संचालन के लिए एक ईवी चार्जर स्टेशन को किन मानकों को पूरा करना चाहिए?

विद्युत सुरक्षा और स्थापना: एनईसी और राष्ट्रीय कोड के साथ अनुपालन

एनईसी आर्टिकल 625: ईवी सप्लाई उपकरण (ईवीएसई) के लिए मुख्य आवश्यकताएं

नेशनल इलेक्ट्रिकल कोड में धारा 625 विद्युत वाहन चार्जिंग उपकरण स्थापित करते समय आवश्यक सुरक्षा नियमों को निर्धारित करती है। इस नियम में व्यवस्था है कि इन स्टेशनों को ऐसे स्थानों पर नहीं रखा जाना चाहिए जहाँ वाहनों द्वारा उन्हें नुकसान पहुँचने का खतरा हो, इकाई के निचले हिस्से और भूमि की सतह के बीच कम से कम 18 इंच की जगह होनी चाहिए, और बाहरी मॉडल में पानी के नुकसान को रोकने वाले ढक्कन होने चाहिए। प्रत्येक चार्जिंग स्थल से स्पष्ट रूप से दिखाई देने वाला आपातकालीन बंद स्विच लगाना भी आवश्यक है। इसके अतिरिक्त, उच्च वोल्टेज वाले सभी भागों पर उचित लेबल लगाए जाने चाहिए ताकि रखरखाव कार्य करते समय तकनीशियनों को यह पता चल सके कि वे किस चीज़ के साथ काम कर रहे हैं। ये दिशानिर्देश सभी की सुरक्षा सुनिश्चित करने के साथ-साथ यह भी सुनिश्चित करते हैं कि समय के साथ उपकरण ठीक से काम करे।

NEC 2023 के अनुसार GFCI सुरक्षा, भू-संपर्कन और अतिधारा सुरक्षा

2023 राष्ट्रीय विद्युत नियम के अनुसार, प्रत्येक विद्युत वाहन आपूर्ति उपकरण सॉकेट को भू-दोष परिपथ अंतरक रक्षा की आवश्यकता होती है। GFCI तब ट्रिप होते हैं जब लीकेज धारा 20 मिलीएम्पीयर से ऊपर चली जाती है, जो लोगों को झटका लगने से बचाने के लिए वास्तव में महत्वपूर्ण है। बेहतर भू-संपर्क नियम दोषों के लिए कम प्रतिबाधा वाले मार्ग बनाने में मदद करते हैं, और अधिधारा उपकरणों को चालकों की क्षमता के अनुसार होना चाहिए। चूंकि ईवी चार्जिंग निरंतर भार के रूप में गिनी जाती है, बिजली मिस्त्रियों को परिपथ का आकार इस तरह से तय करना चाहिए कि वे अपनी अधिकतम रेटिंग के केवल 80% पर चलें। उदाहरण के लिए, 50 एम्पीयर के परिपथ को लें—इसे वास्तव में गर्म हुए बिना लगभग केवल 40 एम्पीयर तक लगातार समर्थन करने की अनुमति होती है। ये सभी विभिन्न सुरक्षा परतें घर या व्यावसायिक स्थानों में किसी के द्वारा गलत तरीके से ईवी चार्जिंग स्थापित करने के कारण होने वाली विद्युत आग के मुख्य कारणों को दूर करने के लिए एक साथ काम करती हैं।

परिपथ आकार निर्धारण, चालक धारा वहन क्षमता, और तापीय प्रबंधन विचार

इलेक्ट्रिक वाहन चार्जिंग स्टेशनों के लिए सर्किट डिज़ाइन करते समय, इंजीनियरों को पूरे सिस्टम में वोल्टेज ड्रॉप पर नज़र रखनी चाहिए। विशेष रूप से लेवल 2 चार्जर्स के लिए, उपकरणों के कुशल संचालन और लंबे जीवनकाल को सुनिश्चित करने के लिए इस ड्रॉप को 5% से कम रखना आवश्यक है। इन स्थापनाओं में उपयोग किए जाने वाले चालकों को NEC टेबल 310.16 में दिए गए मानकों को पूरा करना होता है। लेकिन एक अन्य महत्वपूर्ण बात यह भी है: जब वातावरण का तापमान 86 डिग्री फ़ारेनहाइट से ऊपर चला जाता है, तो उन चालकों की क्षमता को कम करने की आवश्यकता होती है। इसीलिए कई पेशेवर 90 डिग्री सेल्सियस के रेटिंग वाले तांबे के तारों के उपयोग की सिफारिश करते हैं, जो ऊष्मा संचय के खिलाफ अतिरिक्त सुरक्षा प्रदान करते हैं। थर्मल निगरानी प्रणाली की भी एक महत्वपूर्ण भूमिका होती है। ये सेंसर आंतरिक तापमान लगभग 140 डिग्री फ़ारेनहाइट तक पहुंचने पर धारा प्रवाह को कम कर देते हैं। यह स्वचालित प्रतिक्रिया घटकों के अत्यधिक तापन के कारण होने वाले नुकसान को रोकने में मदद करती है, खासकर क्योंकि वास्तविक परिस्थितियों में EVSE इकाइयों के समय से पहले विफल होने का एक प्रमुख कारण घटिया इन्सुलेशन बना रहता है।

उपकरण प्रमाणन और अंतरराष्ट्रीय मानक: UL, IEC, और ISO

UL 2594 और UL 2231: एसी और डीसी चार्जिंग सिस्टम के लिए सुरक्षा प्रमाणन

UL 2594 मानक का उद्देश्य यह सुनिश्चित करना है कि एसी चार्जिंग उपकरण मूल विद्युत सुरक्षा आवश्यकताओं जैसे उचित विद्युत रोधन प्रतिरोध और रिसाव धारा को सुरक्षित सीमा के भीतर रखने को पूरा करें। इसके अलावा UL 2231 है, जो एसी और डीसी दोनों स्थापनाओं के लिए भू-दोष निगरानी प्रणालियों के माध्यम से कर्मचारियों की सुरक्षा पर केंद्रित है। प्रमाणन प्राप्त करना केवल कागजी कार्रवाई नहीं है। उपकरणों को 50 डिग्री सेल्सियस तक के तापमान पर सिमुलेटेड ऊष्मा तनाव सहित चरम परिस्थितियों में कठोर परीक्षणों में सफल होना होता है। कंपनियां अपने उत्पादों को प्रमाणित कराना चाहती हैं, इसलिए उन्हें निरीक्षकों को अपनी सुविधाओं में जांच करने की अनुमति देनी होती है और प्रमाणन को बरकरार रखने के लिए हर तीन साल में ताज़ा परीक्षण परिणाम भेजने होते हैं। और आइए स्वीकार करें, अगर निर्माता इन मानकों को छोड़ देते हैं, तो हमें घरेलू विद्युत प्रणालियों के खराब होने की बहुत अधिक समस्याएं देखने को मिलती हैं, जो निम्न-गुणवत्ता वाले उपकरणों के कारण होती हैं।

IEC 61851-1 और IEC 62196: वैश्विक चार्जिंग इंटरफ़ेस और कनेक्टर मानक

IEC 61851-1 मानक यह बताता है कि चार्जिंग प्रक्रिया के दौरान इलेक्ट्रिक वाहन और उनके चार्जिंग स्टेशन एक-दूसरे से कैसे संचार करते हैं, जिसमें विभिन्न बिजली आपूर्ति स्तरों के अनुरूप चार अलग-अलग चार्जिंग मोड शामिल हैं। इस बीच, IEC 62196 मानक भौतिक कनेक्टर्स स्वयं से संबंधित है। इसमें प्रकार 1 (जेड 1772 के रूप में भी ज्ञात), प्रकार 2 (मेनेक्स प्लग), और संयुक्त चार्जिंग प्रणाली (CCS) के विभिन्न रूप शामिल हैं। ये मानक महत्वपूर्ण हैं क्योंकि ये विभिन्न प्रणालियों को बिना किसी रुकावट के एक साथ काम करने में सक्षम बनाते हैं। उदाहरण के लिए, हालाँकि यूरोपीय CCS2 कनेक्टर उत्तर अमेरिकी CCS1 कनेक्टर से भिन्न दिखाई देते हैं, फिर भी उनके साझा संचार प्रोटोकॉल के कारण वे सही ढंग से काम करते हैं। और टिकाऊपन के मामले में, सभी आधिकारिक रूप से प्रमाणित कनेक्टर्स के लिए कम से कम IP54 रेटिंग की आवश्यकता होती है, जिसका अर्थ यह है कि वे धूल और किसी भी दिशा से आने वाले पानी के छिड़काव का विफल हुए बिना सामना कर सकते हैं। यह सुरक्षा स्तर कम आदर्श मौसमी परिस्थितियों में भी विश्वसनीय प्रदर्शन सुनिश्चित करता है।

ISO 15118: सुरक्षित प्लग-एंड-चार्ज और वाहन-से-ग्रिड (V2G) एकीकरण को सक्षम करना

ISO 15118 पीकेआई (PKI) ढांचे के माध्यम से सुरक्षित डिजिटल प्रमाणीकरण को सक्षम बनाता है, जिससे प्लग-एंड-चार्ज संभव होता है—जब कारें उनमें निर्मित छोटे डिजिटल प्रमाणपत्रों के कारण स्वचालित रूप से अपने मालिकों को पहचान सकती हैं। इस मानक की सबसे दिलचस्प बात यह है कि यह वाहन-से-ग्रिड (V2G) के लिए द्वि-दिश प्रवाह ऊर्जा को भी संभालता है। विनिर्देशों में शक्ति नियंत्रण प्रोटोकॉल को काफी विस्तार से परिभाषित किया गया है ताकि सब कुछ सुचारू रूप से काम कर सके। वाहन और चार्जर के बीच संचार के मामले में, पावर लाइन संचार या 10 Mbps की गति से डेटा स्थानांतरित करने में सक्षम पुराने ईथरनेट केबल जैसे विकल्प होते हैं। और उन स्मार्ट लोड प्रबंधन उपकरणों के बारे में मत भूलें जो मानक के रूप में आते हैं। ये सुविधाएं निरंतर चार्जिंग की गति को बिजली ग्रिड की वर्तमान स्थिति के आधार पर समायोजित करती रहती हैं, जिससे चरम समय के दौरान अतिभार से बचा जा सके।

संचार और नेटवर्क इंटरऑपरेबिलिटी: OCPP, OCPI, और SAE प्रोटोकॉल

OCPP 1.6J और 2.0.1: रिमोट मैनेजमेंट, मॉनिटरिंग, और फर्मवेयर अपडेट

ओपन चार्ज पॉइंट प्रोटोकॉल, जिसे आमतौर पर OCPP के नाम से जाना जाता है, विभिन्न निर्माताओं के इलेक्ट्रिक वाहन चार्जिंग स्टेशनों को दूरस्थ रूप से एक साथ काम करने में सक्षम बनाता है। OCPP के साथ, ऑपरेटर वास्तविक समय में स्टेशन की स्थिति की निगरानी कर सकते हैं, कनेक्शन समस्या या हार्डवेयर खराबी होने पर स्वचालित चेतावनी प्राप्त कर सकते हैं, और तकनीशियनों को बार-बार मैन्युअल रूप से भेजे बिना केवल एक केंद्रीय स्थान से सॉफ्टवेयर अपडेट प्रसारित कर सकते हैं। संस्करण 2.0.1 ने संचार के लिए एन्क्रिप्शन और वाहनों के स्वचालित रूप से चार्ज होने की अनुमति देने वाले ISO 15118 मानक के साथ अंतर्निहित संगतता सहित कुछ प्रमुख सुरक्षा सुधार प्रदान किए। जो लोग चार्जर्स के बड़े नेटवर्क का प्रबंधन करते हैं, उन्हें OCPP के माध्यम से मीटर रीडिंग युक्त विस्तृत लॉग के माध्यम से प्रत्येक चार्जिंग सत्र पर नज़र रखने की सुविधा मिलती है, साथ ही वे अपने नियंत्रण पैनल से दोषपूर्ण इकाई को पुनः आरंभ करने जैसे आदेश भेज सकते हैं, बिना भौतिक स्थान पर किसी की आवश्यकता के।

OCPI 2.2: EV उपयोगकर्ताओं के लिए रोमिंग और क्रॉस-नेटवर्क बिलिंग को सक्षम करना

OCPI संस्करण 2.2 मूल रूप से विभिन्न ईवी चार्जिंग नेटवर्क के बीच मानकीकृत रोमिंग समझौते बनाता है, ताकि ड्राइवर किसी भी स्थान पर बिना किसी परेशानी के प्लग इन कर सकें। यह प्रणाली प्राधिकरण टोकन, सत्रों के आरंभ होने की विधि और स्टेशनों की उपलब्धता, उनकी लागत और वास्तविक समय में होने वाले मूल्य परिवर्तन जैसी विभिन्न जानकारियों को एक साथ लाती है। जब कोई उपयोगकर्ता अपने मुख्य चार्जिंग प्रदाता के माध्यम से लॉग इन करता है, तो उसे स्वचालित रूप से अन्य संगत स्टेशनों तक पहुँच प्राप्त हो जाती है। सभी सत्र डेटा विभिन्न प्लेटफॉर्म के बीच पृष्ठभूमि में ही संभाला जाता है। इन मानकीकृत एप्लिकेशन प्रोग्रामिंग इंटरफेस के कारण विभिन्न भुगतान प्रणालियों के साथ कनेक्ट करना संभव होता है, जिसका अर्थ है कि उपयोगकर्ता को विभिन्न नेटवर्क में उनके सभी चार्जिंग के लिए एक ही मासिक बिल प्राप्त होता है।

प्लग संगतता और उत्तरी अमेरिका में NACS की ओर परिवर्तन

J1772, CCS1, CHAdeMO, और NACS: सह-अस्तित्व और उद्योग परिवर्तन

उत्तर अमेरिका में ईवी चार्जिंग का परिदृश्य वर्तमान में कई कनेक्टर प्रकारों को शामिल करता है। हमारे पास लेवल 2 एसी चार्जिंग के लिए J1772 कनेक्टर्स, तेज डीसी चार्जिंग सत्रों के लिए CCS1 पोर्ट्स और अभी भी CHAdeMO तकनीक का उपयोग करने वाले पुराने इंस्टॉलेशन हैं। हालांकि बाजार कुछ ऐसी चीज की ओर बढ़ रहा प्रतीत होता है जिसे उत्तर अमेरिकी चार्जिंग मानक, या संक्षेप में NACS कहा जाता है। यह नया मानक एसी और डीसी दोनों चार्जिंग आवश्यकताओं को संभालने में सक्षम एक एकल संकुचित पोर्ट प्रदान करता है। इस वर्ष के अंत तक SAE J3400 मानकों के तहत आधिकारिक तौर पर मान्यता प्राप्त, NACS डीसी सर्किट पर अधिकतम 1 मेगावाट तक का शक्तिशाली स्तर प्रदान कर सकता है। यह आज के समय में उपलब्ध सबसे बड़े सार्वजनिक चार्जिंग नेटवर्क में से एक से भी जुड़ सकता है। अधिकांश प्रमुख कार निर्माता लगभग 2025 से अपने वाहनों में अंतर्निहित NACS पोर्ट्स लगाने की योजना बना रहे हैं, जिसका अर्थ है ड्राइवरों के लिए एडाप्टर से जुड़ी परेशानियों में कमी। जो लोग संक्रमण अवधि से गुजर रहे हैं, उन्हें ज्यादा चिंता करने की आवश्यकता नहीं है। सार्वभौमिक एडाप्टर्स और बहु-मानक चार्जिंग इकाइयों के धन्यवाद, पुराने CCS1 और J1772 स्टेशन कार्यात्मक बने रहेंगे। यह व्यवस्था वर्तमान ईवी मालिकों के लिए चीजों को सुचारू रूप से चलाए रखती है और यह सुनिश्चित करती है कि पुरानी प्रणालियों पर बुनियादी ढांचे के लिए धन बर्बाद न हो।

नियामक एवं संचालनात्मक अनुपालन: स्थानीय कानून और तकनीशियन मानक

राज्य और प्रांतीय विनियम: CA टाइटल 24, NY रिवस्टैट §32, और CSA C22.3 नं. 10

विद्युत वाहन आपूर्ति उपकरण (EVSE) के मामले में, राष्ट्रीय कोड का पालन करना केवल एक शुरुआत है। क्षेत्रीय नियम भी इन प्रणालियों को कहाँ और कैसे स्थापित किया जाए, इसमें महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। उदाहरण के लिए, कैलिफोर्निया में, टाइटल 24 नए भवनों में उचित विद्युत परिपथ और पर्याप्त पैनल स्थान के साथ EV रेडी बुनियादी ढांचा होने की आवश्यकता निर्धारित करता है। न्यूयॉर्क में नदी पार, RevStat धारा 32 सार्वजनिक चार्जिंग स्थलों तक सभी की पहुँच सुनिश्चित करने पर केंद्रित है, जिसका अर्थ है स्टेशनों पर स्पष्ट संकेत और उपयोग में आसान भुगतान प्रणाली। उत्तर में कनाडा में, CSA C22.3 नंबर 10 मानक विशेष रूप से उपयोगिताओं के ग्रिड से कैसे जुड़ना चाहिए और उपकरण के आसपास किस तरह की दूरी बनाए रखी जानी चाहिए, इससे संबंधित है। इनमें से अधिकांश स्थानीय नियमों के तहत स्थापना शुरू करने से पहले अनुमति की आवश्यकता होती है, साथ ही संचालन पर नियमित रिपोर्ट भी जमा करनी होती है। नियमों का उचित तरीके से पालन करने वाली कंपनियों के लिए वित्तीय प्रोत्साहन भी हैं। इसके विपरीत, इन दिशानिर्देशों का पालन न करने से गंभीर परिणाम हो सकते हैं, जिनमें NREL के 2023 के आंकड़ों के अनुसार प्रत्येक उल्लंघन के लिए पचास हजार डॉलर तक के जुर्माने शामिल हैं, साथ ही परियोजनाओं को समय पर पूरा करने में बड़ी बाधाएँ भी आ सकती हैं।

NFPA 70E और OSHA 1910.333: ईवी चार्जर रखरखाव के लिए विद्युत सुरक्षा प्रशिक्षण

जब ईवीएसई रखरखाव कार्य के दौरान तकनीशियनों की सुरक्षा की बात आती है, तो कुछ विशिष्ट मानकों का पालन करना आवश्यक होता है। एनएफपीए 70ई मानक आर्क फ्लैश सीमाओं के संबंध में स्पष्ट दिशानिर्देश निर्धारित करता है और जीवित विद्युत प्रणालियों पर काम करते समय लौ प्रतिरोधी सुरक्षा उपकरण पहनने पर जोर देता है। इस बीच, ओएसएचए विनियम 1910.333 लॉकआउट/टैगआउट प्रक्रियाओं के लिए आवश्यकताओं को निर्धारित करता है, साथ ही 50 वोल्ट से अधिक के किसी भी सर्किट कार्य के लिए इंसुलेटेड उपकरणों के उपयोग की आवश्यकता होती है। प्रशिक्षण कार्यक्रम आमतौर पर कई मुख्य क्षेत्रों को कवर करते हैं, जिसमें उपकरण की सेवा से पहले व्यापक खतरे का आकलन करना, आपातकालीन शटडाउन की स्थिति में क्या करना है, विशेष रूप से उन दुर्लभ लेकिन खतरनाक थर्मल रनअवे स्थितियों के दौरान, और डीसी फास्ट चार्जिंग स्टेशनों के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण ग्राउंडिंग कनेक्शन की पुष्टि करना शामिल है। कर्मचारियों को अपनी मंजूरी स्थिति के साथ वर्तमान रहने के लिए वार्षिक रिफ्रेशर सत्रों में भाग लेना आवश्यक होता है। जो कंपनियां इन सुरक्षा प्रोटोकॉल का पालन करती हैं, उन्हें कार्यस्थल पर चोटों में लगभग 67 प्रतिशत की तेज गिरावट देखने को मिलती है, जैसा कि 2024 के हालिया बीएलएस डेटा के अनुसार है। इसके अलावा, वे महंगी उपकरण विफलताओं से बच जाते हैं जो गलती होने पर प्रत्येक बार लगभग सात लाख चालीस हजार डॉलर तक की हो सकती हैं।

पूछे जाने वाले प्रश्न

NEC अनुच्छेद 625 क्या है?

NEC अनुच्छेद 625 इलेक्ट्रिक वाहन आपूर्ति उपकरण स्थापित करने के लिए आवश्यक सुरक्षा नियम प्रदान करता है, जिसमें स्थान, आपातकालीन बंद स्विच आवश्यकताओं और रखरखाव के लिए लेबलिंग जैसे पहलुओं को शामिल किया गया है।

EVSE के लिए GFCI सुरक्षा क्यों महत्वपूर्ण है?

GFCI सुरक्षा लीकेज धारा के सुरक्षित सीमा से अधिक होने पर ट्रिप करके विद्युत झटके को रोकने में महत्वपूर्ण है, जिससे उपयोगकर्ताओं को संभावित विद्युत खतरों से सुरक्षा प्रदान की जाती है।

UL और IEC जैसे अंतरराष्ट्रीय मानक EVSE सुरक्षा को कैसे प्रभावित करते हैं?

UL और IEC जैसे अंतरराष्ट्रीय मानक कठोर परीक्षण के माध्यम से AC और DC चार्जिंग प्रणालियों की सुरक्षा सुनिश्चित करते हैं, जो विश्वसनीय संचालन को बढ़ावा देते हैं और गुणवत्ता से कम उपकरणों से जुड़े जोखिमों को कम करते हैं।

इलेक्ट्रिक वाहन चार्जिंग में ISO 15118 की क्या भूमिका है?

ISO 15118 सुरक्षित प्लग-एंड-चार्ज एकीकरण को सुविधाजनक बनाता है और विस्तृत बिजली नियंत्रण प्रोटोकॉल के माध्यम से वाहन-से-ग्रिड प्रणालियों को सक्षम करता है, जिससे इलेक्ट्रिक वाहन चार्जिंग बुनियादी ढांचे की दक्षता में सुधार होता है।

स्थानीय नियम EVSE स्थापनाओं को कैसे प्रभावित करते हैं?

स्थानीय नियम, जैसे CA टाइटल 24 और NY RevStat धारा 32, EVSE स्थापन के लिए विशिष्ट आवश्यकताओं को निर्धारित करते हैं, जो अनुज्ञप्तियों और नियमित रिपोर्टिंग के माध्यम से पहुँच, अनुपालन और सुरक्षा सुनिश्चित करते हैं।