充电站电缆线损分析及降损策略

充电站电缆线损分析及降损策略

本篇我们从细节方面着手，重点分析充电站电缆线损，及对应的降损策略；提出可行的一些改进办法和充电桩产品建议。

充电站的运营情况不同，会导致电量损耗不同。充电桩利用率高的场站充电桩损耗占大头，充电桩利用率低的场站变压器损耗占大头。线损电量与运营充电电量成正比，充电电量越大，线损电量越大，线损电量占充电站电量损耗比例越大。一般来说，电缆线损占充电站电量损耗的15%~45%，纯交流慢充桩的损耗几乎全为线损。

电缆线损Q=I²*R，电缆的线损和电缆电阻以及通过电缆的电流有关。降低线损，本质上只能降低电阻和电流的方式实现。

降电流

改进充电桩，提高充电桩交流侧输入电压。P=U*I，在传输功率无法改变的情况下，可以通过提高交流电压来降低电流。我国的地铁盾构、矿山用电等有交流电压690V，组串式光伏的交流电压也有690V等应用，直流充电桩本身为交直整流装置，可以通过改进充电桩，将充电桩交流输入电压提高为690V等降低交流电流，从而降低线损。电压提高一倍，线损降至1/4。

变压器靠近充电桩放置，优化高低压电缆长度比。变压器高压侧电流远小于低压侧，在功率输送距离无法改变的情况下，调整变压器位置，增加小电流的高压电缆长度，减小大电流的低压电缆长度。变压器高低压两侧同样的功率，每米高压电缆的损耗只有低压电缆的1/625。

降电阻

按照经济性原则配置电缆线径。电阻R=ρ*L/S，ρ电阻率、L长度、S面积。根据充电站运营年数，在保证安全的前提下，根据增加电流投入与降低损耗比最小值原则，选取最经济的电缆线径。不能简单套用设计规范中电缆按照25年或者20年的经济线径。

优化电缆的安装环境。ρt=ρ0(1+at)，式中ρt与ρ0分别是t℃和0℃时的电阻率;α是电阻率的温度系数。铜导线和铝导线的电阻率都随温度升高而增加。电缆管廊应通风良好避开太阳直射，保证安全的前提下地面简易电缆沟或者槽盒的方式相比直埋都更利于散热。加强散热而降低电缆的运行温度，提升安全性的同时可以降低电阻，从而减小线损。

来源：微信公众号 蜕陈立新 mana陈
2023.10.21