3-fas lading på 230V IT-nettet

3-fas lading på 230V IT-nett er et hett tema på mange grupper for elbiler og lading på internett for tiden. Mange er skuffet over at bilene ikke støtter så godt som de tror eller kanskje også har fått opplyst. Her skal jeg forsøke å avklare nærmere hvordan dette henger sammen, og jeg skal også belyse de farene ved denne typen lading. For det er farer forbundet med det siden dette er et avvik fra standarden som setter sikkerhetsfunksjoner i bil og ladestasjon ut av spill.

Type 2 ladekontakten er den vanligste ladekontakten på ladbare biler i vår del av verden. Denne kontakten er utviklet for det Europeiske 400 V TN-strømnettet, og den har blitt standarden som skal følges i Europa. Det vil si at den nå skal sitte på alle ladbare biler som leveres i Europa inkludert Norge. Alle ladestasjoner som ikke har fast kabel skal ha Type 2 kontakten for tilkobling av ladekabelen. Kontakten gir mulighet for både 1-fas lading og 3-fas lading. Imidlertid er det viktig å merke seg at den er utviklet for 3-fas lading på det 400V TN-nett. Type 2 standarden støtter ikke 3-fas lading på 230 V IT-nett, som fortsatt er det vanligste strømnettet i Norge, selv om selve kontakten selvsagt er fysisk i stand til å overføre dette.

Les min oppsummering av diskusjonen om 3-faslading i Teknisk Ukeblad, hvor blant annet DSB uttalte seg.

Jeg får mange spørsmål om 3-fas lading på det norske 230 IT nettet og hvordan dette skal utføres. Jeg får også mange spørsmål fra folk som ikke får den ladeeffekten de forventer på denne løsningen. Utfordringen er som nevnt over at hverken biler eller ladestasjon er i utgangspunktet konstruert for denne typen lading.

Sikkerhetsfunksjoner settes ut av spill.

Ved AC lading er det ladestasjonen som forteller bilen hvor mye strøm den maksimalt kan trekke og dette er en svært viktig sikkerhetsfunksjon.

Ved 3-fas 230 V lading vil vi imidlertid oppleve at strømmen i en av lederne (N-lederen på ladestasjonen) blir over 1,7 ganger høyere enn innstilt verdi, noe som gir fare for både varmegang og brann.

Mange av bilene som i utgangspunktet er konstruert for normal 3-fas lading på 400V nettet som også 3-fas lade på 230V nettet, og de fleste elbiler tar ikke skade av å lade 3-fas på det norske IT-nettet. Imidlertid er det svært viktig å avklare med bilprodusenten hvis du har planer om å begi deg inn på et slikt prosjekt.

Her bør det nevnes at Tesla Model 3 er et unntak uten at jeg har testet det selv. Den populære Teslaen skal trekke jevnt på alle tre fasene, også ved 3-fas lading på 230 V. Uansett om ladestasjonen er satt opp for en Tesla eller en annen elbil så er den sikkerhetsfunksjonene satt ut av funksjon med den risikoen det medfører.

Hva sier regelverket?

Det er også viktig at du har en ladestasjon som håndterer dette, og dette er et krav i NEK400 at ved installasjon av ladestasjoner på det norske IT-nettet skal produsentens anvisninger følges. Dette krave var opprinnelig IKKE ment som en åpning for 3-fas lading på IT nettet, men det tolkes dithen. Uansett hensikt krever Forskrift om elektriske lavspenningsanlegg (FEL) at alle elektriske installasjoner skal følge NEK400, eller utføres på en måte som minst like god sikkerhet som metoden som er beskrevet i NEK400. Viktig å huske at FEL er en del av det norske lovverket, og dermed hviler det et tungt ansvar på både installatør og anleggseier hvis man beveger seg i gråsonen av hva NEK400 beskriver.

Dette fører oss videre til den eller de som skal installere ladestasjonen. Siden dette er en svært spesiell installasjon er det svært viktig at ladestasjonsinstallasjonen gjøres av en elektrofagmann som har god forståelse for farene som kan oppstå ved slik lading, og som iverksetter nødvendige tiltak for å påse at installasjonen minst har samme sikkerhetsnivå som en installasjon utført i henhold til NEK400 gir, og at dette dokumenteres grundig.

Er du elektriker og vil lære mer om elbillading?

Sjekk ut dette kurset!

Et eksempel på en installasjon som ikke gir samme sikkerhetsnivå som NEK400 er en ladestasjon med Type 2 kontakt som stilles på 16 A. Som vi har lest tidligere vil dette normalt medføre at strømmen i N lederen blir 1,7 ganger høyere, altså 28 A. Dette er i utgangspunktet helt greit så lenge alle delene i installasjonen tåler 28 A, men det er ingen innbygd sikkerhetsmekanisme som sikrer mot at det benyttes en 20 A ladekabel. En 20 A ladekabel vil selvsagt overbelastes av strømmen i N-lederen på 28 A. For å sikre mot dette må N-lederen også overvåkes og det er ikke standard funksjonalitet i en ladestasjon.

Eksemplet over kan selvsagt løses ved å benytte ladestasjon med fastmontert kabel eller overvåking av N-lederen, men det er bare et eksempel på fallgruvene vi kan gå i når vi ikke bruker utstyr på den måten det er konstruert for.

Mitt råd

Dette fører meg videre til mitt klare råd når det gjelder å legge opp til 3-fas elbillading på 230 V IT-nett: UNNGÅ DET hvis du ikke har en meget god grunn til å gjøre det, og du i tillegg kan få det utført av en elektrofagmann som kan dokumenter at sikkerhetsnivået er minst like godt som det som er beskrevet i NEK400. NEK400 peker igjen på flere IEC standarder så det blir et omfattende dokumentasjonsarbeid som legges fram av både installatør og ladestasjonsprodusent. I tillegg må ladepunktet merkes godt så biler som ikke tåler denne løsningen tar skade.

Ladefarten øker ikke

3-fas lading på 230 V IT-nett, som vist i figuren over, vil IKKE øke ladehastigheten i forhold til ordinær 1-fas. Fordelen som noen ser er at belastningen delvis fordeles på 3 faser og maksimal strøm senkes fra 32 A til 28 A. Maksimal ladeeffekt på en 32A installasjon vil både ved 1-fas lading og 3-fas lading på det norske 230V IT-nettet være litt over 7 kW. De aller fleste vil egentlig klare seg med langt mindre ladefart en det. For å rask beregne ladet rekkevidde kan vi bruke denne tommelfingerregelen:

Tommelfingerregelen tar utgangspunkt i et forbruk på 20 kW/100km og en virkningsgrad på 90 % fra ladeboksen til drivhjulene.

For eksempel vil et ladepunkt som gir 20 A 1-fas gi rundt 200 km kjøring hvis en bil står tilkoblet i 10 timer. Legger vi til at de aller fleste har mulighet til å stå tilkoblet lengre enn 10 timer i døgnet, og kjører vesentlig kortere enn 200 km i løpet av en gjennomsnittsdag, ser vi at fokuset på høy ladefart er overdrevet. Jeg tenker at mange har alt for høyt krav til hvor raskt en bil skal lade når den står parkert hjemme. De aller fleste klarer seg strengt tatt med et ladepunkt som gir 16 eller 20 amper 1-fas, men det betyr selvsagt ikke at man ikke kan ha en ladeløsning som gir høyere ladefart hvis forholdene ligger godt til rette for det.

Når jeg arbeider med ladeanlegg for borettslag viser det seg at behovet er vesentlig lavere.

Det er også en misforståelse at en bil med større batteri må ha raskere lading. Forutsatt samme kjørelengde klarer en bil med stort batteri seg med laverer ladehastighet en en bil med lite batteri fordi energibufferet er større.

En dypere vurdering av behov for ladehastighet skal jeg diskutere i en framtidig blogg-post.

Legg gjerne igjen dine tanker i en kommentar.