Sähköauton latauskaapeli voimavirta: opas turvalliseen käyttöön
Sähköauton latauskaapeli voimavirta ei tarkoita automaattisesti valmista ja turvallista latausratkaisua. Olennaista on erottaa toisistaan pelkkä kaapeli, Mode 2 -latauslaite ja ammattilaisen asentama Mode 3 -latausasema. Voimavirtaliitäntä, kuten 16 A tai 32 A, on osa sähköjärjestelmää, jonka soveltuvuus on varmistettava ennen käyttöä.
Tukes suosittelee kotilataukseen tarkoitukseen sopivaa latausasemaa, jossa voidaan hyödyntää esimerkiksi kuormanhallintaa ja kulutuksen seurantaa. Käymme läpi, mitä latauskaapeli voimavirta -ratkaisulta voi oikeasti odottaa, milloin latausasema on tarpeen ja mitä sähköalan ammattilaisen tulee tarkistaa. Samalla selviää, miksi jatkojohtoja ja epävirallisia sovittimia ei pidä käyttää.
Sähköauton latauskaapeli voimavirta – mikä on totta ja mikä tarua?
Voimavirta ei tee tavallisesta kaapelista automaattisesti sähköauton latauslaitetta. Ratkaisevaa on koko latausratkaisu: sähköliitäntä, latauslaite, suojaukset ja kiinteistön sähköjärjestelmän kapasiteetti. Siksi termi sähköauton latauskaapeli voimavirta voi johtaa harhaan. Pelkkä kaapeli ei välttämättä sisällä latauksen ohjaukseen ja turvallisuuteen tarvittavia toimintoja.
Kaapeli, kannettava laite ja latausasema eivät ole sama asia
Mode 2 -latauksessa autoa ladataan pistorasiasta kannettavan latauslaitteen avulla. Laitteen suojakotelossa on ohjaustoimintoja ja vikavirtasuojaus. Joissakin matkakäyttöön tarkoitetuissa laitteissa latausvirtaa voi säätää, mutta tämä tieto koskee tavallista maadoitettua suko-pistorasiaa. Se ei todista, että voimavirtaliitäntään sopiva latauskaapeli sisältäisi vastaavat toiminnot tai soveltuisi jatkuvaan kotilataukseen.
Mode 3 tarkoittaa kiinteää latausjärjestelmää, joka on liitetty pysyvästi sähköverkkoon. Se muodostaa oman virtapiirinsä ja tarvitsee sähköalan ammattilaisen tekemän asennuksen. Tukes suosittelee kotikäyttöön latausasemaa, joka voidaan liittää 16 A:n tai 32 A:n voimavirtaliitäntään. Asema voi sisältää kuormanhallinnan ja sähkönkulutuksen seurannan. Kuormanhallinta on tärkeä siksi, että latausteho riippuu kiinteistön vapaasta sähkökapasiteetista. Ilman sähköjärjestelmän arviointia kuljettaja ei voi päätellä, että nimellisesti sopiva liitäntä riittää turvalliseen lataukseen.
Nimitys latauskaapeli voimavirta ei siis yksin kerro, onko kyse kaapelista, kannettavasta latauslaitteesta vai latausasemasta. Myöskään Type 2 -liitäntä autossa ei ratkaise asiaa. Tuotteen ja liitännän yhteensopivuus on varmistettava ennen käyttöä, eikä epävirallista sovitinta pidä pitää latausasemana. Taloyhtiön ratkaisuihin voi tutustua Scanofficen taloyhtiöiden latauspisteitä käsittelevässä oppaassa.
Miksi kiinteä latausasema on suositeltu valinta?
Kiinteä latausasema tekee voimavirtaliitännästä osan suunniteltua latausjärjestelmää, ei vain auton ja pistorasian välistä yhteyttä. Tukes pitää kiinteää latausasemaa turvallisimpana vaihtoehtona sähkö- ja hybridiauton lataamiseen. Kotikäyttöön suositellaan asemaa, joka liitetään 16 A:n tai 32 A:n voimavirtaliitäntään.
Latausasema asennetaan sähköalan ammattilaisen suunnitelman mukaan. Se tarvitsee oman kaapelivedon pää- tai ryhmäkeskukselta sekä oman sähköpiirin. Samalla arvioidaan kiinteistön sähköasennuksen kunto ja käytettävissä oleva kapasiteetti. Näin selviää, millainen latausteho on kyseisessä kohteessa mahdollinen ja tarvitaanko sähköjärjestelmään muutoksia. Kuljettaja ei voi päätellä turvallista ratkaisua pelkästä voimavirtapistorasian merkinnästä tai nimellisestä ampeerimäärästä.
Saatavilla oleva latausteho riippuu kiinteistön vapaasta sähkökapasiteetista. Kiinteiden latausasemien tehoalueeksi kuvataan 3,7–22 kW, mutta suurin ilmoitettu teho ei automaattisesti sovi kotiin. Myös auton latausominaisuudet ja sähköliitäntä rajoittavat käyttökelpoista tehoa. Monille kotitalouksille 3,7–11 kW riittää, kun autoa ladataan yön aikana. Siksi suuremman teholukeman tavoittelu ei yksin tee ratkaisusta parempaa, jos kiinteistön sähköverkko tai auto ei pysty hyödyntämään sitä.
Kuormanhallinta on yksi kiinteän aseman keskeisistä hyödyistä. Jos muu sähkönkulutus kasvaa latauksen aikana, automaattinen kuormanhallinta voi säätää latausta tilanteen mukaan. Se voi mahdollistaa lataamisen ilman laajoja sähköverkon muutoksia, mutta tarpeen ja toteutustavan arvioi sähköalan ammattilainen. Ilman tätä arviota kuljettaja ei tiedä, miten lataus vaikuttaa kiinteistön muuhun sähkökuormaan. Suomen Omakotiliiton ohjeessa korostetaan sähköverkon ja latausratkaisun yhteensovittamista.
Kiinteä asema voi myös seurata sähkönkulutusta. Se helpottaa lataukseen käytetyn sähkön tarkastelua, mikä on hyödyllistä esimerkiksi taloyhtiössä tai silloin, kun latauskulut halutaan erottaa muusta kulutuksesta. Taloyhtiössä suunnittelussa tarkastellaan sähköverkon lisäksi pääkeskusta, pääsulakkeita, kaapelointia, asukkaiden tarpeita ja tulevaa sähköautojen määrää. Ratkaisua voidaan tällöin rakentaa vaiheittain sen sijaan, että jokainen latauspiste arvioitaisiin irrallisena hankintana.
Kiinteässä järjestelmässä latauslaite ja sen ohjaustoiminnot muodostavat yhden kokonaisuuden. Mode 3 -ratkaisussa asema on pysyvästi liitetty vaihtosähköverkkoon. Joissakin asemissa Type 2 -kaapeli on kiinteästi laitteessa, joten kuljettajan ei tarvitse sovittaa erillistä kaapelia ja voimavirtaliitäntää yhteen joka latauskerralla. Kaapelin pituus ja aseman sijainti on silti suunniteltava niin, että yhteys autoon onnistuu ilman venyttämistä.
Kannettava latauslaite voi sopia tilapäiseen käyttöön tai matkalle, mutta se ei yleensä tuota yhtä paljon tehoa kuin kiinteä asema eikä korvaa asianmukaisesti asennettua kotilatausasemaa säännöllisessä käytössä. Kotilatauksen nopeuttaminen alkaa siksi sähköasennuksen arvioinnista ja tarkoitukseen sopivan latausaseman valinnasta, ei yksittäisen sähköauton latauskaapeli voimavirta -tuotteen ostamisesta.
Voimavirtaliitännän hyödyntäminen kotilatauksessa
Voimavirtaliitäntä tarkoittaa kotilatauksessa yleensä kolmivaiheista 16 tai 32 ampeerin liitäntää. Tukes suosittelee kotikäyttöön latausasemaa, joka liitetään tällaiseen voimavirtaliitäntään. Ratkaisu voi tarjota sähköautolle tehokkaan latauksen, mutta liitäntä yksin ei määritä sopivaa lataustehoa. Kokonaisuus on sovitettava yhteen auton, kiinteistön sähköjärjestelmän ja latauspaikan kanssa.
Auton sisäinen vaihtovirtalaturi määrittää, kuinka paljon lataustehoa auto pystyy vastaanottamaan. Jos auto hyödyntää aseman tarjoamaa tehoa vähemmän, tehokkaampi asema ei nopeuta latausta automaattisesti. Myös kiinteistön sähköliittymä ja pääsulakkeet vaikuttavat siihen, millainen latausasema voidaan asentaa. Siksi 22 kilowatin asema ei ole kotiin automaattisesti järkevä valinta. Monille yön yli lataaville kotitalouksille 3,7–11 kilowatin teho riittää, ja 11 kilowatin asema voi olla käytännöllisempi kuin 22 kilowatin vaihtoehto, jos auto tai sähköliittymä ei pysty hyödyntämään suurempaa tehoa.
Kolmivaiheinen liitäntä ei tee kaapelista latausasemaa
Pelkkä kaapeli ja voimavirtapistoke eivät kerro, millainen latausratkaisu on kyseessä. Mode 2 -latauksessa pistorasiaan liitetään kannettava latauslaite, jonka suojalaitteessa on ohjaustoimintoja ja vikavirtasuojaus. Mode 3 -ratkaisussa kyse on kiinteästä latausjärjestelmästä, joka on yhdistetty pysyvästi vaihtovirtaverkkoon ja muodostaa oman virtapiirinsä.
Hakusanalla latauskaapeli type 2 voimavirta voi löytyä myös kannettavia laitteita, joissa on Type 2 -liitin autolle ja CEE-voimavirtapistoke sähköverkkoon. Yksittäinen iSigma-tuote on tästä esimerkki. Sen ilmoitetaan olevan 16 ampeerin kolmivaiheiseen CEE-pistorasiaan tarkoitettu kannettava latauslaite, jossa on ohjausyksikkö, säädettävä latausvirta ja teho, ajastus sekä muita ohjaustoimintoja. Laitteen ilmoitettu enimmäisteho on 11 kilowattia, kun käytössä on 3 x 16 ampeerin kolmivaiheliitäntä. Kyseessä on siis enemmän kuin passiivinen kaapeli.
Tätä yksittäistä tuotetta koskevia tietoja ei kuitenkaan voi yleistää kaikkiin voimavirtakaapeleihin tai -latureihin. Termi latauskaapeli voimavirta voi tarkoittaa kuluttajalle sekä tavallista kaapelia että ohjaustekniikkaa sisältävää kannettavaa latauslaitetta. Ennen hankintaa on varmistettava, että laite on tarkoitettu juuri kyseiseen CEE-liitäntään ja että autossa on yhteensopiva Type 2 -liitäntä. Pelkkä pistokkeen sopiminen ei vielä osoita, että pistorasia soveltuu jatkuvaan sähköauton lataukseen.
Type 2 -liitin noudattaa standardia 62196-2. Liittimen tyyppi vaikuttaa auton ja latauslaitteen yhteensopivuuteen, mutta ei ratkaise sähköasennuksen soveltuvuutta. Voimavirtapistorasian kunto, sähköliittymän vapaa kapasiteetti, pääsulakkeet ja latauspaikan kaapelointi on arvioitava erikseen. Kiinteä latausasema vaatii oman kaapelivedon pää- tai ryhmäkeskukselta, ja sen on muodostettava oma sähköpiirinsä. Asennuksen tekee sähköalan ammattilainen, joka mitoittaa järjestelmän kiinteistön sähköasennuksen mukaan.
Arvio on erityisen tärkeä vanhemmissa rakennuksissa. Ulkopistorasialle kulkeva kaapeli voi kulkea lämpöeristeen sisällä, jolloin pitkäkestoinen latauskuorma voi aiheuttaa paloturvallisuusriskin. Siksi olemassa olevaa voimavirtapistorasiaa ei pidä ottaa kotilataukseen käyttöön vain nimellisvirran perusteella. Ammattilaisen on tarkastettava asennuksen soveltuvuus ja mahdollisten muutosten tarve.
Teho määräytyy koko järjestelmän mukaan
Kuormanhallinta vaikuttaa siihen, miten lataus toimii arjessa. Se voi pienentää lataustehoa, kun kodin muu sähkönkulutus kasvaa. Kuljettajalle tämä tarkoittaa, että lataus ei välttämättä pysy koko ajan nimellisteholla, mutta järjestelmä sovitetaan paremmin kiinteistön käytettävissä olevaan kapasiteettiin. Ilman asianmukaista mitoitusta lataus voi häiritä muuta sähkönkäyttöä.
Myös latauspaikan sijainti vaikuttaa käytettävyyteen. Kaapelin tulee ulottua autolle ilman venyttämistä, ja ulkona sijainnin on sovelluttava sateeseen, pakkaseen ja auringonvaloon. Kannettava latauslaite voi olla perusteltu tilapäiseen käyttöön tai matkalle, mutta säännölliseen kotilataukseen kiinteästi asennettu asema on selkeämpi ratkaisu. Kotona voimavirtaliitäntää ei siis hyödynnetä ostamalla mahdollisimman järeää kaapelia, vaan suunnittelemalla turvallinen latausjärjestelmä auton ja kiinteistön todellisten rajoitusten mukaan.
Turvallisuus ja käyttöohjeet arjessa
Kannettavan latauslaitteen turvallisuus riippuu myös siitä, miten se on sijoitettu ja liitetty arjessa. Laitetta ei pidä jättää roikkumaan vapaasti kaapelin varaan, sillä sen paino voi kiertää ja rasittaa pistorasiaa. Tue laite niin, ettei kuormitus kohdistu liitäntään. Myös kaapelin reitti kannattaa järjestää niin, ettei se vedä pistoketta sivulle tai aiheuta jatkuvaa vääntöä. Näin vähennetään pistorasian ja liitännän kulumista.
Jatkojohtoa ei saa käyttää sähköauton lataamiseen. Tukesin mukaan jatkojohdon käyttö ei ole latauksessa sallittua, ja useimmat ajoneuvojen valmistajat kieltävät sen käyttöohjeissaan. Myös pistorasiaan liitettäviä ajastinkytkimiä tulee välttää kannettavan latauslaitteen kanssa. Ylimääräiset liitokset lisäävät kuumenemisen riskiä, joten latauslaite kytketään suoraan sille sopivaan liitäntään. Jos kaapeli ei yllä autolle ilman jatkoa, ratkaisu ei ole lisäjohto vaan latauspisteen ja kaapelireitin arviointi uudelleen.
Tavallinen maadoitettu 16 ampeerin Schuko-pistorasia ei ole suunniteltu sähköauton jatkuvaan ja toistuvaan suurikuormitteiseen lataukseen. Tukes suosittelee Schuko-pistorasiasta ladattaessa enintään 8 ampeerin virtaa. Monissa kannettavissa latauslaitteissa tämä on oletusasetus, vaikka joissakin virtaa voi säätää. Pistorasian nimellismerkintä 16 ampeeria ei siis tarkoita, että jatkuva 16 ampeerin ajoneuvon lataus olisi turvallista.
Latauksen aikana viallinen tai ylikuormittunut pistorasia voi kuumentua, tummua ja kulua. Seurauksena voi pahimmillaan olla tulipalo. Kaikki pistorasiat eivät myöskään kestä yön yli jatkuvaa latausta, joten niiden soveltuvuus ja kunto on tarkistettava ennen käyttöä.
Jos liitäntä, pistoke tai latauslaitteen sijoitus arveluttaa, pyydä sähköalan ammattilaista arvioimaan kokonaisuus. Voimavirtapistokkeen sopiva ulkonäkö tai nimellisvirta ei yksin osoita, että sitä voi käyttää sähköauton lataukseen. Säännölliseen kotilataukseen turvallisin ratkaisu on ammattilaisen asentama latausasema, jonka käyttöohjeita noudatetaan.
Latauspisteen suunnittelu ja kustannustekijät
Latauspisteen kustannukset määräytyvät ennen kaikkea kohteen lähtötilanteen ja tarvittavien muutosten perusteella. Ennen ratkaisun valintaa sähköalan ammattilaisen on arvioitava kiinteistön sähköasennus, sähköliittymän kapasiteetti, pääsulakkeet ja kaapelointi. Myös etäisyys sähköpääkeskuksesta suunniteltuun latauspaikkaan vaikuttaa toteutukseen, sillä latausasemalle tarvitaan oma kaapelointireitti ja sähköpiiri. Mitä enemmän olemassa olevaa sähköverkkoa joudutaan muuttamaan, sitä suurempi vaikutus sillä on työn laajuuteen ja kustannuksiin.
Latausaseman teho kannattaa mitoittaa kolmen asian perusteella: auton latauskyvyn, kiinteistön sähköliittymän ja suunnitellun asennuspaikan. Kiinteät latausasemat ovat teholtaan 3,7–22 kW, mutta suurempi nimellisteho ei automaattisesti nopeuta latausta. Jos auton sisäinen laturi tai kiinteistön sähköliittymä ei pysty hyödyntämään tehoa, tehokkaammasta asemasta ei saada vastaavaa hyötyä. Tällöin pienempi, esimerkiksi 11 kW:n ratkaisu voi olla kotiin käytännöllisempi kuin 22 kW:n asema.
Kuormanhallinta voi pienentää lataustehoa silloin, kun kodin muu sähkönkulutus kasvaa. Se saattaa vähentää laajoja sähköverkon muutoksia, mutta soveltuvuus on selvitettävä sähköalan ammattilaisen tekemässä arvioinnissa. Latauspaikan sijainti vaikuttaa lisäksi kaapelointiin ja laitteen sijoitteluun. Taloyhtiössä kustannuksiin ja toteutukseen vaikuttavat koko verkon nykytila, asukkaiden tarpeet sekä mahdollinen lataajien määrän kasvu. Siksi suunnittelu kannattaa tehdä vaiheittain, tuleva laajentaminen huomioiden.