معدات شحن التنقل الكهربائي من Harting: دليل اختيار Type 2 وCCS

لا يمكن اختيار معدات شحن التنقل الكهربائي بالاعتماد فقط على أقصى قدرة بالكيلوواط ينقلها الكابل. فمعيار مدخل المركبة، ونمط الشحن، ونوع التيار AC أو DC، وعدد الأطوار، والتيار والجهد المقننان، وطول الكابل، ودرجة الحرارة، ودورات التشغيل الميكانيكية، وبنية المحطة، كلها عناصر ضمن التصميم نفسه. تشمل مجموعة منتجات HARTING الحالية كابلات شحن AC من نوع Mode 3 Type 2، وكابلات DC المزودة بقابس مركبة Mode 4 CCS Type 2، ومآخذ الشحن، وحوامل القوابس. أما نطاق حلول التنقل الكهربائي الأوسع من HARTING، فيمتد إلى توصيلات القدرة والبيانات داخل المركبة وتقنيات التوصيل في البنية التحتية للشحن.

أُعدّ هذا الدليل لمطابقة منتجات شحن التنقل الكهربائي من HARTING مع المتطلبات الصحيحة في مشاريع الأساطيل، وأماكن العمل، والمواقع التجارية، ومصنّعي المعدات. الكابل أو المأخذ ليس محطة شحن متكاملة؛ إذ يجب تصميم الحماية الكهربائية، والفصل والتوصيل، والقياس، والاتصالات، والتحقق من صلاحيات المستخدمين، والهيكل الميكانيكي، والإدارة الحرارية، والربط بالمنشأة بشكل منفصل. قيم 22 kW و350 kW والتيار والجهد وIP وعدد الدورات الواردة في النص تخص فقط المنتج المذكور باسمه ورقم طلبه. ولا يمكن تطبيقها تلقائياً على إصدار آخر يختلف في الطول أو مساحة مقطع الموصل أو المعيار أو المنطقة.

ميّز بين نمط الشحن ومعيار الموصل ونوع التيار

يشير Mode 3 إلى التوصيل المتحكَّم به للمركبة الكهربائية بمحطة شحن AC، بينما يشير Mode 4 إلى تزويد بطارية المركبة بالتيار المستمر من شاحن DC. وتتعلق تسميتا Type 2 وCCS Type 2 بهندسة القابس وترتيب نقاط التلامس. وهذه المصطلحات ليست مترادفة. يحتوي كابل Mode 3 Type 2 على نقاط تلامس قدرة AC ونقاط تلامس إشارات CP وPP، بينما يشكّل اتصال CCS واجهة مدمجة تجمع قسم Type 2 العلوي مع نقاط تلامس قدرة DC إضافية. إذا لم يتطابق مدخل المركبة ومخرج المحطة والمعيار الإقليمي، فلا ينبغي تصميم المشروع على افتراض أن استخدام مهايئ وحده سيحل المشكلة.

ترتبط قدرة الشحن أساساً بالجهد والتيار؛ إلا أن نقل الطاقة الفعلي تحدده قيود إضافية، مثل إلكترونيات الشحن على متن المركبة، وإدارة البطارية، وسعة المحطة، والربط الكهربائي للمنشأة، ودرجة الحرارة. وجود عبارة «22 kW» على الكابل لا يعني أن كل مركبة ستُشحن بهذه القدرة. وبالمثل، فإن القيمة القصوى لكابل DC الواردة في الكتالوج لا تمثل قدرة ميدانية تُقدَّم باستمرار طوال دورة الشحن. يجب اختيار المنتج بالاستناد أيضاً إلى نمط الاستخدام المتوقع، وعدد المركبات المتزامنة، واستراتيجية التحكم في المحطة.

اختيار كابل AC من نوع Mode 3 Type 2

تتضمن قائمة منتجات HARTING خيارات Mode 3 Type 2 أحادية وثلاثية الطور، بتيارات وأطوال كابلات مختلفة. يجب التحقق من وصف المنتج لمعرفة ما إذا كان الكابل مخصصاً للاستخدام المتنقل بموصلَين، أحدهما أنثى Type 2 على جانب المركبة والآخر ذكر Type 2 على جانب البنية التحتية، أو ما إذا كان يُورَّد بطرف مفتوح للتوصيل الثابت داخل شاحن جداري. قد يختلف كابلان متشابهان في المظهر من حيث عدد الأطوار أو بنية الموصلات الداخلية. تُعد مقاومة الترميز PP ومسار إشارة CP من عناصر النظام التي تدعم تحديد التيار المسموح به للاتصال والتحكم في الشحن؛ ولا يكفي التوافق الميكانيكي وحده.

من الأمثلة المحددة على المنتجات Charg.c.Mode3 22KW Type2 G2 32A 3ph 2,5m, 08 91 409 0115 B0، وهو مدرج في صفحة HARTING بخصائص Mode 3، وكابل مستقيم، وموصل Type 2 أنثى على جانب المركبة وذكر على جانب البنية التحتية، وطول 2,5 متر، وثلاثة أطوار، وإنهاء بالتكبيس. لهذا المنتج وحده، تُذكر قيم 32 A و480 V و22 kW لنقاط تلامس القدرة، و2 A و30 V للإشارة. تتراوح درجة حرارة التشغيل بين −30 و+50 °C، وتبلغ درجة الحماية IP44 في حالة التزاوج، والعمر الميكانيكي 10.000 دورة توصيل على الأقل، والحد الأدنى لنصف قطر الانحناء المتكرر تسعة أضعاف قطر الكابل.

يجب قراءة هذه القيم كمدخلات تصميم مرتبطة برمز المنتج. تنطبق درجة IP44 على الوصلة في حالة التزاوج؛ ولا يمكن افتراض الحماية نفسها لقابس مكشوف أو منطقة تلامس متسخة أو مانع تسرب تالف. وعبارة 10.000 دورة على الأقل ليست وعداً بعمر غير محدود يشمل إسقاط الكابل دون تحكم، أو مرور المركبات فوقه، أو ثنيه بنصف قطر أصغر من المحدد. يجب أن يغطي مسار الكابل المسافة الفعلية بين المحطة وموقع الوقوف؛ كما يجب تجنب تكوّن حلقات على الأرض بسبب زيادة الطول، أو تحميل الموصل بقوة شد بسبب قصر الكابل.

كابل الشحن السريع DC من نوع Mode 4 CCS

في الشحن السريع DC، يجري تحويل القدرة على جانب المحطة وتُنقل الطاقة إلى المركبة عبر نقاط تلامس DC. وتبرز مع التيار العالي أهمية مقاومة التلامس، ومساحة مقطع الموصل، وكتلة الكابل، ومتطلبات مراقبة درجة الحرارة. لذلك، لا يُختار كابل CCS بناءً على نوع القابس وحده. يجب تحديد أقصى جهد DC للمحطة، ومنحنى التيار مع الزمن، وطريقة تبريد الكابل، ودرجة الحرارة المحيطة، وحدود المركبة، واستجابة نظام التحكم لحساسات درجة الحرارة. ولا تعني قيمة القدرة في صفحة المصنّع أن جميع هذه المتطلبات مستوفاة تلقائياً في النظام.

Vehicle Plug CCS Gen2 Typ2 4x50² 3,0m, 08 96 308 1801 A0، مثال على Mode 4 يوضح الحدود الفنية المرتبطة برمز المنتج. تُدرج HARTING هذا الكابل، بطول ثلاثة أمتار والمزود بقابس مركبة CCS Gen2 Type 2، بقيم 1000 V DC و350 A عند 25 °C وقدرة 350 kW. وتحدد مواصفات المنتج مراقبة درجة الحرارة باستخدام حساسَين Pt1000، وبيانات حساس تقابل درجة حرارة فصل قدرها 90 °C، وترتيب نقاط تلامس القدرة DC+ وDC− وPE. وتذكر الصفحة 30.000 دورة توصيل، ودرجة حماية IP44 في حالة التزاوج، وIP69 في منطقة جسم القابس، وحداً أدنى لنصف قطر الانحناء المتكرر يبلغ تسعة أضعاف قطر الكابل.

تخص هذه الأرقام المنتج 08 96 308 1801 A0 فقط، ومن المهم خصوصاً أن قيمة التيار محددة عند 25 °C. فقد تؤدي زيادة حرارة البيئة، أو إبقاء الكابل ملفوفاً، أو تلوث سطح التلامس، أو اختلاف طول المنتج إلى تغيير السلوك الحراري. وجود الحساس وحده لا يحقق فصلاً آمناً؛ بل يجب التحقق معاً من دائرة القياس، وتشخيص انقطاع الكابل أو قصر الدائرة، والقيمة الحدية، ومنطق التحكم في المحطة، وسلسلة قطع الطاقة الآمن. كما يجب تأكيد نطاق المعايير المحددة للمنتج IEC 62196-1 وIEC 62196-3 وEN 50620 وEN 60751 بالرجوع إلى الرمز المختار والوثائق الحالية.

طول الكابل والسلوك الحراري وسهولة الاستخدام

يُحدَّد طول الكابل أولاً وفق أوضاع وقوف المركبات المختلفة ومواقع مداخل الشحن فيها. يجب أن يصل الكابل إلى أبعد نقطة مستهدفة دون شد، ولكن من دون ترك طول زائد يسبب خطر التعثر أو مرور عجلات المركبات فوقه. قد تكون كابلات DC عالية التيار أكثر سماكة ووزناً؛ وقد يتطلب ذلك تسهيل وصول المستخدم أو توفير نظام تعليق أو سحب أو إسناد. يجب أن تحمي إدارة الكابل الموصل من أحمال الشد وألا تتجاوز حدود نصف قطر الانحناء المسموح به. وقد يسبب اللف الحلزوني المحكم أو العقد أو الثني المستمر عند النقطة نفسها كلالاً مبكراً في الغلاف الخارجي والموصل.

لا يقتصر الحساب الحراري على جدول التيار المقنن. بل تُضاف إلى خطة القياس عوامل عدد عمليات الشحن اليومية، ومدة كل عملية، والتبريد بين عمليتين، والتعرض المباشر للشمس، وبكرة الكابل، ودرجة الحرارة المحيطة، ومقاومة التلامس. يمكن مقارنة درجات حرارة القابس ومنطقة التلامس والكابل وأطراف التوصيل أثناء التشغيل الأولي والفحص الدوري. وقد يشير الارتفاع غير المعتاد في الحرارة إلى اتساخ أو تآكل أو ارتخاء أو تلف. يجب عدم وضع مواد كيميائية أو زيوت على سطح التلامس خلافاً لتعليمات المصنّع؛ ويجب أن تستند طريقة التنظيف والفحص إلى معلومات الصيانة الرسمية.

تعامل مع مأخذ الشحن وحامل القابس كجزء من النظام

تشمل فئة منتجات HARTING أيضاً مآخذ شحن Type 2 وحوامل قوابس. وتعرض القائمة الحالية خيارات مآخذ Type 2 بقفل يعمل بمحرك أو بقفل مغناطيسي، عند التصفية حسب ثلاثة أطوار و22 kW. ولا تعني هذه المعلومات أن جميع المآخذ لها البنية الميكانيكية نفسها. يجب التحقق، بالرجوع إلى رمز الطلب الكامل، من فتحة اللوحة المطلوبة للمأخذ، والتركيب الأمامي أو الخلفي، وإنهاء الكابل، وجهد تشغيل القفل، وإشارة حالة موضع القفل، وسلوك الفتح في الطوارئ، والحماية البيئية.

لا ينقل حامل القابس الطاقة، لكنه عنصر تشغيلي يُبقي طرف الكابل بعيداً عن المياه والأوساخ والصدمات على الأرض. يجب وضع الحامل على ارتفاع يتيح للمستخدم الوصول إليه دون إجهاد الكابل ويمنع سقوط القابس. في المحطات المزودة بمآخذ، إذا كان الكابل ملكاً للمستخدم، تكتسب أهميةً كلٌّ من أغطية المآخذ والأقفال وتصريف المياه؛ أما في المحطات ذات الكابلات الثابتة، فيؤثر نظام تعليق الكابل وحاضنة الموصل في العمر التشغيلي. وفي كلا الترتيبين، يجب دراسة إمكانية وصول أصحاب الهمم، وهندسة مواقف المركبات، والإضاءة الليلية، ومخاطر الصدمات الميكانيكية ضمن تصميم المنشأة.

الكابل ليس سوى الواجهة الخارجية لمحطة الشحن

يشمل التصميم الكهربائي لنقطة الشحن سعة التغذية، ومستوى تيار القصر، ومساحة مقطع الكابل، والحماية من زيادة التيار والتيار المتبقي، ومنهجية الحماية من زيادة الجهد العابرة، والكونتاكتور، والعداد، وترتيب موصل الحماية. ويجب أن يحدد المصمم المخوّل أجهزة الحماية اللازمة وفقاً لتشريعات الدولة، ونوع المنشأة، وبنية الشاحن، وتعليمات المصنّع. ولا تحل القيم الواردة في كتالوج كابل HARTING محل وظائف الحماية والتحكم هذه داخل المحطة.

تُضاف في تطبيقات الشحن الذكي وظائف التحقق من صلاحيات المستخدمين، واحتساب الرسوم، وإدارة الأحمال، وشبكة المحطات، والاتصال بالمنصة العليا. ويؤثر الطلب على القدرة في المنشأة، والتزامن، وأوقات مغادرة المركبات في استراتيجية التحكم. يجب تحديد سلوك المحطة الآمن عند انقطاع الاتصال، والإذن المحلي بالشحن، وتسجيل الأحداث مسبقاً. وحتى إذا كان الكابل متوافقاً مادياً، فإن بروتوكول البرمجيات، أو الاتصال بين المركبة والشاحن، أو البنية التحتية للدفع، تمثل أعمال تكامل منفصلة.

التشغيل الأولي والفحص والصيانة

عند التشغيل الأولي، تُختبر استمرارية موصل الحماية، والعزل، وصحة الأطوار/الجهد، وسلوك إشارة التحكم الإرشادية، والقفل، وتسلسل توصيل الطاقة وفصلها، وسيناريوهات الأعطال، وفقاً للقواعد السارية. يجب أن تكون إمكانية تتبع رمز المنتج على ملصق الكابل، وتهيئة المحطة، وحد التيار المحدد في البرمجيات، متاحة في الملف نفسه. نجاح التوصيل بمركبة اختبار واحدة ليس دليلاً على التوافق مع جميع المركبات؛ بل يجب إعداد خطة قبول ميداني تشمل مجموعة المركبات المستهدفة وحالات البطارية المختلفة.

خلال الفحص الدوري، يُفحص القابس والمأخذ بحثاً عن تشققات وآثار احتراق وتشوه وأجزاء مرتخية ومواد غريبة ورطوبة. ويُفحص الغلاف الخارجي للكابل للكشف عن الانضغاط والقطوع والتآكل والتصلب غير المعتاد. ويُتحقق من آلية القفل ودائرة مراقبة درجة الحرارة، إن وجدت، باختبار وظيفي. يجب عدم إعادة كابل قدرة عالية تالف إلى الخدمة باستخدام شريط مؤقت أو إصلاح ميداني غير مؤكدة ملاءمته. ويجب اختيار المنتج البديل بناءً على رمز الطلب، والقيم الكهربائية، والحساس، والطول، ونطاق الاعتماد، وليس لمجرد تشابه مظهر الموصل.

البيانات المطلوبة لإعداد عرض السعر

1. حدّد سيناريو الاستخدام: اذكر ما إذا كان الاستخدام لمركبة خاصة، أو أسطول، أو مكان عمل، أو محطة عامة، أو شحن آلات، مع بيان عدد العمليات اليومية والتزامن.
2. تحقّق من واجهة المركبة: اذكر Type 2 أو CCS Type 2 أو أي معيار إقليمي آخر، مع قائمة المركبات المستهدفة.
3. اختر نمط الشحن: حدّد الحاجة إلى Mode 3 AC أو Mode 4 DC بالاستناد إلى بنية المركبة والمحطة.
4. قدّم الحدود الكهربائية: شارك عدد الأطوار، والجهد المقنن والأقصى، والتيار، والقدرة المستهدفة، والمدة، والمنحنى الحراري.
5. ارسم ترتيب الكابل: وضّح ما إذا كان ثابتاً أو قابلاً للفصل، ونوع كلا الطرفين، والطول، ونظام التعليق/السحب، وهندسة مواقف المركبات.
6. صنّف البيئة: سجّل مخاطر الموقع الداخلي/الخارجي ودرجة الحرارة والتعرض للشمس والمطر والجليد والغبار والمواد الكيميائية والصدمات والتخريب.
7. وضّح آلية التحكم والقفل: حدّد سلسلة CP/PP وقفل مقبس الشحن والمستشعر والتحرير الطارئ وفصل الطاقة وتشخيص الأعطال.
8. استكمل تصميم الحماية: تحقّق مع الجهة المخوّلة من تصميم تغذية المنشأة والحماية من القصر الكهربائي والتيار الزائد والتيار المتبقي ومانعات زيادة الجهد والتأريض.
9. دوّن معايير القبول: حدّد الاختبارات الكهربائية والتجارب بمركبات مختلفة والمراقبة الحرارية والاتصالات وملاءمة الاستخدام وسجلات الصيانة.

تقيّم Oskon منتجات HARTING لشحن المركبات الكهربائية باعتبارها مكوّناً ضمن سلسلة الطاقة والتحكم الممتدة من تغذية المنشأة إلى مدخل شحن المركبة، وليس قطعة منفردة خارج المحطة. المنتج المناسب هو الذي يتوافق ميكانيكياً مع المركبة المستهدفة، ويلائم منحنيات التيار ودرجة الحرارة الفعلية، ويمكن التحكم فيه بأمان وفحصه من قِبل فريق الصيانة. يجب التحقّق بشكل منفصل من توافر المنتج ومدة التسليم بتاريخ عرض السعر؛ ولا يشكّل هذا المحتوى تعهداً بتوافر المخزون أو مدة الشحن أو الامتثال التلقائي للوائح في منشأة معيّنة.