近年來，我國新能源汽車市場蓬勃發展，就連大互聯網大廠也紛紛涉足新能源汽車行業，電動車汽車的保有量迅速增加，充電樁的需求也呈爆發式增長，“每5輛車就有2個充電樁”。充電樁安全也日益受到社會的廣泛關注。國家能源局組織制定了強制性國家標準GB39752-2024《電動汽車供電設備安全要求》于2025年8月正式實施。新標準明確規定了充電樁必須具備漏電保護功能，以防止觸電事故的發生。下文僅就基于磁通門技術的電流傳感器如何應用于充電樁直流漏電防護。

電動汽車充電樁

電動汽車充電樁是為新能源汽車提供電能補給的設備。按充電類型分為交流充電樁和直流充電樁。交流充電樁一般安裝在自家車庫上，屬于慢充。直流充電樁一般安裝在公共場所，如商業停車場、高速公路服務區等，以滿足快速充電需求。

據中國電動汽車充電基礎設施促進聯盟數據顯示，截至2025年7月底，我國電動汽車充電基礎設施（槍）總數達到1669.6萬個，同比增長53％。我國已建成全球最大的電動汽車充電網絡。

充電樁加裝漏電防護設備方案

漏電是指電流通過非預期路徑流動的現象，可能導致觸電事故或電氣火災。電動汽車充電樁漏電主要原因有：

• ?設備老化與線路問題

充電樁長期使用后，電路可能因接觸不良、絕緣層破損或部件老化導致漏電，觸發漏電保護開關跳閘。

部分充電樁存在接地不當、絕緣異常等問題，無法在漏電時及時斷電，增加觸電風險。

• ?環境與安裝因素?

潮濕環境或線纜受潮易引發短路，高溫或過載也會導致保護裝置動作。

安裝不規范（如線纜拼接不當、漏保選型錯誤）可能引發虛接、電阻增大，進而發熱甚至起火?。

• ?高壓快充的潛在危險?

直流快充樁電壓可達750V，若地線失效或絕緣故障，漏電后果更嚴重?。

充電槍頭破損或鎖具失效時，高壓裸露部分可能直接導致電擊。?

《電動汽車供電設備安全要求》新規第5.3.要求充電樁必須配備剩余電流保護器（RCD）或等效監測裝置，剩余電流保護器(裝置)的額定剩余動作電流IΔn不應超過30mA，對直流/交流充電設備均提出嚴格要求。以下是充電樁漏電防護方案對比：

剩余電流保護裝置（RCD）?是RCD的全稱是Residual Current Device 剩余電流裝置，充電RCD是充電樁中用于監測漏電并快速切斷電源的安全裝置，核心功能是防止觸電、設備損壞及電氣火災。其工作原理是通過檢測相線（L）與中性線（N）的電流差，當差值超過閾值（如30mA）時，在毫秒級內切斷電路?。

交流回路會出現直流泄漏電流：

1. 電網交流輸入側發生接地故障時，會導致出現與電網頻率相同的正弦交流剩余電流；
2. 交流 / 直流整流器部分發生接地故障：這會導致出現脈動直流剩余電流；
3. 直流 / 直流轉換器部分發生接地故障：這會導致出現平滑直流剩余電流。

直流漏電具有以下特點：

• 電流小：通常為mA級，但持續性強，易累積成安全隱患。
• 隱蔽性強：傳統RCD無法檢測，需專用傳感器+算法實現早期預警。

而且，RCD對平滑直流漏電無效，易遺漏隱患；另外GB 39752—2024明確要求：

• 直流充電樁需實時監測漏電流，動作閾值≤6mA。
• 多回路樁需獨立監測，防止粘連故障。

因此，這里引用一個高精度漏電流監測方案：基于磁通門技術的電流傳感器，用于直流剩余電流精準測量。

應用場景

• 直流充電樁母排漏電監測。
• 多車輛樁回路隔離與漏電告警

充電樁直流漏電流檢測系統框架圖

現在國內有許多高精度、寬量程與寬頻響、高穩定性和低溫漂的磁通門電流傳感器，而且100%國產化，兼容國際主流傳感器型號，以芯森電子FR2V系列為例，其包含有：FR2V 0.01 H00、FR2V 0.02 H00 、FR2V 0.05 H00 、FR2V 0.10 H00 、FR2V 0.20 H00 、FR2V 0.30 H00 型號，剩余電流測量范圍從0.01-0.3A。符合新規的設計亮點有：

• 高靈敏度：

檢測微小直流漏電（如絕緣老化初期），滿足≤6mA監測要求。

• 電氣隔離：

原副邊7.2mm爬電距離，符合加強絕緣標準（IEC 61800-5-1）。

• 快速響應：

500ms內輸出電壓信號，配合控制系統瞬時斷電。

FR2V H00 與傳統方案的對比

系統集成方案

• 與RCD配合：FR2V監測漏電流→輸出模擬信號→觸發RCD或報警，可實現FR2V早期預警以及RCD緊急斷電的雙重保護。
• 多回路監測：每路充電回路配置1個FR2V，實現獨立漏電保護。

實際應用案例

案例 1：某直流快充站的漏電監測升級

• 背景：某充電站直流快充樁頻繁出現絕緣老化導致的漏電，傳統 RCD 無法檢測。
• 解決方案：
  • 在直流母排安裝FR2V 0.05 H00，實時監測漏電流。
  • 設定6mA 預警閾值，超過時觸發繼電器斷電。
• 效果：
  • 漏電故障檢出率提升95%。
  • 平均響應時間縮短至1s 內。

案例 2：光伏儲能系統的絕緣監測

• 背景：
  • 光伏儲能系統直流側絕緣下降，導致對地漏電，存在安全隱患。
• 解決方案：
  • 在直流母排安裝FR2V 0.10 H00。
  • 結合絕緣監測儀，實現雙重保護。
• 效果：
  • 絕緣故障預警時間提前24 小時。
  • 避免了3 起潛在觸電事故。

總結：

磁通門傳感器憑借其高精度、快速響應、提前預警特點，為直流充電樁的漏電監測提供了精準解決方案。與傳統 RCD 配合，可實現雙重保護，滿足 GB 39752—2024 等安全標準要求。對于充電樁運營商和設備制造商而言，FR2V H00 不僅是合規的必要選擇，更是安全的堅實保障。