Achter elke laadlocatie staat een transformator. Zijn taak is het middenspanningsnet, in Nederland meestal 10 kV tot 20 kV en elders in Europa tot 36 kV, terug te brengen naar de 230/400 V die AC-laadpunten nodig hebben of naar de ingangsspanning die een DC-lader gelijkricht. Het lastige is niet de overzetverhouding maar de dimensionering: laadvermogen is piekerig, harmonischenrijk en groeit tijdens de levensduur van de locatie.
Wat trekt een laadpunt echt?
AC-laadpunten liggen ruwweg tussen 3,7 kW eenfasig en 22 kW driefasig. Een DC-snellader trekt veel meer, gangbaar is 50 kW tot 350 kW, en ultrasnelle installaties bundelen meerdere laadpunten achter één vermogenskast. De AC-zijde van een DC-lader is een gelijkrichter, geen motor of verwarming, en dat verandert hoe de transformator de belasting ziet.
Bij een woning- of bedrijfsaansluiting bestaat de distributietransformator meestal al, en is de vraag of de straatkabel en de voedende 400 kVA- of 630 kVA-unit nog ruimte hebben zodra een deel van de huishoudens in de avondpiek laadt. Op een publieke snellaadlocatie is de transformator doorgaans specifiek voor die locatie geplaatst en gedimensioneerd.
Dimensioneer op gelijktijdigheid, niet op de som
De typeplaatvermogens optellen levert bijna altijd een te grote uitkomst. Zes laadpunten van 150 kW leveren zelden tegelijk 900 kW: voertuigen vlakken hun laadcurve af naarmate de accu voller wordt, en aankomsten spreiden zich. Een realistische gelijktijdigheidsfactor, samen met een load-managementsysteem dat het totale locatievermogen begrenst, houdt de transformator op een verstandig vermogen.
De omgekeerde fout is erger. Een te kleine transformator loopt warm, veroudert zijn papierisolatie sneller en dwingt de locatie tot afregelen juist wanneer die het drukst is. Eén vermogensstap reserve houden, en fundering en kabeltracé alvast op een grotere unit uitvoeren, is meestal goedkoper dan later een tweede netaansluiting.
Harmonischen, inschakelstroom en power quality
Gelijkrichters trekken niet-sinusvormige stroom. De harmonische stromen die daaruit volgen veroorzaken extra wervelstroomverliezen in de wikkelingen en extra opwarming, zodat een transformator voor een grote gelijkrichterbelasting derating of een uitvoering met meer tolerantie voor harmonischen kan vragen. Moderne laders met actieve ingangsomvormer gedragen zich aanzienlijk netter dan oudere zespuls-uitvoeringen, maar toets het effect toch aan de aansluitvoorwaarden van de netbeheerder.
De inschakelstroom verdient dezelfde aandacht. Het inschakelen van een transformator geeft een korte stroompiek van meerdere malen de nominale stroom, wat telt voor de beveiligingsinstellingen en de selectiviteit met de middenspanningszekering of vermogensschakelaar op de locatie.
Binnen, buiten of onder het gebouw?
Buiten is een olie-unit in een hermetisch afgesloten tank robuust en thermisch vergevingsgezind, mits de behuizing de vereiste IP-klasse haalt en er een opvangbak ligt. In een parkeergarage, onder een gebouw of in een besloten winkelomgeving vermijdt een gietharstransformator de vloeistof volledig en is de brandveiligheid eenvoudiger te onderbouwen. Wil je binnen toch vloeistof, dan is een biologisch afbreekbare estervloeistof met hoog brandpunt de middenweg.
Een praktische vuistregel: leg het aansluitvermogen vast rond de gelijktijdige piek die je echt kunt onderbouwen, laat load management de rest opvangen, en kies het transformatortype op basis van de locatie in plaats van andersom. Protrafo levert zowel olie- als gietharstransformatoren voor laadinfrastructuur en adviseert over de derating die een concrete gelijkrichterbelasting vraagt.
