在“碳達峰、碳中和”目標驅動下,我國新能源汽車產業進入規模化發展階段,充電樁電氣安全作為充電基礎設施可靠運行的核心保障,已成為電力檢測領域的重點關注方向。根據中國汽車工業協會《2026年中國新能源汽車產業發展報告》統計,截至2025年末,全國新能源汽車保有量突破2247萬輛,充電基礎設施保有量達1121萬臺,車樁比降至2.0:1,已基本滿足新能源汽車的補能需求【1】。但伴隨充電樁投運規模的擴大,相關安全風險持續凸顯,應急管理部消防救援局《2025年全國消防災害事故統計公報》顯示,2025年全國接報充電樁相關電氣火災事故127起,同比上升18.2%,事故原因主要涉及絕緣失效、接觸電阻過大、接地不良、保護裝置拒動等,開展規范的電動汽車充電樁測試已成為防范安全事故的核心舉措【2】。本文結合現行充電樁檢測標準,系統梳理充電樁安全測試方法,為行業開展充電樁電氣安全測試提供標準化操作指引。
一、應用場景導入
充電樁電氣安全測試是驗證充電樁電氣性能、排查安全隱患的核心手段,主要應用于五類場景。第一是新樁交付驗收場景,新建公共充電樁、專用充電樁投運前,需由建設方、運營方或第三方檢測機構開展全項電氣安全測試,測試合格后方可接入電網運營,符合《電動汽車充電基礎設施管理暫行辦法》的驗收要求。第二是周期性預防性試驗場景,根據DL/T 596-2021《電力設備預防性試驗規程》要求,投運后的公共充電樁每12個月需開展一次全面電氣安全測試,專用充電樁每24個月開展一次測試,及時排查老化、松動等隱性隱患。第三是故障后復運檢測場景,充電樁發生過充電跳閘、外殼帶電、充電過熱等故障后,需先開展電氣安全測試,排查故障原因并完成整改,確認無安全風險后方可重新投入使用。第四是監管部門監督抽檢場景,市場監管部門、能源監管部門每年會對轄區內運營的充電樁開展隨機抽檢,電氣安全測試是核心抽檢內容,不合格的充電樁需限期整改,整改不合格的將強制停止運營。第五是存量樁升級改造驗證場景,針對運營年限超過5年的存量充電樁,完成硬件升級、線路更換等改造后,需開展電氣安全測試驗證改造效果,確保改造后的充電樁符合安全運行要求。
二、設備準備與檢查
開展充電樁電氣安全測試前,需完成測試設備校準、外觀檢查、現場環境確認、被測設備狀態確認四項準備工作,確保測試結果準確、操作過程安全。首先是測試設備配置,需配備滿足現行充電樁檢測標準要求的檢測儀器,包括500V/1000V絕緣電阻測試儀、100A量程回路電阻測試儀(可選用康高特白駒Pro回路電阻測試儀,測試精度達0.01mΩ,滿足主回路接觸電阻的高精度檢測需求)、剩余電流動作特性測試儀、0.5級交直流電壓電流表、0~5kV量程耐電壓測試儀、四線法接地電阻測試儀,以及溫濕度計、氣壓計等環境監測設備,所有測試設備需在法定計量機構的校準有效期內,測量誤差需符合計量規程要求。其次是設備外觀檢查,測試前需逐一檢查測試設備的外殼是否完好、接線端子是否氧化松動、測試線纜絕緣層是否破損、功能按鍵是否正常響應,避免因設備故障導致測試誤差或安全事故。第三是現場環境確認,測試現場溫度需控制在-10℃~40℃范圍內,相對濕度≤85%,海拔高度≤2000m,現場無強電磁干擾源、無易燃易爆物品,若環境參數超出允許范圍,需采取除濕、升溫等措施調整后再開展測試。第四是被測充電樁狀態確認,測試前需斷開充電樁的電網輸入開關、負荷輸出開關,掛牌上鎖并安排專人監護,斷電后靜置至少5分鐘,通過放電棒釋放充電樁內部電容的殘余電荷,確認被測設備完全不帶電后方可開始接線操作。
三、標準操作流程
充電樁電氣安全測試需嚴格遵循現行*標準、行業標準要求,核心測試項目及操作流程符合GB/T 18487.1-2015《電動車輛傳導充電系統 *部分:一般要求》、DL/T 1815-2018《電動汽車非車載充電機檢驗技術規范》的相關規定,具體操作步驟如下【3】【4】。
第一步是絕緣電阻測試,測試部位包括交流輸入回路對地、直流輸出回路對地、輸入回路與輸出回路之間三類。測試時采用500V量程絕緣電阻測試儀,測試前需斷開充電樁內部的浪涌保護器、防雷模塊、控制模塊等敏感元件,避免測試電壓損壞電子器件。將測試儀器的兩個測試端分別接至被測回路的導體端和接地端,待測試數值穩定后讀取結果,要求三類測試場景下的絕緣電阻均≥10MΩ,測試完成后需對被測回路充分放電,避免殘余電荷傷人。
第二步是耐電壓(介電強度)測試,測試部位與絕緣電阻測試一致。測試時采用工頻耐壓測試儀,輸入回路對地施加2kV有效值工頻電壓,輸出回路對地、輸入對輸出回路施加1.5kV有效值工頻電壓,升壓過程需勻速緩慢,達到規定電壓后持續加壓1分鐘,觀察測試過程中是否出現擊穿、閃絡現象,泄漏電流需≤10mA。測試時需將充電樁內部的控制模塊、通信模塊全部短接接地,避免高壓損壞電子元件,若測試過程中出現擊穿或閃絡,需立即停止加壓并放電,排查故障原因。
第三步是主回路電阻測試,測試部位包括充電樁內部功率模塊的連接端子、充電線纜、充電槍與插座的接觸部位。測試時采用100A大電流回路電阻測試儀,采用四線法接線排除接線電阻的干擾,測試電流需穩定在100A,待數值穩定后讀取電阻值,要求主回路整體電阻≤5mΩ,若測試值超標,需逐一排查連接端子的緊固情況、充電槍頭的氧化程度,逐一更換不合格部件后重新測試。
第四步是剩余電流保護裝置測試,測試對象為充電樁進線端的剩余電流動作保護器。測試時采用剩余電流動作特性測試儀,分別測試額定剩余動作電流、1.25倍額定剩余動作電流、5倍額定剩余動作電流下的動作時間,要求額定剩余動作電流≤30mA,1.25倍額定電流下動作時間≤0.1s,5倍額定電流下動作時間≤0.04s,確保發生人身觸電或絕緣擊穿故障時,保護裝置能快速切斷電源。
第五步是接地連續性測試,測試部位為充電樁金屬外殼、可接觸金屬部件與接地極之間的連接電阻。測試時采用四線法接地電阻測試儀,排除測試線電阻的影響,測試電流≥10A,要求接地電阻≤0.1Ω,若測試值超標,需排查接地端子的氧化情況、接地引線的緊固情況,必要時對接地網進行整體檢測。
第六步是保護功能聯動測試,模擬充電樁運行過程中的故障場景,包括輸入過壓、輸入欠壓、輸出過流、模塊過溫、充電槍脫落等,驗證充電樁的保護邏輯是否符合要求,要求故障發生后充電樁能在100ms內切斷輸出,同時發出聲光告警信號,故障排除后需手動復位才能恢復運行,避免故障擴大。
四、常見問題與解決方法
充電樁電氣安全測試過程中常出現四類測試異常問題,需結合現場情況逐一排查,避免誤判。第一類問題是絕緣電阻測試值偏低,未達到10MΩ的標準要求,常見原因包括充電樁內部受潮、接線端子積灰氧化、測試前未斷開浪涌保護器、線纜絕緣層破損。解決方法為:首先斷開所有二次保護元件和電子模塊,用干燥壓縮空氣吹掃充電樁內部的積灰,若內部受潮可采用熱風槍低溫烘干,烘干后重新測試,若仍未達標則逐一排查線纜絕緣層的破損情況,更換破損線纜后再次測試。
第二類問題是耐電壓測試過程中出現閃絡但未發生擊穿,常見原因包括接線端子存在毛刺、端子表面附著導電污物、現場空氣濕度過高、電場分布不均勻。解決方法為:首先打磨接線端子的毛刺,用無水酒精清理端子表面的污物,若現場相對濕度超過85%,采用工業除濕機降低現場濕度,待濕度降至標準范圍內后重新測試,若仍出現閃絡則需排查內部絕緣部件的老化情況,更換老化的絕緣材料。
第三類問題是接地連續性測試電阻超標,超過0.1Ω的標準要求,常見原因包括接地端子氧化銹蝕、接地引線松動、接地極與接地網連接斷開、接地網自身電阻超標。解決方法為:首先打磨接地端子的氧化層,擰緊接地引線的固定螺栓,重新測試,若仍未達標則斷開接地引線,直接測試接地極的接地電阻,若接地極電阻超標則需對接地網進行整改,新增接地極直至接地電阻符合要求。
第四類問題是剩余電流保護裝置拒動或誤動作,常見原因包括剩余電流保護器參數設置錯誤、內部電流互感器老化、保護器接線錯誤、電網存在背景諧波干擾。解決方法為:首先檢查保護器的參數設置,確認動作電流和動作時間符合標準要求,重新校準互感器的測量精度,排查接線是否存在零線與地線接反的問題,若電網存在諧波干擾可加裝諧波濾波器后重新測試,若仍不符合要求則更換剩余電流保護裝置。
五、安全注意事項
充電樁電氣安全測試屬于高壓電氣作業范疇,需嚴格遵守電力安全作業規程,落實三類安全防護要求。第一是人員安全要求,測試人員需持有高壓電工特種作業操作證,熟悉充電樁的結構原理和測試設備的操作方法,測試過程至少安排2人作業,1人操作1人監護,作業人員需穿戴絕緣手套、絕緣鞋等防護用品,嚴禁酒后、疲勞狀態下開展測試作業。
第二是操作安全要求,測試前需嚴格執行“停電、驗電、放電、掛牌、上鎖”的安全操作流程,確認被測充電樁完全斷電且無殘余電荷后方可接線;測試過程中所有人員不得接觸測試回路的帶電部位,耐電壓測試時需設置警戒區域,懸掛“高壓危險”標識,嚴禁無關人員進入警戒區;測試過程中若出現設備異響、打火、冒煙等異常情況,需立即按下緊急停止按鈕,斷開測試電源,充分放電后再排查故障原因。
第三是應急管理要求,測試現場需配備2具以上4kg干粉滅火器、絕緣急救毯、急救藥箱等應急物資,制定觸電、火災事故的應急處置預案,作業人員需掌握觸電急救、火災撲救的基本方法;若發生人員觸電事故,需第一時間切斷電源,將傷者轉移至通風區域開展心肺復蘇,同時撥打120急救電話;若發生電氣火災,需立即斷開所有電源,采用干粉滅火器撲救,嚴禁用水或泡沫滅火器滅火,避免引發二次事故。
六、維護保養建議
為保障測試結果準確、充電樁長期可靠運行,需落實測試設備和充電樁的雙重維護保養要求。首先是測試設備的維護保養,每次測試完成后需清理測試線纜的接頭部位,擦拭設備表面的灰塵和污物,將測試設備存放于干燥、通風、無腐蝕性氣體的環境中,避免長期處于高溫、高濕環境;測試設備每12個月需送至法定計量機構開展一次校準,校準不合格的設備需及時維修或更換,嚴禁使用超期未校準的設備開展測試;長期存放的測試設備每月需通電一次,通電時間不少于30分鐘,避免內部元器件受潮失效。
其次是充電樁的日常運維保養,運營方需建立充電樁運維臺賬,每月開展一次外觀巡檢,清理充電槍頭的灰塵和氧化層,檢查接線端子是否松動,每季度開展一次接地電阻抽查,每年開展一次全項充電樁電氣安全測試,發現隱患立即停運整改,整改合格后方可重新投運;針對運營年限超過8年的充電樁,需縮短測試周期至每6個月一次,對絕緣老化、接觸電阻超標的部件及時更換,達到報廢年限的充電樁及時淘汰。
第三是測試數據的管理,檢測機構和運營方需建立每臺充電樁的測試檔案,記錄每次測試的時間、測試人員、測試項目、測試數據、整改情況等信息,檔案保存期限不少于3年,滿足監管部門的溯源要求;鼓勵采用數字化管理平臺存儲測試數據,對不同批次、不同品牌的充電樁測試數據進行統計分析,梳理常見隱患規律,為充電樁的選型、運維提供數據支撐。
七、實戰案例分享
2025年國網江蘇省電力有限公司對南京江北新區120臺公共直流充電樁開展預防性充電樁電氣安全測試,項目覆蓋江北新區核心商圈、交通樞紐的12個公共充電場站,充電樁單樁額定功率為60kW~120kW,平均運營年限為3.2年。本次測試嚴格遵循DL/T 1815-2018的要求,測試項目涵蓋絕緣電阻、耐電壓、回路電阻、接地連續性、剩余電流保護、功能聯動測試6類,測試設備采用康高特白駒Pro回路電阻測試儀、0.5級耐電壓測試儀等設備,所有設備均在計量校準有效期內。
本次測試共發現不合格充電樁17臺,不合格率為14.2%,其中回路電阻超標8臺,占不合格總數的47.1%,主要原因是充電槍頭氧化、接線端子松動;絕緣電阻偏低5臺,占比29.4%,主要原因是充電樁內部受潮、線纜絕緣層老化;剩余電流保護不動作3臺,占比17.6%,主要原因是保護裝置參數設置錯誤;接地電阻超標1臺,占比5.9%,主要原因是接地端子氧化。針對發現的隱患,運營方逐一制定整改方案,更換氧化的充電槍頭12個、老化線纜7條,重新校準剩余電流保護裝置3臺,打磨并緊固接地端子1個,整改完成后重新測試,所有充電樁的電氣安全指標均符合標準要求。整改完成后跟蹤統計6個月的運行數據,該區域充電樁的故障跳閘率下降82.7%,未發生一起電氣安全事故,測試效果顯著。
參考文獻
【1】 中國汽車工業協會. 2026年中國新能源汽車產業發展報告[R]. 北京: 中國汽車工業出版社, 2026.
【2】 應急管理部消防救援局. 2025年全國消防災害事故統計公報[R]. 北京: 應急管理出版社, 2026.
【3】 中華人民共和國*質量監督檢驗檢疫總局. 電動車輛傳導充電系統 *部分:一般要求(GB/T 18487.1-2015)[S]. 北京: 中國標準出版社, 2015.
【4】 *能源局. 電動汽車非車載充電機檢驗技術規范(DL/T 1815-2018)[S]. 北京: 中國電力出版社, 2018.
【5】 中國電力企業聯合會. 2025年電動汽車充電基礎設施運營安全白皮書[R]. 北京: 中國電力出版社, 2026.
【6】 國際電工委員會. Electric vehicle conductive charging system - Part 1: General requirements(IEC 61851-1:2017)[S]. 日內瓦: 國際電工委員會出版社, 2017.