezésre. A töltőoszlopok a gyártó előírásainak megfelelő vasbeton alaptestre kerültek, melyben a töltőoszlop tartozékát képező rögzítő alapvasalás is elhelyezésre került. A telepítés után a helyszín burkolatai helyreállításra kerültek, szakszerű tömörítéssel, a beton alapok és a térkövezés helyreállításával, a füves területek füvesítésével.

 

A villamos hálózatra kapcsolást követően elvégzésre kerültek az érintésvédelmi és villamos biztonságtechnikai felülvizsgálatok, jegyzőkönyv készítéssel együtt, majd azt követően a töltőoszlopok és a bennük elhelyezett fizetési rendszert képező informatikai berendezések programozására és beüzemelésére került sor.

 

 

 

 

 

Kihívások a telepítés során:

 

  • A fentiekből látható, hogy jelentős kapacitást, és eszközparkot kellett megmozgatni a kivitelezéshez úgy, hogy a bevásárló központ közben működött. A járda és a parkoló csak a legrövidebb ideig volt lezárható, de addig is csak részlegesen. Nagyon pontos időzítéseket és komoly logisztikai szervezést igényelt, hogy minden ott legyen az adott időpontban (darus autóval a DC töltőállomás a maga 510 kg-os tömegével, a betonszállító, a sittszállító tehergépjármű). Szerencsére vállalkozásunk a szükséges infrastruktúra nagy részével rendelkezik, így a szervezés inkább cégen belüli volt, nem sok külső szolgáltatót kellett szinkronizálni.
  • A bérlők motivációja még meglehetősen alacsony volt az építéssel kapcsolatban, ezért türelmetlenül álltak a munkálatok által okozott minimális kényelmetlenségekhez is. Ezt megfelelő kommunikációval, a számukra is jelentős előnyök bemutatásával, valamint gyors, pontos, tiszta munkával lehetett kezelni.
  • A rövid határidő miatt párhuzamosan kellet tervezni, energia igényt intézni, szekrényeket gyártani, majd kivitelezni.

 

Magyarországi székhelyű nemzetközi szállodalánc 3 szállodája

 

A megrendelő, az ország egyik legjelentősebb energetikai szolgáltató vállalata, aki hazai gyártású elektromos autó töltőállomásokat biztosít a szállodalánc egységeinek. A megbízás 3 dunántúli wellness szálló parkolójában elhelyezett 22 kW-os töltő oszlopok telepítését tartalmazta a hozzá szükséges energiaellátással.

 

Az első helyen egy parkoló lemezen elhelyezett töltőoszlop telepítése volt a feladat. A szálloda vezetése előre jelezte, hogy a parkoló lemez átfúrása nem megengedett. Ezt úgy oldottuk meg, hogy a parkoló burkolatát képező térkőburkolat ágyazatában elhelyezett védőcsőben vezettük a töltő energia ellátó kábelét a parkolólemez oldalán található függőleges vasbeton parapet falhoz. Ezt áttörve lejutottunk a vasbeton parkolólemez alsó síkjára, ahol 65 m hosszúságban, vastagfalú műanyag védőcsőben vezettük a kábelt az épület alagsorában található villamos fogadó helyiségének oldalfalához, azt áttörve pedig az épület kisfeszültségű elosztóberendezéséhez. Ebben az elosztóberendezésben került elhelyezésre a töltőállomás túláramvédelmét ellátó kompakt megszakító berendezés.

 

Kihívások a telepítés során:

  • A szálloda egy állandó üzemű létesítmény, folyamatosan vendégek vannak benne. Nagyon pontosan meghatározta a szálloda vezetése, hogy mely időszakban lehet fúrással, véséssel járó munkálatokat végezni, illetve még ennél is szigorúbban volt meghatározva a feszültségmentesítés időpontja és időtartama. Ebből adódóan minden munkafolyamatot és ütemezést nagyon pontosan kellet megtervezni, és feszített munkavégzéssel betartani
  • A parkolólemezen elhelyezett térkőburkolat ágyazata nem volt túlságosan vastag, az alatta található vízszigetelést pedig nem engedték megvésni, így nagyon pontos munkát igényelt a védőcső elhelyezése.

 

A második hely a szállodalánc ugyanezen a fürdővárosban található másik szállodája. Itt a pincegarázsban egy 22 kW-os falitöltő és egy, a parkolóban elhelyezett 22kW-os töltőoszlop telepítése volt a megrendelés tárgya.

 

Az épület belsejében, annak a 2. technikai szintjén található az épület villamos fogadó helyisége és ebben a kisfeszültségű elosztó berendezés. Innen építettünk 2 db kábelt a két töltő berendezés számára, a meglévő installációs fém kábeltálcákba történő elhelyezéssel. Az egyik kábel az 1. technikai szintről egy újonnan kialakított födémáttörésen át jutott a garázs szintre. A födémáttörés és a két technikai szint között átmenetet jelentett különböző tűzszakaszok között, így ezek minősített tűzgátló átvezetéséről is gondoskodnunk kellett. Erre szintén fel vagyunk készülve, mind technológia, mind pedig szakvizsgázott személyi állomány tekintetében. A parkolóban épített töltőállomás kábele a 2. technikai szintről egy vízszigeteléssel ellátott homlokzatáttörésen keresztül ki lett vezetve az épület gazdasági bejárata feletti homlokzatra. A homlokzaton kábeltálcában került elhelyezésre a pincegarázs födémje felett. Innen 2 méterre vastagfalú védőcsőben került elvezetésre a töltőállomásig.

 

Kihívások a telepítés során:

  • A szállodai munkavégzés szabályai megegyeztek az előző esetben ismertetett elvárásokkal.
  • A sok szintátlépés és kanyargó kábelvezetés rendkívüli módon megnehezítette a kábelezési munkákat. Aránytalanul nagy létszám kellett a megvalósításhoz a sok lépésben történő kábel elhelyezés során.

 

A harmadik szállodában a pincei villamos helyiségből kellett 4 tűzszakaszon át a meglévő fém kábeltálcákban közel 100 m hosszú kábelt kivezetni egy föld alatti alapáttörésen keresztül a parkolóban elhelyezett töltőoszlophoz a villamos energia ellátásához. Tekintettel arra, hogy a tűzszakaszok közötti kábelátvezetők kapacitásába az új kábel már nem fért bele, mindegyik vasbeton falon új áttörést és tűzgátló átvezetést kellet kialakítani. Ahol a kábel kilépett az épületből, ott a külső oldala 1 méterrel a föld alatt volt, így szükség volt a talajnedvesség nyomása elleni mandzsettás szigetelő és átvezető elem alkalmazására is. Nagyon fontos az ilyen elemek alkalmazása során, hogy a gyártói technológiai utasítást fegyelemmel pontosan tartsuk be, hiszen a megfelelő szigetelési tulajdonságokat csak így tudja biztosítani. A faláttörés után a földben a védőcső egy a talajszint alatt 1,5 m mélyen elhelyezkedő födémű tekéző helyiség felett haladt, itt a földmunka során nagyon kellet ügyelni arra, hogy a födémszigetelés véletlenül se sérüljön.

Kihívások a telepítés során:

  • A szállodai munkavégzés szabályai megegyeztek az előző esetekben ismertetett elvárásokkal.
  • A kihívást ebben az estben sem a villamos, hanem a megfelelő építőipari megoldások, technológiák megtalálása, illetve alkalmazása okozta. A talajnedvesség és a talajvíz nagyon sok és nehezen kezelhető problémát tud okozni, ami szükségessé tette a kiválasztott eszköz alkalmazástechnológusának bevonása a megfelelő eszköz kiválasztását.

 

Magáncég telephelyén napelemes rendszerrel kombinált töltőállomás

 

A megrendelő egy magáncég telephelye. A vállalkozás elindult az e-mobilitás útján fontos szempont számukra a fenntartható fejlődést biztosító technológiák alkalmazása a mindennapi élet és üzletvitel során.

A megrendelés értelmében 1 db 22 kW teljesítményű Type 2 rendszerű töltőberendezés kerül kialakításra egy napelemekkel fedett gépjármű tároló és töltőhely keretében. A gépjármű tároló és töltő váza 100x50x3-as festett acél „C” profilokból készült. A déli tájolású tetőn a napelemes rendszerekhez alkalmazott alumínium síneken került elhelyezésre a 12 db egyenként 320 Wp névleges teljesítményű monokristályos napelem panel, melyek feladata az elektromos energiatermelésen túl az árnyékolás is. A pihenőhely alja térkőburkolatot kapott cementkötésű teherhordó alaprétegen, bazaltzúzalék ágyazaton. A hátsó falon porfestett szendvicspanel fal került elhelyezésre, mely a szél felfogásán túl az egyik oldalán helyet ad a töltőberendezésnek, a másik oldalán pedig a hálózatra visszatápláló, napelemes kiserőmű inverterének, a DC és AC szekrényének.

Kihívások a telepítés során:

  • A munka gerincét a lakatosszerkezet és a térburkolás kialakítása jelentette. Nem mindennapos feladat egy jellemzően villamos kivitelezéssel foglalkozó vállalkozás számára az ilyen megkeresés.

 

Amint az a fenti példákból is látható az elektromos autótöltő állomások telepítése, a telepítési hely jellege, a felhasználás módja és a megrendelői egyedi kívánságok és feltételek függvényében egy nagyon szerteágazó sok társszakmai ismeretet, tapasztalatot igénylő feladat. Jól összeszokott komoly infrastruktúrával és többféle ismeretekkel bíró szakembereket magába foglaló kivitelező csapat segítségével viszont lehetséges olyan megoldásokat kialakítani, amik a megrendelők, és a töltőt használó közönség számára is elégedettséggel szolgál.

 

Itt jegyezném még meg, hogy az üzembehelyezést követő villamos biztonságtechnikai felülvizsgálat, csak megfelelő̋ műszerekkel lehet, mely az autó́ és a töltőállomás közötti kommunikációt is képes kipróbálni és meggyőződni arról, hogy a töltő̋ valóban tölteni fogja az elektromos autót. De ez már egy következő cikk tartalmát jelenti a terjedelme miatt..

 

Szerző: Tóth Ferenc villamosmérnök a Kábelbarát Mérnökiroda Kft ügyvezetője www.kabelbarat.hu