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Modification des normes pour les bornes de recharge pour voitures électriques

 

L'installation de bornes de recharge pour voitures électriques se popularise tant pour les installateurs, les bureaux d'étude, les grossistes que les maîtres d'ouvrage. Chaque borne de recharge doit être pourvue d'un système distinct de protection des personnes. En outre, on a de plus en plus conscience du fait que ces protections doivent également être adaptées aux composants DC.

La version actualisée de la norme IEC 61851-1:2017 définit tout clairement en la matière.  Cette nouvelle norme est plus stricte que la version précédente. De plus, il n'est plus opéré de distinction entre les bornes de recharge monophasées et triphasées.

Comment protéger une borne de recharge pour véhicules électriques Mode 3?

Depuis le 7 février 2017, la norme IEC 61851-1 pour les bornes de recharge pour voitures électriques a changé. Il est à présent dès lors nécessaire de prendre des mesures contre les composants DC dans le courant de défaut pour les appareils tant monophasés que triphasés. Ci-dessous, nous expliquons encore une fois la norme adaptée.

 

Que dit le RGIE ?

Le RGIE n’impose aucune règle spécifique pour le raccordement des bornes de recharge pour voitures électriques. Un installateur doit dans ce cadre tenir compte des règles de bonne pratique technique. Ces règles figurent dans la norme en vigueur en la matière, à savoir :

l’IEC 61851-1 « Electric vehicle conductive charging system - Part 1: General requirements »

 

l’IEC 60364-7-722 « Low-voltage electrical installations - Part 7-722: Requirements for special installations or locations - Supplies for electric vehicles »

 

Quelles mesures de sécurité sont-elles imposées dans l'IEC 61851-1 et l'IEC 60364-7-722?

Une borne de recharge peut comprendre une ou plusieurs points de recharge.

Chaque point de recharge est protégé séparément par un disjoncteur et un interrupteur de différentiel. Lorsqu’une borne de recharge compte plusieurs points de recharge qui peuvent être utilisés simultanément et qui ont un raccordement commun, les protections doivent être intégrées dans la borne de recharge. Les points de recharge qui ne peuvent être utilisés simultanément peuvent être équipés d’une protection commune.

 

La protection différentielle:

 

  • Ne peut permettre un courant de fuite supérieure à 30mA
  • Est au moins du type A
  • Est conforme à l'un des standards suivants: IEC 61008-1, IEC 61009-1, IEC 60947-2 et IEC 62423
  • Intterompt tous les conducteurs actifs
  • D'un intterupteur de différentiel de type B ou 
  • D'un intterupteur de différentiel de type A avec un dispositif supplémentaire qui garantit la coupure du courant en cas de composant DC de plus de 6mA dans le courant de défaut.
  • Il s'agit d'un composant coûteux.
  • Il ne peut jamais être placé après un type A (voir point suivant concernant le montage) et est par conséquent difficile à intégrer dans un réseau TT.
  • Pour la "protection de type A + DC 6mA", il est important de pouvoir exclure toute manifestation d’un composant DC de plus de 6mA dans des circonstances normales. Lors du démarrage, certaines voitures génèrent toutefois des composants DC qui peuvent excéder 6mA en fonction du statut de la batterie. L’interrupteur de différentiel se désactivera alors qu’on ne le souhaite pas.
  • En cas d’utilisation de plusieurs "protections de type A + DC 6mA", il convient de tenir compte du fait que les DC dans le courant de défaut s’additionnent. Un DC courant de défaut supérieur à 6mA peut dès lors intervenir en amont, mais l’interrupteur de différentiel présent doit être du type B. Dans les installations composées de plusieurs bornes de recharge ou les installations composées d’une borne de recharge et d’autres appareils susceptibles de générer un DC courant de défaut comme une batterie domestique, un ascenseur… L’interrupteur de différentiel placé à l’avant de l’installation doit être de type B. En utilisant immédiatement un type B pour la borne de recharge, on garantit la sécurité en toutes circonstances. 
  • Les interrupteurs de différentiel de type B sont des solutions normalisées. 
  • Faire dériver en parallèle l’interrupteur de différentiel 30mA de type B pour la borne de recharge après le compteur kWh, parallèlement au 300mA de type A pour le reste de l’habitation. (voir figure 2).
  • Remplacer la protection principale de 300mA de type A par un 300mA de type B, puis dans l’installation, le 30mA de type B spécifiquement pour la borne de recharge.

 

 

Adaption depuis le 7 février 2017:

Il convient de prendre des mesures de protection contre les composants DC dans le courant de défaut pour les bornes de recharge tant monophasées que triphasées. Les solutions appropriées consistent en le montage:

 

Quel problème un DC de 6mA provoque-t-il et quelle en est l'origine?

Un composant DC de 6mA permet de magnétiser un interrupteur de différentiel de type A. Cela ne garantit pas le bon fonctionnement de l’interrupteur de différentiel de type A, même si le courant de défaut est supérieur au seuil d’arrêt.  Un interrupteur de différentiel de type B continue en revanche de fonctionner correctement, même en cas de DC dans le courant de défaut supérieur à 6mA.

 

Un composant DC dans le courant de défaut peut se manifester au niveau des redresseurs dans les voitures. Vous trouverez un aperçu des courants de défaut dans le tableau suivant. En ce qui concerne les bornes de recharge, il peut être question des utilisateurs qui provoquent les situations 7 à 10 à la figure 1.

Figure 1: courant de défaut potentiel (Source: Siemens AG)

 

Pourquoi tout de même opter pour un disjoncteur de différentiel de type B?

L’interrupteur de différentiel de type B présente quelques inconvénients:

  • Il s'agit d'un composant coûteux.
  • Il ne peut jamais être placé après un type A (voir point suivant concernant le montage) et est par conséquent difficile à intégrer dans un réseau TT. 

Un "interrupteur de différentiel de type A + protection DC 6mA" peut en revanche être placée après un autre interrupteur de différentiel de type A. Il existe pourtant quelques arguments en faveur du type B:

  • Pour la "protection de type A + DC 6mA", il est important de pouvoir exclure toute manifestation d’un composant DC de plus de 6mA dans des circonstances normales. Lors du démarrage, certaines voitures génèrent toutefois des composants DC qui peuvent excéder 6mA en fonction du statut de la batterie. L’interrupteur de différentiel se désactivera alors qu’on ne le souhaite pas.
  • En cas d’utilisation de plusieurs "protections de type A + DC 6mA", il convient de tenir compte du fait que les DC dans le courant de défaut s’additionnent. Un DC courant de défaut supérieur à 6mA peut dès lors intervenir en amont, mais l’interrupteur de différentiel présent doit être du type B. Dans les installations composées de plusieurs bornes de recharge ou les installations composées d’une borne de recharge et d’autres appareils susceptibles de générer un DC courant de défaut comme une batterie domestique, un ascenseur… L’interrupteur de différentiel placé à l’avant de l’installation doit être de type B. En utilisant immédiatement un type B pour la borne de recharge, on garantit la sécurité en toutes circonstances.
  •  Les interrupteurs de différentiel de type B sont des solutions normalisées. 

 

Placement dans le réseau TT belge:

D’un point de vue technique, on ne peut jamais placer un interrupteur de différentiel de type B après un type A. Sinon, le fonctionnement du différentiel de type A n’est plus garanti. Si le composant DC varie entre 6 et 30mA, il ne s’agit pas d’une erreur pour l’interrupteur de différentiel 30mA de type B. La protection principale de 300mA de type A est cependant magnétisée par ce DC courant de défaut, ce qui ne permet plus de garantir la protection des personnes pour une partie de l’habitation.

Le RGIE oblige cependant à travailler à l’avant de l’installation avec un interrupteur de différentiel de type A. Grâce à la note 75 du SPF Économie, l’expert peut cependant autoriser une exception au RGIE.

 

Figure 2: connecter borne de recharge dans le réseau TT (Source: Siemens AG)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Conclusion:

Chaque borne de recharge doit être protégée séparément par un disjoncteur en fonction de la configuration de l’appareil et du câblage, et un interrupteur de différentiel de 30mA. Cet interrupteur de différentiel est soit du type B, soit du type A avec une protection supplémentaire contre le composant DC 6mA.

Si vous souhaitez des informations complémentaires sur ce thème, n'hésitez pas à contacter notre département e-Mobility. Nos experts seront ravis de vous aider.