Kan switchbrus blockera jordfelsbrytare?

[swirve]

Hur är det med läsaförståelsen? Om du (någon) skall göra ett trovärdigt test om JFB kan störas ut av switchbrus så måste du ju veta vilket switchbrus som kan förekomma i en typisk anläggning. Ger de störningarna >50mA i stör-ström i JFB? Om du inte vet störnivåerna, hur ska du då kunna sätta upp ett med realistiskt testfall?
Det är troligt att det finns någon nivå, godtyckligt hög, som kommer ge problem för JFB. Det behöver man inte göra något test för att lista ut. Frågan är om dessa nivåer förekommer och det i praktiken är ett problem?!

(jag vet inte vad dessa nivåer är, jag vet bara vilka nivåer som testas mot i tex. 61000-4-16 som är den test-standard som används för enheter i industriella tillämpningar som har krav på immunitet mot cm-störningar. De nivåerna är satta efter vad som kan förväntas i olika tillämpningar).


Sen kan det ju vara ett problem iom att det är o-reglerat, så en enhet kan vara extremt känslig för störningar på samma sätt som en enhet kan ha extremt höga nivåer på störningar eftersom det inte finns några krav varken på emission eller imunitet.

 

[Fairlane]

Vem skall då betala utbyte av alla maskiner och all utrustning? Alla maskiner måste bytas ut. alla. För mig skulle det handla om en kostnad på mellan 1 och 2 miljoner kronor. En investering i utrustning som för närvarande inte ens finns på marknaden.

Vad är det för maskiner du talar om?
Är det stora byggen, vilket det rimligen bör vara med de priserna, så får man väl ha en elektriker som kan koppla förbi jordfelsbrytaren istället eller lägga några uttag utanför jordfelsbrytare etc.

Säg att man att man har en knapp man kan trycka in på jordfelsbrytare, så att den inte längre löser ut. Vad tror du kommer hända i de flesta hus bör de får problem? De kommer se till att jordfelsbrytaren inte fungerar och kanske, ringa en elektriker senare, troligen inte för "problemet är ju löst".

Bland annat behövs en ny standard för stöpslar och uttag och helt nya typer av elmotorer.

Eller en elektriker som kan lägga uttag utanför jordfelsbrytaren under byggtiden?

Min erfarenhet är tyvärr att jordfelsbrytare fungerar endast inomhus i fullt uppvärmda utrymmen.

Vilket är det absolut vanligaste användningsområdet för vanligt folk.

 

[Martin Lundmark]

Hur är det med läsaförståelsen? Om du (någon) skall göra ett trovärdigt test om JFB kan störas ut av switchbrus så måste du ju veta vilket switchbrus som kan förekomma i en typisk anläggning. Ger de störningarna >50mA i stör-ström i JFB? Om du inte vet störnivåerna, hur ska du då kunna sätta upp ett med realistiskt testfall?
Det är troligt att det finns någon nivå, godtyckligt hög, som kommer ge problem för JFB. Det behöver man inte göra något test för att lista ut. Frågan är om dessa nivåer förekommer och det i praktiken är ett problem?!

Hej swirve

Var har jag skrivit att jag här håller på att sätta upp ett realistiskt testfall för jordfelsbrytare?
Jag har däremot uppmanat att vi borde göra ”realistiska” tester av våra jordfelsbrytare i villan?.

Jag upprepar; Det är INTE främst nya jordfelsbrytare som jag efterlyser, utan normer för att begränsa switchbruset ifrån de elapparater vi själva önskar installera i våra villor. Samtidigt som vi där, både önskar att exempelvis ha multimediautrustning och i framtiden ökad mängd hemsjukvård.

Jag skriver här på byggahus för att informera villaägare att vi fortfarande inte har produktnormer för switchbruset. Kommer dessa i framtiden, då sitter vi i våra villor med de elapparater vi själva har bestämt att köpa och installera.

Vi kan inte senare kräva åtgärder på dessa utrustningar för att minska nivåerna av switchbrus utan detta får vi bekosta själva. Som ansvariga anläggningsägare är det vi som bär ansvaret.

Tar vi med detta i besluten?


Incidenten på sjukhuset visar, en konsekvens, för andra produkters funktion genom att det saknas normer för switchbrus.

Rimligen så kommer fler konsekvenser att synas framöver.

Hur tänker vi hantera det?

”Sticka huvudet i sanden”?

 

[blackarrow]

Vad är det för maskiner du talar om?

Jag har också erfarenhet av JFB som löser ut i otid.
Det kan tex vara en fin fräsch Bosch gersåg som funkar finfint hemma, men som i sommarstugan löser JFBn trots torr omgivning. Spelade ingen roll om man var inte i huset eller ute på gräset.
Då letar man upp ett uttag utan JFB så snickrandet kommer igång. 😳

Fenomenet har jag svårt att förklara, men motorn, EMC-filter, ledningarna och kvaliteten på JFB är väl det ”enda” som kan påverka. 🙄
Det var själva starten som löste JFB.

Men detta är off topic

 

[lars_stefan_axelsson]

Fenomenet har jag svårt att förklara, men motorn, EMC-filter, ledningarna och kvaliteten på JFB är väl det ”enda” som kan påverka. 🙄

Nej. Du har resten av anläggningen också. Apparater får som sagt läcka lite, och om flera apparater läcker så kan summan till slut bli för stor.

Så du kanske har någon äldre apparat i stugan som redan läcker, och då puttar sågen JFB:n över kanten.

Därmed inte sagt att det måste vara så, det kan också vara något annat, men det är en av felkällorna.

Själv så har jag aldrig haft några problem med något verktyg/maskin, varken med den förra eller den nya JFBn.

 

[Bo.Siltberg]

Strömrusningen vid start kan också få en JFB ur balans, speciellt om den är induktiv. Det behöver inte vara läckströmmar. Men man kan tycka att startströmmen borde vara lägre i sommarstugan.

 

[dan_norstedt]

Själv så har jag aldrig haft några problem med något verktyg/maskin, varken med den förra eller den nya JFBn.

Det som ställer till det med enkla elverktyg är ofta att de har en asynkronmotor och bara en av/på-strömbrytare. I det fallet så är mot-EMK:n vid stillastående 0 med resultat att strömmen i stort sett bara begränsas av resistansen av lindningarna. När väl motorn snurrar på arbetsvarvtal så är mot-EMK nära driftspänningen, och strömmen beroende på belastning. Typisk startström på en normalt dimensionerad 1hk asynkronmotor är 10-20 ggr nominell ström (230V enfas: 30 till 60A) när man startar med en enkel strömbrytare.

Så, om man har sådana apparater kan man välja en mer överdimensionerad och/eller bättre JFB som tål kraftigare strömspikar. Men enklaste sättet att undvika problemet är antagligen att bara skaffa apparater med varvtalsreglering.

---

Men för att återvända till topic, jag är helt med på swirves fråga hur realistiskt det är med 50 mA 1-100kHz-området störström/övertoner common-mode i ett normalt hem?

En apparat ger så mycket (10VA) borde ge upphov till oljud (även om man inte hör över 20kHz toner direkt så hörs de ofta indirekt om de har amplitudmodulation). Dessutom är induktansen i ett normalt elsystemet inte är försumbar vid 100kHz.

Det enda som jag skulle kunna se i ett normalt hem där det förekommer så kraftiga störströmmar internt är värmepumpar med inverterstyrning då switchfrekvenerna där ligger inom 1-100kHz, men denna switch är intern och invertern i sig drivs via en AC/DC-konverter som ligger högre upp i frekvens (detta för att hålla nere kostnaden på induktanserna), och där övertonerna ligger ovanför 150kHz och därför är reglerade och måste ligga under tillämpliga gränsvärden, och de kommer inte heller undan med de värden som gäller i industrimiljö. Så jag tror inte heller värmepumpar i verkligheten kan ge störströmmar 1-100kHz > 50mA som når fram till elcentralen.

Så jag delar swirves skeptiska uppfattning. Jag tror detta är ett icke-problem i hemmiljö.

 

[Martin Lundmark]

Men för att återvända till topic, jag är helt med på swirves fråga hur realistiskt det är med 50 mA 1-100kHz-området störström/övertoner common-mode i ett normalt hem?

En apparat ger så mycket (10VA) borde ge upphov till oljud (även om man inte hör över 20kHz toner direkt så hörs de ofta indirekt om de har amplitudmodulation). Dessutom är induktansen i ett normalt elsystemet inte är försumbar vid 100kHz.

Det enda som jag skulle kunna se i ett normalt hem där det förekommer så kraftiga störströmmar internt är värmepumpar med inverterstyrning då switchfrekvenerna där ligger inom 1-100kHz, men denna switch är intern och invertern i sig drivs via en AC/DC-konverter som ligger högre upp i frekvens (detta för att hålla nere kostnaden på induktanserna), och där övertonerna ligger ovanför 150kHz och därför är reglerade och måste ligga under tillämpliga gränsvärden, och de kommer inte heller undan med de värden som gäller i industrimiljö. Så jag tror inte heller värmepumpar i verkligheten kan ge störströmmar 1-100kHz > 50mA som når fram till elcentralen.

Så jag delar swirves skeptiska uppfattning. Jag tror detta är ett icke-problem i hemmiljö.

Hej dan_norstedt

Incidentrapporten har visat svårigheten i att testa jordfelsbrytarens funktion med de normenliga mätinstrument som tagits fram, om de samtidigt finns switchbrus i frekvensområdet för supraharmonics i elnätet.

Trots fyra olika provade jordfelsbrytare så godkände inte instrumentet jordfelsbrytaren enligt kraven. Jordfelsbrytaren klarade t.ex. inte stipulerad tid.

Provet genomfördes med elanläggningen i ”normaldrift” d.v.s. inga elapparater bortkopplades vid testen.

Marcus Elkund genomförde extra LAB-prov och kunde då konstatera att om han samtidigt med obalansströmmen på 50 Hz påförde strömmar i frekvensområdet 1kHz – 100 kHz så kunde han även då, få instrumentet att underkänna jordfelsbrytaren. Vid 50 mA extraström i frekvensområdet 1kHz – 100 kHz löste inte jordfelsbrytaren ut alls med test-instrumentet.

Målet med normen och användningen av testinstrumentet är att anläggningsägaren (som har ansvar för sin elanläggning) kan verifiera att jordfelsbrytaren är korrekt.

Händelsen som tas upp i incidentrapporten visar att det kan finnas anledning att komplettera de test av jordfelsbrytare som görs med anläggningen normala elutrustning bortkopplad med en extra test där elanläggningen är

I annat fall så vet ju inte anläggningsägaren om jordfelsbrytarna klarar normkravet i normaldrift.

Orsaken till att test ”i normaldrift” inte, idag, står med i normen för test av jordfelsbrytare, beror rimligen på, att man inte var medveten om switchbruset och dess påverkan.

Jag har lite svårt att förstå att focus har hamnat på just ”50 mA”. Det handlar även om att klara tidskrav.

Om vi även testar elanläggningen ”i normaldrift” i en extratest med mätinstrumentet, då behöver vi inte ägna tid åt att diskutera ”50 mA” eller inte. Då svarar det tester vi gör rimligen, mot det krav som normen ställt på jordfelsbrytare.

Klarar inte jordfelsbrytaren test med mätinstrumentet, då kan vi väl rimligen inte en anläggningsägare som har ansvar för sin elanläggning börja ”kohandla” med att godkänna andra mätvärden?

Om en som anläggningsägare undantar delar vid test, som till exempel solcellsanläggning och elbilsladdning, så ändrar det inte på att han fortfarande ansvarar för sin elanläggning.

Jag kan tänka mig att normen kommer att ändras med anledning av att switchbrus finns i våra elanläggningar.

Det viktigaste är dock, att vi får produktnormer som begränsar switchbrusets nivå i våra hem.
Men även i andra lokaler som förskolor, skolor, kontor, arbetsplatser affärer etc. som även har krav på jordfelsbrytares funktion

 

[dan_norstedt]

Du tillför ingen information i frågan om detta är relevant i hemmiljö.

Är den inte det så finns ingen anledning att lägga till syntetiska krav som enkla JFB inte klarar av.

 

[Martin Lundmark]

Är den inte det så finns ingen anledning att lägga till syntetiska krav som enkla JFB inte klarar av.

Hej dan_norstedt
Nu får du nog förklara på ett sätt så att vi alla förstår.

Vad menar du med ”syntetiska krav” i detta fall?

Är det ett ”syntetiskt krav” att jordfelsbrytaren skall fungera vid normaldrift av elanläggningen?

 

[Martin Lundmark]

Du tillför ingen information i frågan om detta är relevant i hemmiljö.

Hej dan_norstedt

Du skrev; Du tillför ingen information i frågan om detta är relevant i hemmiljö.

Det var ju just detta jag skrev om, läser du inte det jag skriver?

Om vi, när vi genomför test av jordfelsbrytare, även genomför en test vid normaldrift av elanläggningen, då kommer ju det att visa, om detta är relevant i hemmiljö.

När tillräckligt många tester i tillräckligt många anläggningar är genomförda, då har vi till slut ett underlag, där vi kan se om det blir en skillnad med, och utan, inkopplade laster som genererar switchbrus.

• Jag vill naturligtvis att det inte blir någon skillnad.
• Jag vill att nivån av switchbrus är låg, och att ingen behöver byta ut någon jordfelsbrytare.
• Det är därför jag efterfrågar begränsning av switchbrus i produktnormerna för våra elapparater.

När vi skriver här, på byggahus, då gör vi det för att hjälpa varandra

Jag vill ha en fungerande elkraftförsörjning till rimligt låga elpriser.

Så ställer jag frågan igen; Vad menar du med ”syntetiska krav” i detta fall?
”Är det ett ”syntetiskt krav” att jordfelsbrytaren skall fungera vid normaldrift av elanläggningen?”

 

[Martin Lundmark]

Det är ju inte första gången som organisationer som värnar om elbranschen försöker hitta/skapa argument för att motivera stora utbyteskampanjer (av tex JFB) i våra hem.

Hej Gabbe1

Det är jag som startat denna tråd, som länkar till artikeln i Elinstallatören (5 dec 2024) med rubriken ”Elkvalitet: ”Fick tips om att testa jordfelsbrytare typ F” Publicerad 5 dec 2024, 10:21
https://www.elinstallatoren.se/2024...t:645782d0-5f3f-4731-882c-771072fce659:eld_90

Artikeln i Elinstallatören baseras på det inlägg ”Kraftelektronik påverkar elkvaliteten” som jag skrev och som publicerades i Second Opinion, den 12 november, 2024.
I Artikeln i Elinstallatören så kompletterades innehållet i mitt inlägg, bland annat med kommentarer av Mikael Carlson, Elsäkerhetsverket och Marcus Eklund. https://second-opinion.se/kraftelektronik-paverkar-elkvaliteten/

Det var Marcus Eklund, som 2023-04-12 skrev en incidentrapport till Elsäkerhetsverket (som fick diarienummer: 23EV2449 på Elsäkerhetsverket) och som är orsaken till mitt inlägg på Second Opinion, den 12 november, 2024.

Varken jag eller Marcus vill att vi skall behöva byta ut jordfelsbrytare, tvärtom. Men vi vill begränsa switchbruset. Därför så skulle jag vilja veta:

• När du, med anledning av det jag ovan beskrivit, skriver ”organisationer som värnar om elbranschen försöker hitta/skapa argument för att motivera stora utbyteskampanjer (av tex JFB) i våra hem”. Vilka syftar du då på?
• På vilket sätt har de i det jag beskrivit ovan försökt hitta/skapa argument för att motivera stora utbyteskampanjer (av tex JFB) i våra hem.
• Vad menar du, med ditt inlägg, att du tillför till alla läsare här på byggahus, när det gäller problematiken att veta om samhällets alla jordfelsbrytare verkligen fungerar korrekt när det gäller.

Jag anser att här på byggahus så skriver vi för att hjälpa varandra, anser även du det?

 

[Martin Lundmark]

Hej

När det gäller vilka nivåer av switchbrus i frekvensområdet för supraharmonics som uppkommer i våra elsystem, så beror det till stor del på de val som vi som fastighetsägare gjort. En del av oss har t.ex. valt solceller på taket andra har en eller två elbilar som kan laddas från husets elsystem.

På sidan 38 i doktorsavhandlingen av Tim Slangen; ”Supraharmonics and Electric Vehicle Charging” så återfinns mätningar på 8 olika elbilar (benämnda EV-1 till EV-8) med ombord laddare.
https://research.tue.nl/files/313512600/20231218

“Eight popular EVs were tested, which in 2020 covered 92% of the market share in the Netherlands. They are randomly denoted as EV-1, EV-2. A more detailed analysis is presented for the vehicles with the highest supraharmonic distortion, EV-1, and EV-2. EV-1 has a 3-phase on-board charger with a maximum current of 32 A (22 kW) and a battery capacity of 52 kWh. EV-2 has a single-phase charger with a maximum current of 29 A (6.7 kW) and a battery capacity of 36 kWh. Details on the measurement set-up and the test procedure are described in [92]. A 200 ms window resulting in a 5 Hz resolution is used for the measurement.”

Vidare I texten så hänvisas vi till en tabell; “In Fig. 4.2, the frequency spectrum up to 100 kHz of the current to EV-1 when charging at 16A is shown; values are peak values obtained during charging at full power. The test is performed on the public grid connection, including secondary emission. Measuring before and after connecting the EV allows to determine the switching components. The component with the highest amplitude is around 10 kHz and has a magnitude of 1080 mA. The harmonic from this first component is visible around 20 kHz and even the next one around 40 kHz.

Switchbrus vandrar I elnätet dit impedansen för switchbrusets frekvens är lägst. Ibland är det mot matande transformator, men det kan även vara till villan bredvid eller en annan elbilsladdare t.ex på samma parkeringsplats till ett hyreshus.

I dokumentet “Supraharmonics– The Next Big PQ Concern” så visas i bild 25 switchströmmen med en elbilsladdare ansluten och i bild 26 hur switchströmmen till elbilsladdaren ökar när en andra elbilsladdare ansluts. https://www.mirusinternational.com/...cs-The-Next-Big-PQ-Concern-(20.09.09)(WS).pdf

Switchbrus verkar vara något som vi inte har greppat tillräckligt bra, för att ställa krav på produktnormer som begränsar genereringen till elnäten.

Om den utrustning som vi köper och ansluter till elnätet genererar för höga nivåer switchbrus, (då lämpliga produktnormer saknas) då kan vi inte sedan komma tillbaka till tillverkaren och kräva åtgärder. Det är vi själva som får bekostat eventuella åtgärder. Det är vi fastighetsägare som själva ansvarar för vårt eget elsystem.

 

[hempularen]

Jag känner att jag bara har väldigt översiktlig kunskap på området. Men det verkar som Martin Lundmark har hittat ett "gap" i specifikationerna. Det finns regler för hur mycket störningar en apparat får skicka ut, men tydligen sträcker det sig inte ned till 100 kHz bandet. Om jag förstår problemet rätt.

Inom de högre frekvensområdena finns det normer/regler för hur mycket en apparat får stråla ut (både i luften och via anslutna ledningar). Och det finns normer för hur mycket störningar en apparat skall tåla att utsättas för. Nivåerna är satta så att en rimlig summa av tillåtna utstrålade störningar inte skall överstiga nivån som en apparat måste klara att utsättas för.

Men inom det aktuella frekvensområdet finns tydligen inga normer. Det vore ju rimligt med regler även inom området upp till 100 kHz, jag förstår inte varför man tydligen låtit bli att sätta specar inom det området.

Men är detta ett reelt problem i hemmamiljöer idag?

 

[snuttjulle]

Jag har inte heller kunskapen så att jag förstår dessa långa utlägg med en massa värden som jag inte kan bedömma.
Men det jag saknar som jag kanske har missat då jag inte fattar vad som står är om det finns några mätvärden från normala hushåll.
Har man där hittat höga värden som man sedan i Labb provar testinstrument och JFB på dessa värden och de då inte löser är detta ett problem.
Men utan grundförutsättningen med vad man kan i ett normal hem har för värden ger ju inte ev labb något av värde.
Utan att veta enheter eller faktiska värden tänker jag såhär.
I labb ser man att JFB slutar fungera vid 200 bananer och går ut och varnar för detta. Att i typ inga verkliga fall kommer ingen JFB i en installation aldrig se mer än 2 bananer och det är i ett extremfall som man faktiskt lyckades mäta ute i en villa men de flesta mätningar har man knappt kunnat påvisa några bananer alls.
Testen som då utförts i Labbmiljö ger ju bara information som inte kan användas för att varna för dessa bananer.