Välja kabel till laddbox: Dimensionering och säkerhet

Elektrifieringen av fordonsflottan är i full fart, och allt fler installerar laddboxar hemma, i bostadsrättsföreningar eller på arbetsplatsen. En av de mest kritiska aspekterna vid installationen, som direkt påverkar både säkerhet och funktion, är valet av rätt kabel – dimensionering och typ. Att förstå hur laddboxens effekt och avståndet till elcentralen påverkar kabelvalet är grundläggande för en trygg och effektiv laddning.

Varför rätt kabel är avgörande

Att ladda en elbil belastar elsystemet under lång tid med hög effekt. Ett vanligt vägguttag och dess standardkablar är inte dimensionerade för denna typ av kontinuerlig, hög belastning. Detta är den primära anledningen till att Elsäkerhetsverket starkt avråder från regelbunden laddning i vanliga uttag och varför en dedikerad laddbox med korrekt installerad kabel är nödvändig.

Felaktig kabeldimensionering kan leda till allvarliga problem:

• Överhettning: En för klen kabel i förhållande till strömstyrkan (Ampere) och belastningstiden blir varm. Detta ökar risken för brand.
• Spänningsfall: En för lång eller för klen kabel kan orsaka ett märkbart spänningsfall, särskilt vid högre effektuttag. Detta kan leda till att laddboxen inte fungerar korrekt, att laddningen går långsammare än den borde, eller i värsta fall att elektroniken i laddboxen eller bilen skadas över tid.
• Funktionsproblem: Laddboxen kan lösa ut säkringen upprepade gånger om kabeln inte klarar den ström som boxen försöker dra.

Korrekt kabelval säkerställer att installationen är säker, att laddboxen kan leverera avsedd effekt, och att systemet är driftsäkert över tid.

Laddboxens effekt och dess krav på kabeln

Laddboxens maximala effekt (mäts i kilowatt, kW) är direkt avgörande för vilken strömstyrka (Ampere, A) som kommer att dras genom kabeln. Sambandet beskrivs av Ohms lag och effektformeln, men i praktiken handlar det om att en högre effekt kräver en grövre kabel för att säkert hantera den ökade strömmen utan överhettning.

Vanliga effektnivåer för AC-laddboxar och deras typiska strömbehov:

• 3,7 kW: Kräver en kabel dimensionerad för minst 16A, vanligtvis 2,5 mm² kopparkabel för kortare avstånd.
• 7,4 kW: Kräver en kabel dimensionerad för minst 32A, vilket är ovanligt i bostäder. En grövre kabel, minst 6 mm² koppar, kan behövas beroende på avstånd.
• 11 kW: Ett vanligt val i Sverige. Kräver en kabel dimensionerad för minst 16A per fas. För kortare till medellånga avstånd räcker oftast en 5G2,5 mm².
• 22 kW: Ger snabbast AC-laddning, men kräver en kabel dimensionerad för minst 32A per fas. Detta kräver en betydligt grövre kabel, ofta 5G6 mm² eller till och med 5G10 mm² beroende på avstånd och förläggningssätt.

Antalet faser är också viktigt. De flesta moderna elbilar kan ladda med 3 faser, vilket möjliggör högre effekt vid lägre ström per fas jämfört med 1-fas laddning. Även om bilen bara laddar med 1 fas för stunden, är det klokt att installera en 3-fas kabel om fastigheten har 3-fasanslutning. Detta framtidssäkrar installationen för bilar som kan ladda med 3 faser. Kabeln för 3-fas installationer har typiskt fem ledare (tre faser, en neutral, en skyddsjord).

Avståndet till elcentralen påverkar kabelvalet

Avståndet mellan laddboxen och elcentralen är en kritisk faktor för att bestämma kabelns dimension (area). Ju längre kabeln är, desto högre blir dess totala resistans (motstånd mot strömflöde). Högre resistans över ett längre avstånd leder till större spänningsfall och ökad värmeutveckling i kabeln vid en given strömstyrka.

För att motverka detta måste kabelarean ökas ju längre sträckan är. En grövre kabel har lägre resistans per meter och kan därför transportera strömmen säkert utan att överhettas eller orsaka oacceptabelt spänningsfall över längre sträckor.

En behörig elektriker använder tabeller och beräkningsformler, baserade på svenska och europeiska standarder (SS-EN), för att korrekt dimensionera kabeln. Dessa beräkningar tar hänsyn till:

1. Maximal strömstyrka: Baserat på laddboxens effekt och antal faser.
2. Kabellängd: Avståndet från elcentralen till laddboxen.
3. Förläggningssätt: Hur kabeln dras. Ligger den i rör i marken, i isolerat utrymme, öppet på vägg, i kabelstege etc.? Olika förläggningssätt påverkar kabelns förmåga att avge värme, vilket påverkar vilken ström den klarar (termisk dimensionering). En kabel inbyggd i isolerat material blir varmare än en kabel dragen öppet i luft.
4. Omgivningstemperatur: Högre temperatur kräver grövre kabel.
5. Gruppering: Om flera kablar ligger tätt tillsammans, t.ex. i samma rör eller bredvid varandra, påverkar de varandras värmeavgivning. Detta kräver hänsyn vid dimensionering.

Som en mycket grov uppskattning:

• För en 11 kW laddbox kan 2,5 mm² kopparkabel räcka upp till cirka 20-30 meter beroende på förläggningssätt.
• För längre avstånd, eller mer ogynnsamma förläggningssätt, kan det krävas 4 mm² eller till och med 6 mm² kopparkabel för samma 11 kW effekt.
• För 22 kW är 6 mm² ofta standard för kortare sträckor, men 10 mm² eller mer kan behövas vid längre avstånd eller i ogynnsamma miljöer.

Att välja en för liten kabeldimension för ett längre avstånd är en allvarlig säkerhetsrisk och en felaktig installation.

Typer av installationskabel för laddboxar

Utöver dimensionen är valet av kabeltyp viktigt. Kabeln som används för fast installation från elcentralen till laddboxen är en så kallad installationskabel. Denna kabel är avsedd att vara permanent förlagd i väggar, rör, mark eller öppet. Den är styvare än flexibla anslutningskablar som används mellan laddbox och bil.

Vanliga kabeltyper som används för laddboxinstallationer i Sverige inkluderar:

• EKK: En vanlig installationskabel för inomhusbruk, läggs öppet på vägg eller i rör/kanaler. Har en yttre plastmantel och isolerade ledare inuti. Mindre lämplig för utomhusbruk utan extra skydd.
• EKLK: Installationskabel med biledare, avsedd för utomhusbruk eller i fuktiga utrymmen. Biledaren (en tunn koppartråd under manteln) ger extra skydd och används som skyddsjord. Läggs öppet, i rör eller i markrör.
• N1XV / EKKJ: En robustare, halogenfri installationskabel, ofta svart. Används både inomhus och utomhus, kan läggas i mark (i rör) och är lämplig för öppen förläggning. Tål tuffare miljöer. N1XV har kopparledare, EKKJ har aluminiumledare (kräver speciella anslutningsklämmor).
• EXQJ: En PEX-isolerad, halogenfri kabel för fast installation, ofta gul eller röd för att visa att den är kraftkabel. Mycket robust och lämplig för krävande miljöer, inomhus och utomhus, i rör eller mark.

Valet av kabeltyp beror på var kabeln ska förläggas (inomhus, utomhus, i mark, i fuktigt utrymme) och vilka mekaniska påfrestningar den kan utsättas för. En behörig elektriker väljer alltid kabeltyp enligt gällande standarder och förläggningsförhållanden.

Anslutningskabeln (mellan laddbox och bil)

Utöver installationskabeln finns anslutningskabeln som sitter i eller ansluts till laddboxen och kopplas in i bilen. Denna kabel har typiskt en Typ 2-kontakt i ena eller båda ändar (beroende på om laddboxen har fast kabel eller uttag).

Viktigt att veta om anslutningskabeln:

• Dimension: Kabeln måste vara dimensionerad för den maximala strömstyrka laddboxen kan leverera. En 16A kabel kan användas med en 32A laddbox, men laddningen begränsas då till 16A. För att utnyttja en 22 kW laddbox krävs en 32A anslutningskabel.
• Typ 2-kontakt: Detta är standard i Europa för AC-laddning och den kontakt som alla nya elbilar och laddboxar i Europa använder.
• Kabeln är intelligent: Anslutningskabeln för Mode 3-laddning (standard för laddboxar) är inte bara en vanlig sladd. Den innehåller en kontrollpilot som kommunicerar med både laddboxen och bilen. Denna kommunikation säkerställer att laddningen sker säkert och att strömmen bara är påslagen när allt är korrekt anslutet.

Säkerhetsaspekter vid kabelinstallation

Säkerhet är paramount vid all elinstallation, och installation av laddboxar är inget undantag. Förutom korrekt dimensionering och typval av kabel finns flera andra kritiska säkerhetsaspekter:

• Behörig installation: All fast elinstallation, inklusive dragning och anslutning av kabel till en laddbox, måste utföras av ett registrerat och behörigt elinstallationsföretag. Att försöka göra detta själv är olagligt och livsfarligt.
• Jordfelsbrytare: En jordfelsbrytare är ett livsviktigt skydd som snabbt bryter strömmen vid jordfel, vilket minskar risken för elchock och brand. För laddboxar rekommenderas ofta en jordfelsbrytare Typ A med inbyggt DC-skydd (RDC-DD) eller, säkrast, en jordfelsbrytare Typ B. Detta beror på att elbilar kan orsaka likströmsfel som en vanlig jordfelsbrytare Typ A inte detekterar, och som kan ”blinda” enbart Typ A-brytare längre upp i installationen. Många moderna laddboxar har detta inbyggt.
• Säkring: Laddboxen måste anslutas till en egen, dedikerad säkring (automatsäkring) i elcentralen. Denna säkring ska vara dimensionerad för laddboxens maximala strömstyrka och skyddar kabeln mot överbelastning och kortslutning.
• Korrekt anslutning: Alla anslutningspunkter i elcentralen, kopplingsdosor och i laddboxen måste utföras korrekt och med rätt material för att undvika glappkontakt och överhettning.

Installation av laddboxar i brf och på företag

För bostadsrättsföreningar och företag tillkommer ytterligare aspekter vid installation av laddinfrastruktur utöver valet av kabel. Systemlösningar för administration, betalning och lastbalansering blir avgörande.

Lastbalansering: När många bilar laddar samtidigt kan den totala effekten snabbt överstiga fastighetens tillgängliga kapacitet (huvudsäkring). Dynamisk lastbalansering är en funktion som mäter fastighetens totala elförbrukning i realtid och automatiskt justerar ned effekten till laddboxarna när övrig förbrukning är hög. Detta förhindrar att huvudsäkringen löser ut och möjliggör att fler laddpunkter kan installeras på befintlig elanslutning utan kostsam uppsäkring.

Skalbarhet: Det är viktigt att välja ett system som enkelt kan byggas ut med fler laddpunkter i framtiden allteftersom behovet ökar. Vissa system, som de baserade på OCPP-standarden, ger större flexibilitet att lägga till laddboxar från olika tillverkare och att byta administrationssystem vid behov.

Administration och betalning: I en BRF eller på ett företag behöver det finnas ett system för att hantera användare, mäta individuell förbrukning och debitera kostnaden rättvist. Moderna plattformar kan automatisera detta och erbjuda olika betalningslösningar.

För organisationer som planerar större installationer, som bostadsrättsföreningar och företag, kan processen upplevas som komplex. Vålt AB är en nationell ledare inom laddinfrastruktur för elbilar och erbjuder kompletta helhetslösningar, inklusive professionell installation och hjälp med bidragsansökningar, för att förenkla processen för kunden.

Exempel på kabeldimensionering i praktiken

Nedan följer en förenklad tabell som illustrerar hur kabeldimensionen kan variera beroende på effekt och avstånd. Observera att detta är mycket generella exempel, och korrekt dimensionering kräver alltid en bedömning på plats av en behörig elektriker som tar hänsyn till alla relevanta faktorer.

Denna tabell ska enbart ses som en illustration. En korrekt dimensionering av installationskabeln måste alltid göras av en behörig elektriker enligt gällande normer och förutsättningar på platsen för att garantera säkerhet och funktion.

Sammanfattning

Valet av installationskabel till en laddbox är en avgörande faktor för en säker, effektiv och pålitlig laddningslösning. Kabelns dimension måste anpassas efter laddboxens maximala effekt, antalet faser och det fysiska avståndet till elcentralen. Förläggningssätt och omgivande faktorer påverkar också valet av både dimension och kabeltyp.

Att anlita ett behörigt elinstallationsföretag är inte bara ett lagkrav utan en nödvändighet för att säkerställa att installationen utförs korrekt, med rätt dimensionerad kabel och nödvändiga skydd som jordfelsbrytare och säkringar. För installationer i bostadsrättsföreningar och företag tillkommer behov av systemlösningar för lastbalansering, administration och betalning. En välplanerad installation med rätt kabel och system är grunden för en framtidssäkrad laddinfrastruktur.