전기차 충전기를 1년 이상 사용하신 분은 꼭 읽어 보세요
전기차 충전기를 1년 이상 사용하신 분은 꼭 읽어 보세요
특별히 Tesla Wall chrger를 사용하고 계신분은 꼭 읽어 보시기 바랍니다.
Tesla Wall chrger 는 240 Volt 60 Amp 로 표시되어 판매하고 있습니다.
가장 빠른 충전을 할 때의 전류는 48 Amp라고 표시되어 있습니다
그래서
대부분 50 Amp 에 맞추어 공사를 하고 충전을 합니다.
사용설명서(Spec)를 읽어보면 가장 빠른 속도 충전 때의 전류가 48 Amp로 나와 있으니 50 Amp 시스템으로 공사를 하면 된다고 해서 Circuit Breaker, 전선, 전선관 모두 50 Amp 규격으로 대부분의 공사를 하는 것입니다.
주거용이나 상업용 전기공사는 대부분 이렇게 합니다.
그러나
2시간 이상 사용하는 전기 기계나 기구는 80% 원칙(NEC code )이라는 게 있습니다.
전기 설계는 좀 어렵습니다.
그래서 대형 설계사무소에서도 대부분 전기설계사무소에 의뢰합니다.
NEC coded는 80% 원칙이 있지만 전기전문 설계사무소에서는 50% 까지 더 낮추어 설계를 하기도 합니다.
실재 Tesla의 경우에는 Wall charger 공사의 경우 #4 wire도 쓰라고 하는데 제가 2011년 1월 2일부터 충전기공사를 하면서 #4 wire를 사용하는 1인치 파이프 공사현장은 딱 1번 보았습니다.
참고 : 맞춤형 전기차 충전기 설치 - 소수전기 블로그
Tesla 는 2008년 처음으로 전기차 생산 주문 판매 때 부터 수 많은 사고를 겪으면서 출고시 어떤 방법으로도 정격 60 Amp 의 80% 즉 48 Amp 이상으로는 충전이 되지 않게 출고가 됩니다.
그래서 충전기를 사용하는 사용자도 50 Amp 규격의 공사를 했다면 50 x 08 = 40 AMP, 즉 40 Amp 이상 전기가 흐르는 속도로 충전하면 안됩니다.
이러다 화재나 문제가 생겨도 전기차 생산 업자나 전기공사 업자는 책임이 없습니다
맞죠 !
그렇다면 48 Amp의 속도로 충전하면 어떻게 될까요?
충전 ! 되는 것 같아 보입니다.
이 시스템의 안전을 담당하는 Circuit Breaker 는 50 Amp 입니다.
이 수치는 Maximum 수치입니다.
그래서 Maximum 수치에 근접한 전류가 흘러 열이 나거나 불이 붙어도 50을 초과하지 않으면 굳건하게 제 임무를 다하며 그 자리를 지킵니다.
49 Amp 에서 전기 공급이 차단되면 불량품이 되겠죠
50 Amp의 의미는 Max 가 50 Amp 입니다.
열이 많이나 불이 붙어 절연 물질들이 타고 부수어져 금속끼리 닿아 누전이 되어 합선(Short)이되고 전선이 짤라져야 전기가 차단되게 만들어져 있습니다.
Circuit Breaker
전 세계에서 사용하는 모든 전기 시스템은 Circuit Breaker 가 모든 전기의 안정을 책임지고 있습니다.
그래서 미국의 경우 Circuit Breaker Maker가 손가락 5개 접을 정도 밖에 되지 않습니다.
한국에는 아주 영세한 작은 규모의 많은 Maker들이 있습니다
지금 50여 년 전에 건축된 건물들 중 Zinsco, Pacific 등 California에서 제작된 Circuit Breaker 를 사용하는 건물들은 보험회사들이 Renewal 을 해 주지 않습니다.
중요한 건물들이나 장치에 전기를 공급하는 Circuit Breaker 들은 높은 수치 의 AIC (Amperage Interrupt Capability) 규격을 사용하는데 일반용 규격 보다 100 % ~ 200 % 비싼 게 아니라 10,000 % ~ 20,000 % 비싼 Circuit Breaker 를 사용합니다.
결론
지금까지 아무런 문제없이 충전을 잘 하고있고 아무 탈 없이 사용하여 왔더라도 장치들이 열을 받아 노후화로 언제 문제가 생길지 모르기에 일단 셀프 점검을 해 보시기 바랍니다.
배터리 상태를 눈으로 점검해 보면 좋으나 보이지 않는다면 충전 속도가 어떤지 노트에 기록해 보시기 바랍니다.
몇 % 상태에서 어떤 속도 또는 암페어로 몇 % 까지 충전을 하는 시간 또는 배터리 몇 %에서 몇 Mile 운행할 수 있는 등을 역추정 해 보면 배터리 상태를 짐작할 수 있는데 배터리의 성능이 너무 나빠지면 배터리가 화재나 폭발이 일어 날 수 있습니다
충전 속도를 조금 늦추는 것도 좋은 방법입니다.
아래
DIY, Do It Yourself 충전기 안전 진단 참조
전기차 판매 시작 후 처음에는 충전 중 폭발 사고도 있었고 주행 중 화재 발생으로 소동도 벌였으나 지금은 그런사고 거의 없습니다.
지난 해에는 충전 중 화재 소동도 많았으나
최근에는 대형 화재나 대형 사고 이야기는 거의 없습니다.
그러나 문제가 아예 없는 것은 아니고 화재가 일어나기 직전에 냄새나 연기를 감지하여 사전 조치를 하기 때문에 대형 사고로 연결되지 않기 때문이기도 합니다.
대부분의 화재는 전기차 화재라기 보다는 전기차 충전중에 발생하는 차고 건물의 전기 화재 입니다.
1. Pomona 지역 단독 하우스 전기차 충전기 콘센트 화재
차고의 입구 근처 벽에 충전기용 콘센트가 설치되어 있고 그 벽 뒷편 바깥에 전기 Meter와 스위치 박스가 있는 구조였습니다.
Tesla와 전기차 Jeep을 가지고 계셨는데 Tesla 충전을 마치고 전기차 Jeep 의 충전을 시작할 때 콘센트가 폭발하며 불이 났다고 했습니다.
1년전 쯤 충전기 설치공사를 하였고 그동안 아무 문제가 없었다고 했습니다.
점검 결과 System은
Switch Panel Circuit breaker 240 Volt 50 Amp
Electric wire 50 Amp 였습니다.
NEMA 14-50 outlet Receptacle 과 Plug
을 사용한 전기공사는 NEC code (National Electric Code)에 맞는 공사입니다.
위의 규격에서 50 Amp란 표시는 50 Amp 까지 사용해도 좋다는 뜻이 아니고 Maximum 이 50 Amp 란 뜻입니다
충전 속도는 48 AMP 로 충전했다고 했습니다.
많은 사람들이 이렇게 공사를 하고 충전을 합니다.
이런 경우 불이 나 집과 전기차를 다 태워도 보상받기 어렵습니다.
시청에 Permit을 내어 위와 같은 50 Amp 시스템으로 공사를 하고 인스펙션을 받으면 O.K. 하며 Approve Sign 해 줍니다.
문제는 사용자가 50 Amp 시스템에 48 Amp로 충전하여 System이 열을 받아 누전 사고가 난 것이기 때문입니다.
Tesla Wall Connector 충전 속도는 48 AMP 이지만 50 Amp 시스템에서는 80% 인 40 Amp 이하의 속도로 충전해야 합니다.
Tesla - Wall Connector 충전기는 Spec에서 240 Volt 60 Amp 충전기라고 되어있는데 up to 48A 충전으로 출고시 사전 설정되어 있으며 그 이하의 충전 속도는 사용자가 설정 할 수 있습니다.
그냥 충전기 커넥터 를 꽂기만 하면 48 Amp 최고 충전속도로 충전이 됩니다. 그래서 60 Amp시스템이 아니면 충전을 시작하기 전 적절한 충전 속도를 설정한 후 충전을 시작하여야 합니다
Switch Panel Circuit breaker 240 Volt 50 Amp 시스템에서는 80%인 40 Amp 또는 그 이하의 속도로 사용해야 하고 빠른 속도인 48 Amp로 충전하려면 시스템을 60 Amp로 바꾸어야 합니다.
- 위 그림은 본문의 내용과는 직접적인 관련이 없습니다 -
- 전기차 충전시 화재는 콘센트에 풀럭이 연결되는 부분에서 발생합니다 -
2. La Crescenta 전기차 충전기 화재
위 그림을 살펴보면 Utility Service는 100 Amp 인데 이미 설치되어 사용하고 있는 전력은 250 Amp 입니다.
공급이 100인데 250을 사용하고 있는 것은 모든 전기 기기를 동시에 Max로는 사용하지 않기 때문입니다.
가족이 사용하는 승용차가 2대인데 남편께서 사용하는 1대는 전기차이고 또 1대는 부인이 사용하는 휘발유 차인데 평소에는 남편께서 충전 할 때는 에어컨 스위치를 내리고 충전을 하였는데 이 날은 부인이 전기차를 이용하였고 먼저 집으로 왔기에 전기차 충전을 시작한 후 집안으로 들어 와 에어컨을 켰나 봅니다.
기술적 분석
에어컨도 전기차도 30 Amp이고 평소에 사용하던 에어컨 30 Amp 동시에만 작동시키지 않으면 아무런 문제가 없었으나 동시에 작동시켜 문제가 된 것이었습니다.
해결책
에어컨과 충전기를 동시에만 사용하지 않으면 문제가 없으나 사람은 착각도 실수도 할 수가 있기에 특별한 장치를 설치하여 2가지가 동시에 작동되지 않고 자동으로 1개만 선택되는 장치를 설치하여 드렸습니다.
충전기 근처에 특수 스위치를 설치하여 평소에는 에어컨이 작동되고 충전 할 때만 충전기 옆에 설치된 스위치를 누르면 자동으로로 에어컨으로 가는 전기가 차단이 되고 충전이 끝난 후 스위치를 내리면 전기차로 가는 전기는 차단이 되고 에어컨 전용 Mode가 됩니다.
가장 좋은 방법은 Edison으로 부터 공급받는 전력을 늘리기 위해서 전선을 굵은 것으로 바꾸고 Meter가 설치된 Meter Panel도 바꾸는 Upgrade 공사를 하면 편안하게 사용할 수 있기도 합니다.
3. 한인타운의 전기차충전기 설치 불법공사 시정 조치
한인타운에 있는 주거용 건물에 시청 Building & Safety로 부터 불법공사 시정 명령을 받았다고 해서 현장에 갔었는데 아주 엄격하게 인스펙션을 하였고 시정 명령도 자세하게 나와 있었습니다.
이웃집에서 불법공사라고 고발을 했다고 했습니다.
인스펙타는 전기 전문가이며 직업이 인스펙션입니다. 이런 경우는 인스펙타도 자세히 보게 됩니다.
그냥 척 보면 자격있는 전문가가 공사를 했는지 아닌지를 알 수 있습니다.
이런 경우는 완전히 뜯어내고 새로 공사를 하는게 시간도 비용도 적게 들지만 기술적으로 중요한 부분만 고치고 나머지는 보강하였습니다.
가장 중요한 것은 Sub Panel의 용량 부족이었습니다. Panel의 용량 계산은 전문적인 지식이 필요하므로 건물 내에 들어가 내부 구조와 전기 시설을 모두 찾아서 용량 계산을 해 보니 전기차 충전기를 설치할 용량이 모자랐습니다,
문제 해결
에어컨 240 Volt 50 Amp, 전기차충전기 240 Volt 50 Amp 설비인데 에어컨을 자세히 보니 사용을 하지 않는 것으로 보여 건물주에게 물어보니 사용하지 않는다고 하였습니다.
Kill 시켰습니다. 스위치 패널 에서 circuit breaker를 뽑아내고 전선도 분리하여 차단하였습니다.
그리고 전기차 50 Amp circuit breaker를 40 Amp 로 바꾸었습니다.
평소 운행하는 마일리지가 25마일이면 240 Volt 40 Amp로도 충분합니다.
공사 전 240 x 100 = 24,000 Watt 에서
공사 후 240 x 40 = 9,600 Watt 시스템으로 바뀌었습니다.
그리고 여러 곳의 고정장치들을 보강해서 인스펙타가 마음 편하게 준비하여 단번에 인스펙션을 마쳤습니다.
DIY, Do It Yourself 충전기 안전 진단
불이 가장 많이 나는 곳은 벽에 설치된 콘센트 부분입니다.
오래 전 설치하여 지금까지 잘 사용하고 있더라도 장기간 사용으로 열을 받아 문제가 있을 수 있기 때문에 점검을 해 보는게 좋습니다.
꼭 챙겨 보아야 할 내용은 벽에 설치된 콘센트와 풀럭 입니다.
이상한 색깔은 아닌지 냄새는 안 나는지와 결합 상태도 좋은지 확인 하시기 바랍니다.
그리고 Power가 시작되는 Panel의 Circuit Breaker 도 점검해 보시기 바랍니다.
열이 나는지 알려면 손을 펴서 손바닥 부분이 아닌 손 등 쪽 손가락으로 감지해야 합니다.
안전을 위하여 신발의 발바닥이 고무로 된 신발을 신으시고 조심해서 관찰 하시는데 커다란 콘센트에 커다란 Plug을 만질 때는 반드시 전기 스위치를 OFF 로 해야 합니다. 빼고 꽂을 때 힘을 가해서 잡을 때 전기가 흐르는 도체를 꽉 잡았을 때 감전이 되면 손가락이 펴지지 않아 큰 사고로 연결될 수 있습니다.
참 고 : 전기차 배터리의 구조와 수명 및 관리
문 의
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