E-mobility

Oplevering en inspectie van e-mobility oplaadpunten

Energieneutraal bouwen en woningen zonder gasaansluiting zijn slechts enkele voorbeelden van de verduurzamingsslag die wereldwijd gaande is. Voornamelijk door minder CO₂ uit te stoten, willen we in 2050 een circulaire en klimaat-neutrale samenleving realiseren.

Eén van de middelen om dit doel te bereiken, is het overstappen naar elektrisch vervoer. Dit moet het gebruik van fossiele brandstoffen drastisch reduceren. Vanuit de overheid en het bedrijfsleven zijn er dan ook verschillende initiatieven om elektrisch rijden te stimuleren. Geleidelijk zien we ook autofabrikanten met betaalbare elektrische modellen op de markt komen. Hierdoor zal het aantal elektrische personenauto’s in Nederland de komende jaren onverminderd toenemen.

Het aantal oplaadpunten blijft ver achter op deze groei. Naar schatting moeten er tot 2025 jaarlijks 20.000 (semi)publieke en een 500.000 private laadpalen bijkomen. Een uitgelezen kans voor de installateur om zich aan te bieden als professional voor installatie, inspectie en onderhoud van EVSE-installaties.

NL in top 5

In 2018 stond Nederland in de top 5 landen waar elektrische personenauto’s meer dan 1% van het totale wegverkeer uitmaakten.

200.000+

In 2013 reden er minder dan 30.000 elektrische of hybride auto’s op de Nederlandse wegen; eind 2019 waren dat er al meer dan 200.000.

45%

Bijna de helft (45 procent) van de bestuurders van elektrische voertuigen maakt zich zorgen over een toekomstig gebrek aan beschikbare laadpunten.

Stekkeren met een brand- en aanraakveilige EV-installatie

Laadpunten voor elektrische personenauto’s leveren meestal een vermogen tussen 3.7kW en 11kW. Net als bij iedere elektrische installatie moet ook hier aandacht zijn voor aanraakveiligheid en brandveiligheid. Wanneer het laadstation of de laadkabel beschadigd is, moet er gegarandeerd een snelle afschakeling plaatsvinden om elektrocutie, letsel of materiële schade te voorkomen.

In Nederland zijn, met uitzondering van snellaadpalen, alle openbare oplaadpunten en veel particuliere laadpunten uitgerust met een mode 3, type 2 aansluiting. Op deze aansluiting komt alleen spanning te staan wanneer de kabel en het voertuig correct zijn aangesloten. Twee signaalaansluitingen zorgen voor de communicatie tussen het laadstation en de elektrische auto.

In de NEN 1010:2015 is een aparte rubriek opgenomen met betrekking tot laadinrichtingen voor elektrische voertuigen. Lever je een laadstation op, dan zal je als professioneel E-installateur een inspectie uitvoeren om er zeker van te zijn dat de installatie veilig is en naar behoren werkt. Naast de noodzakelijke testen zoals meten van de netspanning, foutstroomimpedantie en het testen van de aanwezige aardlekbeveiliging is ook controle nodig van de communicatie-aansluitingen.

“Communication is key”, ook bij EVSE-installaties

Tegenwoordig gebruiken de meeste elektrische auto’s het mode 3 protocol voor oplaadinstructies. Via dit protocol communiceert de auto met het laadstation en omgekeerd. Zoals gezegd is een type 2 laadkabel uitgerust met twee aansluitingen voor signaaloverdracht, de proximity pilot (PP) en control pilot (CP). Daarnaast wordt de aarddraad niet alleen gebruikt als beveiligingsfunctie, maar voor een signaalfunctie.

De PP-aansluiting is via een weerstand verbonden met de PE-geleider. Via deze aansluiting leest de laadpaal uit tot welke stroomsterkte de kabel geschikt is. Door middel van een aanwezigheidssignaal van 1kHz wordt het voertuig gedetecteerd en wordt tevens voorkomen dat het voertuig weg kan rijden wanneer de laadkabel is aangesloten.
De CP-aansluiting is via een extra ader in de laadkabel verbonden met het voertuig. Hierlangs vindt de communicatie plaats tussen voertuig en laadsysteem en wordt o.a. de hoogte van de laadstroom met het aangesloten voertuig gecommuniceerd.

Via de proximity pilot en control pilot wisselen het laadstation en de auto dus informatie uit over het beschikbare vermogen en vindt controle van de kabel plaats. Wanneer er aan alle condities wordt voldaan zal de laadkabel worden vergrendeld en stuurt het laadstation spanning naar de auto.

Door de vergrendeling en continue communicatie is het niet mogelijk om de kabel uit de auto of het laadstation te halen terwijl er stroom door de kabel gaat. Wordt de stekker onverwacht toch uit de auto of laadpaal getrokken, dan zal het communicatieprotocol dit detecteren en de stroomtoevoer onmiddellijk afsluiten.

Veilig elektrisch laden vraagt dus niet alleen om een foutloze installatie van fase, nul en aarde, maar ook om correct communicatieverkeer tussen de energiebron en de afnemer. Tijdens een NEN 1010 inspectie dien je hier als installateur rekening mee te houden.

DC lekstroom met een Type B-aardlekbeveiliging

In de NEN 1010 staat dat een laadpaal beveiligd moet zijn tegen DC lekstromen. Wanneer er bij gebruik van een driefase aansluiting meer dan 6mA DC lekstroom kan lopen, dient dat deel te worden beveiligd met een type B-aardlekbeveiliging. Wanneer een laadstation niet is voorzien van een ingebouwde DC lekstroombeveiliging installeer dan altijd een type B-aardlekbeveiliging.

In tegenstelling tot een type A-aardlekbeveiliging is een type B uitgerust met een extra circuit om DC stromen te kunnen meten. Een type B-aardlekbeveiliging herkent alle type lekstromen en schakelt gegarandeerd uit ongeacht de hoeveelheid lekstroom.

Tijdens het opleveren of inspecteren van een EVSE-installatie moet je er als installateur dus rekening mee houden dat het DC-gevoelige deel van de aardlekschakelaar ook getest moeten worden op de afschakeling. Gelukkig zijn er slimme meetoplossingen op de markt met voorgeprogrammeerde testprocedures voor laadstations.

Inspectie van laadinrichtingen met mode 3, type 2 connectoren voor elektrische voertuigen

De vraag naar laadstations voor elektrisch vervoer zal de komende jaren alleen maar toenemen. Goed nieuws voor de installatiebranche. Maar hoe realiseer je de aanleg van zoveel laadstations en de bijbehorende infrastructuur? Door de groeiende afzetmarkt én het tekort aan technisch personeel ligt de focus bij veel installatie- en inspectiebedrijven op zo efficiënt mogelijk installeren, inspecteren en opleveren.

De tijd van tijdrovende inspectiemetingen is voorbij

Net als bij het opleveren en inspecteren van een huisinstallatie maak je bij een EV-installatie gebruik van een NEN 1010 installatietester. Het enige grote verschil is dat je iets meer metingen moet uitvoeren en vastleggen in je rapportage. Behalve de noodzakelijke elektrische veiligheidstesten heb je ook te maken met controle van de PP en CP communicatie-aansluitingen. Klinkt logisch en tijdrovend, maar nee, dat is het niet.

Voor inspectie en controle van type 2 laadstations heeft Metrel een EVSE meetadapter ontwikkeld. De A1532 meetadapter wordt, afhankelijk van een 1-fase of 3-fasen toepassing, via de aangewezen connectoren verbonden met een EurotestXC of EurotestXD installatietester. Door middel van de voorgeprogrammeerde EVSE Auto Sequence testprocedure wordt het complete laadstation na één druk op de knop geïnspecteerd.

Naast specifieke EVSE-testen op het gebied van communicatie, remote management, identificatie en automatische verrekening, worden er ook elektrische controles en metingen uitgevoerd zoals het meten van de netspanning, impedantie en het testen van de aardlekbeveiliging.

Meten aan EVSE-installaties

Door te investeren in trainingen en (om)scholing van personeel, gebruik te maken van tijdbesparend installatiemateriaal en te inspecteren met slimme meetinstrumenten worden krappe deadlines en drukke installatieprojecten tot een minimum beperkt.