Hur farlig är Easee laddstation för elbilar?

[lars_stefan_axelsson]

Eftersom det här skall vara tråden för hur säkra Easees boxar är så kan följande artikel från NyTeknik vara ett intressant inlägg i debatten:

"Norska Easee kallar in en KTH-professor i kraftelektronik som expertvittne i tvisten med Elsäkerhetsverket. "Jag är övertygad om att Easee Charge elfordonsladdare är säkra att användas", uppger han."

Tvisten mellan Elsäkerhetsverket och norska Easee har pågått sedan i mars då myndigheten säljstoppade laddboxarna Easee Home och Charge. Ännu har parterna inte mötts i Förvaltningsrätten i Karlstad, där ärendet ska avgöras.

[bild]
Hans-Peter Nee KTH
Easee har föreslagit några datum i januari, och då planerar företaget att kalla in expertvittnen. Ett av vittnena är Hans-Peter Nee, professor i kraftelektronik vid KTH. Det framgår av ett yttrande från Easee till förvaltningsrätten.

Hans-Peter Nee ska ge en orientering över teknikområdet och styrka att företagets produkt ”inte är behäftad med sådana säkerhetsrisker som Elsäkerhetsverket har påstått”.

I klartext innebär det att han ska förklara hur Easees egenutvecklade elektroniska jordfelsbrytare skiljer sig från traditionella jordfelsbrytare samt intyga att Easees box är säker att använda.

Skriftligt utlåtande​

Företaget har redan lämnat in ett skriftligt expertutlåtande från Hans-Peter Nee till förvaltningsrätten. Där beskriver han att en jordfelsbrytares uppgift är att bryta strömmen om det uppkommer en läckström till jord. Det kan exempelvis ske om en människa berör en spänningsförande del. Då kan en del av strömmen ta vägen via människan till mark eller jord – ett jordfel har uppstått.

När jordfelsbrytaren upptäcker en sådan läckström öppnar den sina kontakter – reläer. Då bildas ett fysiskt mellanrum mellan kontakterna, och strömkretsen bryts. Därmed bryts även läckströmmen, och risken för att någon skadas minskar avsevärt.

I traditionella jordfelsbrytare kan jordfel upptäckas av en transformator som jämför strömmen som går in i en elektrisk krets med strömmen som kommer ut. Om det exempelvis går in en högre ström i en laddbox än vad som kommer ut så finns det en läckström som tar fel väg till jord. Då förflyttar sig en elektromekanisk komponent till ett läge som gör att jordfelsbrytarens reläer öppnas.

Det som är nytt med Easees jordfelsbrytare är att reläerna är elektriskt kopplade. Hans-Peter Nee förklarar att det inte innebär att reläerna i sig är elektroniska switchar. Reläerna är fortfarande mekaniska kontakter som mekaniskt öppnar sig och bildar ett fysiskt mellanrum som bryter den elektriska kretsen. Men manövreringen sköts av elektroniska komponenter istället för mekaniska och elektromekaniska.

Grundläggande skillnad​

Hans-Peter Nee skriver att en grundläggande skillnad är att en mekaniskt kopplad jordfelsbrytare endast kan upptäcka en läckström när det finns en last, alltså en elförbrukare, till exempel en bil som är ansluten till laddboxen. Annars flyter ingen ström och ingen strömskillnad kan upptäckas.

En elektroniskt kopplad jordfelsbrytare kan däremot utföra tester både före och under användning av laddboxen. “Detta är en stor fördel med hänsyn till personsäkerheten” skriver Hans-Peter Nee i sitt utlåtande.

Han har inte gjort några egna tester av laddboxarna. Men han har utvärderat en undersökning som har utförts under ledning av en tysk professor vid Universität der Bundeswehr München.

I tester på det tyska labbet har man bland annat undersökt avsiktligt defekta laddboxar med svetsade reläer, vilket Hans-Peter Nee beskriver som det värsta tänkbara felet. Att reläerna är svetsade innebär att de har fastnat i slutet läge och alltså inte kan öppnas för att bryta strömmen om ett jordfel inträffar. Sedan gjordes tester för att undersöka om det fanns några säkerhetsrisker för en person som försöker använda laddboxen.

I sitt utlåtande skriver Hans-Peter Nee att laddboxen omedelbart upptäckte defekten när den försågs med ström. Boxens display blinkade rött, en ljudsignal ljöd, Easeeappen skickade pushmeddelande – och laddboxen sattes i ett permanent låst elektroniskt tillstånd.

”Hyser inga tvivel”​

Så här sammanfattar Hans-Peter Nee sina slutsatser:

“I min mening har undersökningen utförts mycket omsorgsfullt och jag hyser inga tvivel om att resultaten är korrekta. Alla tänkbara kontaktfel eller jordfel har beaktats. I inget av fallen har någon personfara kunnat föreligga och i inget av fallen har det uppstått ljusbågar eller gnistor som skulle kunna skada användaren” skriver han och fortsätter:

“Avslutningsvis skulle jag vilja sammanfatta med att säga att jag är övertygad om att Easee Charge elfordonsladdare är säkra att användas både när de är fullt fungerande och när reläet har svetsat, oberoende av om ett jordfel föreligger eller om inget jordfel föreligger.”

Elsäkerhetsverket är av annan åsikt. Så här skriver myndigheten i ett yttrande till förvaltningsrätten.

”Om ett relä svetsat finns inget annat sätt att bryta strömmen genom reläet än att bryta säkringarna till laddboxen i elcentralen. Det hjälper då inte att felet detekteras och laddningen avbryts. Den strömförande kretsen bryts inte bara för att laddningen avbryts eftersom den är fastsvetsad.”

Det faktum att inga säkerhetsrisker konstaterades i det tyska labbet är inte heller samma sak som att säkerställa att elsäkerhetskraven i radioutrustningslagen uppfylls, argumenterar myndigheten vidare.

Radioutrustningslagen är den lag som Elsäkerhetsverket har baserat sitt försäljningsförbud på.

Hans-Peter Nee verkar allmänt kompetent som forskare. Fellow of IEEE, h-index på 55 och över 16000 citeringar. Det är mycket imponerande siffror, så pass imponerande att man väl får förlåta honom att han är KTH:are då.

 

[Daniel 109]

Jag begriper dock inte vad det har med saken att göra. Det är ju inte på grund av de påstådda farligheten som den är säljstoppad.

 

[useless]

Jag förstår inte riktigt Elsäkerhetsverkets ståndpunkt? Dom skriver så här:

”Om ett relä svetsat finns inget annat sätt att bryta strömmen genom reläet än att bryta säkringarna till laddboxen i elcentralen. Det hjälper då inte att felet detekteras och laddningen avbryts. Den strömförande kretsen bryts inte bara för att laddningen avbryts eftersom den är fastsvetsad.”

Men på vilket sätt skulle det bli bättre med en annan sorts jordfelsbrytare?
De JFB'er som sitter i vart och vartannat hem kan ju också svetsa fast utan att någon märker något förr än den dagen den skulle ha räddat ett liv. Då måste det väl vara bättre med Eeasees lösning som åtminstone varnar för att något är fel?

 

[adron]

Handlar det inte om att "riktiga" säkringar och jordfelsbrytare är konstruerade för att bryta med större brytförmåga mekaniskt än reläer normalt sett är, samt att säkringar och jordfelsbrytare inte håller på och bryter regelbundet utan bara bryter när det är fel. Vilket innebär att kontaktytorna i Easees reläer slits på ett annat sätt och därför kan ha större risk att vara dåliga?

 

[Bo.Siltberg]

Tack, ett inlägg i trådens ämne! Jag blev dock inte speciellt imponerad av den där professorn utan håller med ESV i frågan om svetsade reläer.

Han har också en rejäl uppförsbacke med att visa att laddstationen är lika säker som en traditionell JFB. Där duger nog inte att föra fram saker som den är bättre på. Den måste vara lika bra eller bättre på att bryta felströmmar. Men ESV har missat att anmärka på svetsade reläer, så om bara laddstationen råkar passera typtesterna så är det lugnt. Det kan bli värre att motivera varför det inte behövs en testknapp såsom standarden kräver...

Så huruvida den är säker vid normal användning är egentligen inte frågan här, utan det är byråkrati kring standardens regler.

 

[lars_stefan_axelsson]

Handlar det inte om att "riktiga" säkringar och jordfelsbrytare är konstruerade för att bryta med större brytförmåga mekaniskt än reläer normalt sett är, samt att säkringar och jordfelsbrytare inte håller på och bryter regelbundet utan bara bryter när det är fel. Vilket innebär att kontaktytorna i Easees reläer slits på ett annat sätt och därför kan ha större risk att vara dåliga?

Nej, det är avhandlat tidigare i tråden, men i korthet: Easees reläer bryter inte last eftersom elbilsladdning är en sällsynt snäll last. Den börjar inte dra ström förrän reläerna är till och bilen rampar också upp strömmen långsamt. Så en vanlig kontaktor lever ett betydligt tuffare liv än vad de här reläerna gör. Reläerna i en Easee (eller min egen Tesla-box som är byggd enligt samma princip) skall inte slitas i vanlig bemärkelse.

Men de har tydligen inte tillräckligt isolationsavstånd, vilket är en annan femma. Och att de svetsat vid användning är naturligtvis inte alls bra.

 

[Daniel 109]

En alternativ lösning måste inte alls vara lika bra eller bättre än den dominerande standarden. Den måste vara tillräckligt säker för att klara de underliggande kraven.
Vad jag förstår så hänvisar de inte längre till den gängse jordfelsbrytarstandarden.

 

[adron]

Att de "svetsat vid användning" låter som att de bryter med last vid användning i vissa fall. För inte ska kontakter svetsa när de används i en laddbox på det sätt du beskriver?

 

[lars_stefan_axelsson]

Att de "svetsat vid användning" låter som att de bryter med last vid användning i vissa fall. För inte ska kontakter svetsa när de används i en laddbox på det sätt du beskriver?

Ja, det var kanske slarvigt uttryckt av mig. Vi vet inte (vad jag vet iaf) under vilka omständigheter de svetsat. Så "användning" skall tolkas brett, alltså snarast som motsats till "när boxen låg nedpackad i lådan den kom i".

Ja vi vet strängt taget inte det heller. De kanske kom svetsade från fabrik? Men jag håller iaf det som mindre sannolikt, även om även det bara är en from förhoppning.

 

[pacman42]

Laddboxar skall bryta spänningen när man tar ut kontakten innan spänningen bryts i själva handsken. Detta görs genom att pinnarna för signalering är kortade än de som används för laddspänningen. Det innebär dock också att att man ofta inte hinner signalera ned strömmen till noll mot bilen innan spänningen bryts. Detta leder till att det blir reläet som får bryta laddspänningen om laddning fortfarande pågår när kontakten kopplas ur (detta är en av orsakerna till att jag har riktiga kontaktorer i mina egenhändigt byggda laddboxar). Många laddboxar och bilar låser dock fast handsken när man laddar, men andra gör det inte. Om handsken låses så undviker man detta problem då man då måste stänga av laddningen innan man kan dra ut handsken.

 

[fsn]

På vilket sätt är det ett problem för kontaktorn att dra handsken under laddningen? Svetsningen uppstår rimligtvis där det bryts, alltså vid stiften i handsken och inte i kontaktorn. Är det så att du beskriver att annat problem än det du svarade på?

 

[useless]

Svetsningen uppstår rimligtvis där det bryts, alltså vid stiften i handsken och inte i kontaktorn.

Det beror nog på hur snabb man är och hur signaleringen går till. Jag har inte läst specifikationerna, men jag antar att boxen bryter spänningen när signalslingan bryts? Så drar man ur kontakten kommer signalslingan brytas först, boxen bryter spänningen och nästa tiondels sekund dras övriga stift ur kontakten?

 

[pacman42]

Jag var lite otydlig. Resultatet beror på hur man programmerat logiken. En del släpper reläet innan spänningen hunnit brytas, andra väntar med att bryta spänningen till dess att bilen slutat ladda (gått från "State_6V" till "State_9V"). Väntar man med att bryta så får man "svetsningen" i handsken istället.

Dessutom så har en del bilar egna reläer/kontaktorer som de bryter så snart handsken bilens ände börjar tas ur. Detta har jag främst sett på bilar med typ1-handske, då denna inte låses fast. Typ1 har dessutom en knapp för att lossa handsken, när denna trycks in så bryts signalen. I typ1-änden är det svårt (på gränsen till omöjligt) att dra ut handsken för snabbt.

 

[hempularen]

Åtminstonde så som det fungerar på min Volvo hybrid, så går det inte att dra ur kontakten medan laddning pågår. Den är fastlåst. Laddningen avbryts när man öppnar en dörr, eller bara trycker på upplåsning på "nyckeln". Då kan man dra ur kontakten. Laddningen återupptas efter typ 10 eller 20 s om man inte drar ur kontakten.

Och jag har fått för mig att det fungerar så på "alla" bilar. Så vid normal drift skall varken kontakten eller reläet i en easee box slitas.

Det där med svetsade kontakter, är det inte troligare att det uppstått vid upprepad test av jordfelsbrytarfunktionen i boxen? Det är väl i princip bara när kontaktorn bryter vid felstillstånd, som det kan gå ström igenom den vid brytning? Och då är frågan om den har lika bra brytförmåga som en riktig säkring eller jfb.

OM den bara är dimensionerad för att bryta normal laddström, så blir det ju värre om den skall bryta en kortslutning till jord.

 

[pacman42]

Hur fungerar det i Easee laddbox? Är kontakten fastlåst i den?