Flere hjemmeladestasjoner for elbil støtter lading med trefase. Hensikten er kort sagt å kunne levere mer strøm til en elbil over kortere tid, dersom den støtter dette.
At vi har ulike strømnett skaper noen utfordringer. Mens ladestandarden beskriver trefaselading i 400 volt TN-nett, har de fleste norske hjem såkalt 230 volt IT-nett og TT-nett. Her er standarden uklar.
I en kronikk i TU 9. mai skriver laderådgiver og konsulent, samt leder for komiteen for elektriske kjøretøy, NK69-komiteen i NEK, Jan Tore Gjøby at han mener at trefaselading i IT-nettet i utgangspunktet ikke er en lovlig løsning.
Det har fått flere til å reagere, inkludert Easee, som selger utstyr som støtter dette oppsettet.
Easees hardwaresjef Kjartan Nilsen skriver i et innlegg som svarer på Gjøbys kronikk at det er bastand å hevde at trefaselading på IT-nettet ikke vil samsvare med gjeldende forskrift, og at det er oppsiksvekkende at Gjøby som leder for NK69 går ut som dette.
Nilsen mener Gjøby forhåndsdømmer leverandørene av ladeutstyrs sikkerhetstiltak.
Frykter varmgang i nøytralleder
Utfordringen Gjøby peker på er at standarden er utformet med tanke på TN-nett, hvor det er tre faser og en nøytralleder med 230 volt mellom faseleder og nøytralleder. IT-nettet er bygget annerledes, og gir 230 volt mellom fasene, men en lader kan kobles slik at man får to eller tre faseledere.
Problemet er at det ikke er definert klare krav til hvordan slike koblinger skal overvåkes. Dette mener Gjøby er problematisk, og at det kan skape farlige situasjoner.
Utfordringen er at det ved trefaselading på 16 ampere vil gå 28 ampere i nøytrallederen. Om denne ikke er dimensjonert for slik strømstyrke kan det oppstå varmgang i lederen, og i ytterste konsekvens brann i bilen.
Hvorvidt det vil være mulig å koble en ladestasjon på denne måten kommer an på om den støtter det. Flere ladestasjoner på markedet gjør dette i dag, som Tesla Wall Connector, flere av Zaptecs ladestasjoner og Easees ladestasjon.
En slik konfigurasjon vil videre kun fungere på biler som støtter det, offisielt er det kun Tesla Model 3, men det er kjent at andre biler også kan lades på denne måten.
I sin kronikk skriver Nilsen i Easee at bilprodusentenes spesifikasjoner allerede angir om trefaselading på IT-nett er mulig. Om bilen kan lades med 32 ampere på en fase, er ledningsnettet i bilen dimensjonert for å tåle 32 ampere i nøytrallederen.
Han skriver at Mercedes' nå utfasede B250e er den eneste bilen de kjenner til som ikke kan lades slik.
Easee: – Ikke riktig å si at det ikke er lov
Easees teknologisjef Kjetil Næsje sier til TU at det ikke er riktig å si at trefaselading ikke er lovlig, ettersom forskriften ikke sier noe om det i dag, og ikke er standardisert.
Han mener at lovverket er romslig, og at det primært er fokus på at sikkerheten ivaretas. Næsje sier at standardene alltid skrives eller revideres i etterkant av at en løsning er tatt i bruk. Slik må det også være i dette tilfellet.
Han viser til at den eksisterende ladestandarden, IEC61851-1 Ed.3 gjør rede for mye, men at trefaselading på IT-nett er ikke beskrevet i det hele tatt.
Ettersom Easees ladeløsning har overvåkning av strømmen i alle ledere, og vil først forsøke å starte lading med en fase og maks tilgjengelig strømstyrke for å se om bilen vil ta imot dette. Dette gjør at de kan avgjøre hvordan bilen er konfigurert.
Trefaselading på IT-nett er deaktivert som standard i Easees laderobot, slik at brukeren selv må bekrefte at bilen er konstruert for slik lading.
Generelt er det liten standardisering når det gjelder trefase IT fra bilprodusentenes side. Det handler mest om at det ikke er omhandlet i ladestandarden. Næsje mener den beste løsningen er å jobbe aktivt med standardisering av dette på ladestasjonssiden. Det kan hjelpe bilindustrien å ta mer hensyn til IT-nett.
Det er ikke særnorsk med IT- og TT-nett. Mange andre land i Europa har også slike nett i større eller mindre grad. Standardisering vil derfor være nyttig for mange i andre land.
Vil gi bedre utnyttelse av strømnettet
Næsje mener det er viktig å ta i bruk trefaselading på IT-nett fordi rundt 70 prosent av strømnettet i Norge er IT-nett, og at det er viktig å utnytte kapasiteten i det eksisterende nettet så godt som mulig. Det har også et miljøaspekt, mener han. Å ta i bruk trefaselading på IT-nettet vil fjerne ulemper ved overgang til elbil, ved at det kan legge til rette for raskere lading.
Det ville også vært kostbart å legge om distribusjonsnettet til TN-nett for å legge til rette for trefaselading.
Trefaselading på IT-nettet har flere fordeler. Den største er at bilene kan lades raskere, men også at strømmen fordeles bedre mellom faselederne i elanlegget. Dette gir bedre kapasitet i nettet, bedre energiutnyttelse og lavere varmeutvikling, forklarer Næsje.
– Når elbilen er konstruert for full utnyttelse av et trefase IT-nett så kan ladeeffekten ved lading på 32 ampere teoretisk gå fra 7,5 til 12,7 kilowatt. Dette utgjør en vesentlig økning i ladehastighet. Tesla har skjønt dette og har derfor implementert denne type løsning i deres Model 3. Jeg antar at flere produsenter vil følge etter når de ser hvor stort konkurransemessig fortrinn dette faktisk er, sier Næsje.
Raskere lading gjør elbilen til en fullgod fossilbilerstatning for flere, og sørger også for at bilene kan lades når kapasiteten i strømnettet er god, mener Næsje.
Zaptec: Trefase er ikke for alle
Zaptec tilbyr tilsvarende løsninger. Selskapets teknologidirektør Knut Braut understreker at trefaselading på IT-nett ikke er for alle, og ikke skal brukes på offentlige installasjoner. Generelt bør lading på IT-nettet håndteres som enfase, mener han.
Det er likevel trygt å lade med trefase IT med ladestasjoner som overvåker strømmen i alle faseledere.
– Bilene og deres ladeegenskaper varierer og det er heller ingen fast standard på hvordan faseparene vil belastes når en bil lader på mer enn ett fasepar ved trefase IT tilkobling, sier han.
Han sier at Zaptec tenker det må være opp til bilprodusentene å si om trefaselading på IT-nett er greit, og bekrefte at ladeinntaket i bilen er dimensjonert for dette.
Fastholder at standarden ikke åpner for trefase IT
Jan Tore Gjøby som startet debatten, har hørt argumentene for lading over trefase IT, men fastholder at standarden sier at nøytrallederen skal være nøytral. Det eneste unntaket er fase til fase når det er snakk om enfaselading.
Han mener trefaselading på IT-nett kan være en god løsning, men at alle må være enige om hva som er riktig. Det gjelder både produsenter av ladestasjoner og bilprodusenter.
– Både Zaptec og Easee er involvert i standardiseringsarbeidet i Norge, og er hjertelig velkommen til å bidra. Men jeg kan ikke initiere det. Det er produsentene som ser markedet og må initiere endringer i standardene, sier han.
Han frykter at for eksempel en kinesisk bilprodusent som utformer bilene sine ut fra dagens standard ikke vil være oppmerksom på problematikken rundt IT-nett, og dermed ikke ta høyde for det.
En mulig løsning kan være et nasjonalt avvik fra standarden, slik at aktører som vil selge sine produkter i Norge blir oppmerksom på problemstillingen.
At mange biler fra før av har støtte for eller tatt høyde for at de kan kobles til trefase IT-nett, mener Gjøby ikke er god nok grunn til å anbefale slik lading.
– En ting er at det fungerer. Det er noe annet at produsenten går god for at bilen tåler der og holder seg innenfor kravene til for eksempel EMC (elektromagnetisk kompatibilitet, red. anm.). Det er det kritiske, sier han.
Kritisk til elektroinstallatører
Han er også kritisk til elektroinstallatører som kobler ladestasjoner for trefaselading på IT-nett, og mener de ikke har satt seg godt nok inn i problemstillingen.
Når de skriver en samsvarserklæring på installasjonen påtar de seg ansvaret for anlegget. Om en feil oppstår er det installasjonsbedriften som sitter med ansvaret, forklarer Gjøby.
– Er det problematisk at du som leder for NK69 går ut og sier at trefaselading ikke er tillatt når standarden ikke eksplisitt sier noe om det?
– Det foregår en diskusjon om hvordan vi kan få det i ordnede former. Jeg tilhører den fraksjonen som mener det kan skje med en felles forståelse, sier han.
– Selve komitearbeidet med hvordan Type 2 kontakten kan og skal brukes må håndteres i NK23 siden de har ansvaret for NEK EN 62196-2 som beskriver kontakten, og i NK64 som utarbeider NEK400. Til syvende og sist er det DSB som har det avgjørende ordet, utdyper Gjøby.
Han sier at han tar opp problemstillingen fordi han som kursarrangør for elektrikere blir spurt mye om det, og at han ikke kan holde kurs der deltagerne ikke får svar. Gjøby sier at det er viktig at hans konklusjon ikke holdes i lukkede fora, men at de som har en annen meningen også får delta i diskusjonen.
– Det er elektrikeren som sitter igjen med svarteper. De sier at de tar ansvaret for installasjonen. Om det blir varmgang i bilen vil forsikringsselskapet og bilprodusenten si at det gikk for mye strøm i nøytralleder. Så da er det til slutt elektrikerens ansvar, sier han.
Oppdatert 25.5: Lagt til utfyllende kommentarer om hvilke komiteer som har ansvar for ulike deler av ladeutstyret.
Lyser ut sjefsstolen på Finn: – Å forme fremtiden er ikke en tur i parken
