Mitt inlägg handlade alltså om L-N-kortslutning. Om det inte framgick då, så säger jag det extra tydligt nu. JFB hanterar alla felfallen där ström leds till jord. Gäller för alla framtida inlägg. :)

I helt nomala intallationer med 1,5mm2 och 10A dvärg, så bryts inte strömmen inom 5s om man överlastar med mindre än 50A. Detta ses om jag har förstått inte som ett problem, vilket jag tycker är konstigt.

Däremot vill man att det på en 1000m lång kabel av samma dimension skall brytas inom 5s, trots att det bara är ca 10A som det kan bli fråga om vid kortis i bortre änden. Kortslutning närmare matande ände ger såklart högre ström, men sålänge man håller sig under 50A så bryts inte strömmen innan 5s. Varför ses det som ett problem?

Spelar det någon roll varför strömmen uppstår?
 
tommib
När strömmen bryts beror på hur mycket överlast det är. En vanlig dvärgbrytare har två utlösningsmekanismer. En magnetisk som bryter vid höga strömmar och en termisk som bryter vid långvarig överbelastning. Du har rätt i att en dvärgbrytare kan klara längre tid än 5s om det är måttlig överström, men den kommer lösa. Se t.ex. här https://en.wikipedia.org/wiki/Circuit_breaker#/media/File:Standard-Auslösekennlinie.svg

Det kan ta lång tid dock...

Min gissning är att man vid dessa låga överlaster förutsätter att det inte är en kortslutning L-PE/jord utan att det är L-N som vanligen inte är direkt personfarlig på samma sätt.

I ditt fall med den långa kabeln så skulle det utan JFB bli personfarligt med lång bryttid. En gissning är att reglerna är från innan breddinförandet av JFB....

Sen så tycker jag rent allmänt fortfarande att det är väldigt dumt att göra saker precis på marginalen, till och med på fel sidan om den, när det finns bättre och billigare alternativ.
 
Det finns ingen definierad gräns mellan överlastströmmar och kortslutningsströmmar vad jag vet, men en skillnad är att överlast är "normalt" map på att det kan inträffa genom handhavandefel, att man helt enkelt pluggar in för många mackapärer, medan kortslutning är ett fel, kabeln har tagit skada eller dylikt som orsakar en stum förbindelse utan övergångsresistans, i detta fall L-N.

Reglerna för överlast säger att för dvärgar så ska kabeln tåla lika mycket ström som dvärgens märkström, 10 A i detta exempel. Om kabeln tål så mycket ström kontinuerligt, då är villkoret för skydd mot överlast uppfyllt (det är inte samma 1-1-förhållande för smältsäkringar, en 6 A diazed kräver att kabeln tål 7.5 A kontinuerligt, lite sämre alltså). Här pratar vi om överlastströmmar på i storleksordningen 15-20 A. Ju högre ström, desto snabbare löser säkringen, så kabeln ska enligt denna regel vara skyddad.

Vid kortslutningar pratar vi normalt om strömmar på 200-400 A. Kravet här är att dvärgen ska lösa innan kabeln tar skada. Det finns inget krav i reglerna på att man ska hålla sig under 5 s, utan den gränsen finns bara för att upp till denna gräns finns det hjälp att hämta i reglerna i form a formler för beräkning.

En dvärg har ingen definierad ström som ger en frånkopplingstid på 5 s utan man måste använda värdet för 0.4 s (i motsats till smältsäkringar, vilket är anledningen till att jag rekommenderade en 6 A smältsäkring för ca 50 inlägg sedan). För en 10 A dvärg måste man upp i 100 A för att säkerställa frånkoppling (0.4 s), en C6 dvärg kräver 60 A, även för skydd av kablar vid kortslutningströmmar. Man får inte dimensionera för en ström på 50 A, det är ett förbjudet område så detta är ett problem, för dvärgar. Men det finns ju snabba dvärgar också, en B6 kräver bara 30 A :)

En smältsäkring har i motsats till överströmmar bättre karakteristik än dvärgar vid kortslutningsströmmar, och man kan dessutom räkna på 5 s. En 6 A diazed kräver 28 A för att lösa inom 5 s, i verkligheten lägre, ni har ju hittat att IFÖ's säkringar löser vid 14 A.

Det gör att även smältsäkringar har ett mycket mindre förbjudet område, för 6 A allt under 28 A jämfört med en C6 på 60 A (men väldigt nära en B6 på 30 A).

När vi kommer ned i så låga strömmar som 14 A för en fritt förlagd 1.5 mm² ledning så är vi faktiskt inom det område som kabeln tål kontinuerligt :) Så vi skulle kunna tillåta mycket längre tider. Gränsen 5 s är inte helig, utan medger bara att man kan tillämpa en formel. Men nu ska vi egentligen använda standardens värden, 28 A för 6 A diazed, och det är ju en ström som kan skada en 1.5 mm² ledning.

Om vi antar att kortslutningsströmmen längst bort är 28 A och sätter in den i den välkända "energiformeln" får vi att den minsta area som krävs hos kabeln för att den inte ska ta skada efter 5 s är sqrt(5)*28/115 = 0.54 mm² :) Inte ens med 1.5 mm² går det dock att komma upp i så hög ström, ännu mindre 14 A. Så frågan om skydd av kabeln vid fel L-N är lite off i denna tråd om vi enbart ser till punkten längst bort.

Om vi istället tittar 50 meter bort från matningspunkten där kanske den första skarvpunkten ligger så har vi där en ledningsresistans på ca 1.25 Ω för 1.5 mm² och en kortslutningsström på ca 180 A (utan att räkna med förimpedansen). Här krävs att säkringen löser inom (115*1.5/180)^2 = 0.92 s för att kabeln (1.5 mm²) inte ska ta skada. En 6 A diazed kräver dock bara 47 A för att lösa inom 0.4 s så det är lugnt. Jag har inte räknat på om det finns någon dålig punkt längs kabeln...tror inte det, det kan finnas vid en tightare dimensionering med 16 A och 1.5 mm².

Det har varit många turer med korta inlägg i denna tråd men jag hoppas detta reder ut lite och inte bara förvirrar.
 
  • Gilla
Mikael_L och 2 till
  • Laddar…
Jag tror vi kanske är överens i så fall, fast "den välkända energiformeln" känner jag inte till. Beskriver den hur mycket ström en kabel tål, vid olika tider?
 
Ja den är välkänd för dem som läser reglerna ;)

Den kan betraktas lite som en universalformel för att beräkna hur stor kortslutningsström en kabel tål, och hur länge. Man kan vända på formeln och beräkna en rad olika faktorer som till exempel minsta area.

Formeln har inget namn. Utifrån ingående parametrar skulle man kunna kalla den för energiformeln vilket framgår tydligast i den fjärde formen nedan. Tittar man så ingår ju faktorerna ström i kvadrat (=effekt) och tid vilket ju blir energi. Det är alltså en tidströmsformel.

Energiformeln.JPG

där

s = Ledararean i mm²
I = Den effektiva korslutningsströmmen (effektivvärdet).
t = Tid (s). Observera att formeln endast är tillämpbar för tider upp till 5 sekunder.
k = En kombinerad faktor som beror av ledarens material, isolering, driftstemperatur och maximal kortslutningstemperatur. 115 gäller för PVC-isolerad koppar.

De olika tillämpningarna av formeln är följande, från vänster till höger:

  1. Man kan beräkna den tid t som det tar att värma upp en ledare från dess driftstemperatur (0-90 °C) till dess maximala kortslutningstemperatur (160-250 °C).

    I detta fall anges aktuell ledararea och kortslutningsström.

    Tiden kan sedan jämföras med diagrammet över frånkopplingstiden för valt kortslutningsskydd vid aktuell ström, vars tid alltså skall vara kortare än t.

    • För exempelvis strömmen 100 A, k = 115 och ledararean 1.5 mm² blir tiden t = 3 s. Vid 100 A ska en C10A dvärgbrytare lösa inom 0.1 s så där finns god marginal.
    .
  2. Man kan beräkna nödvändig kabelarea för till exempel skyddsledare,

    I detta fall är I aktuell kortslutnings- eller felström och t är överströmsskyddets frånkopplingstid vid denna ström.

    • För exempelvis strömmen 100 A, k = 115 och frånkopplingstiden 0.1 s blir minsta area 0.3 mm².
    .
  3. Man kan beräkna den maximala ström som tillåts vid en viss frånkopplingstid och ledararea. Frånkopplingstiden beror ju av strömmen så här är det svårare att hitta tillämpningar. Man kan dock tänka sig en dvärgbrytare som ju har samma frånkopplingstid 0.1 s för alla strömmar över en viss gräns, men då bör man istället jämföra skyddets genomsläppta energi mot k²S² för kabeln,
    .
  4. Man kan jämföra den energi (I²t) som ett överströmsskydd släpper igenom mot den energi (k²S²) som en kabel tål, eller med andra ord, beräkna den högsta eller minsta energi som krävs eller tillåts.
 
  • Gilla
Mikael_L och 4 till
  • Laddar…
Bo.Siltberg skrev:
Vid kortslutningar pratar vi normalt om strömmar på 200-400 A. Kravet här är att dvärgen ska lösa innan kabeln tar skada. Det finns inget krav i reglerna på att man ska hålla sig under 5 s, utan den gränsen finns bara för att upp till denna gräns finns det hjälp att hämta i reglerna i form a formler för beräkning.
Så det finns inget direkt krav i reglerna för att man skall bryta pga felfallet kortslutning som sådant? Utan det blir bara en konsekvens om reglerna för skydd av kabeln? Så om man vet att början av kabeln klarar sig med vald säkring så finns det inget som hindrar att man gör den "hur lång som helst" av det skälet? (Ja, spänningsfallet gör den ju "oanvändbar", och personskyddet måste uppnås, men det bortser vi från här).
 
Kanske passar bra med ett citat från reglerna, en allmän regel:

Skyddsanordningar ska vara utförda på ett sådant sätt, att alla överströmmar (överlastströmmar och kortslutningsströmmar) som flyter i kretsens ledare bryts innan strömmen orsakar fara på grund av termiska (brandrisk) och mekaniska effekter eller temperaturstegringar som kan förstöra isolering, skarvar, anslutningar eller material som omger ledarna.
Jag tolkar detta som att man inte måste bryta strömmen så länge den inte är så hög att den kan orsaka en skada.

Om farliga överströmmar kan uppstå i fasledarna ska dessa automatiskt frånkopplas av överströmsskydd.
Det finns vidare regler som säger att en ledare inte behöver särskilt skyddas mot överlast- och kortslutningsströmmar om den matas
från en matningskälla som inte kan ge en ström som överstiger ledarens belastningsförmåga. Är man lite generös kanske man kan tillämpa detta är efter en viss punkt i kabeln där resistansen blivit så hög att inga farliga strömmar kan uppstå ;)

Men nu vill jag inte säga att detta medger långa kablar. Förutom att den blir oanvändbar pga spänningsfall så har vi brandrisken att beakta (och i detta fall även diverse yttre påverkan på kabeln som ligger o dräller i skogen). Även en måttlig ström kan orsaka och underhålla en brand, så vid en skada på kabeln vill man nog att den orsakar en sådan strömrusning att ett överströmsskydd kan bryta matningen. Vid en lång kabeln kan det finnas punkter som inte har detta skydd antingen av ett överströmsskydd eller av kabeln egen resistans.
 
  • Gilla
lars_stefan_axelsson och 1 till
  • Laddar…
Mikael_L
Bo.Siltberg skrev:
Reglerna för överlast säger att för dvärgar så ska kabeln tåla lika mycket ström som dvärgens märkström, 10 A i detta exempel. Om kabeln tål så mycket ström kontinuerligt, då är villkoret för skydd mot överlast uppfyllt
Lite spännande då vi vet att en dvärg som är konstruerad enligt spec tillåter vad som helst mellan 1,13 och 1,45 ggr märkström utan att lösa. :)

Bo.Siltberg skrev:
(det är inte samma 1-1-förhållande för smältsäkringar, en 6 A diazed kräver att kabeln tål 7.5 A kontinuerligt, lite sämre alltså). Här pratar vi om överlastströmmar på i storleksordningen 15-20 A. Ju högre ström, desto snabbare löser säkringen, så kabeln ska enligt denna regel vara skyddad.
Var hittar man reglerna och värden/tabeller för detta?
 
Redigerat:
Känns som att det borde finnas en tråd om detta, men det närmaste jag hittar är denna om 13 A säkring:
https://www.byggahus.se/forum/el/177770-13a-sakring.html?showAll

Reglerna i 433.1 medger att man kan överbelasta en kabel - det är faktorn 1.45. Det står uttryckligen i texten att formeln medger överbelastning.

Då en dvärg säkert löser vid 1.45 x märkströmmen så blir det därför ett 1-1-förhållande mellan säkringens märkström och kabelns belastningsförmåga.

För smältsäkringar är denna faktor 1.9 för 10 A och 1.6 för 13 A och högre (se IEC 60269-3), så dessa kräver en lite högre belastningsförmåga hos kabeln än märkströmmen hos säkringen.

Samtidigt kan inte jag se några marginaler i den belastningsförmåga som anges i reglerna. Det angivna värdet ger i verkligheten en ledartemperatur på 70 grader eller vad som nu tillåts för kabeltypen och förläggningssättet. Så det finns uppenbarligen ett tidsmoment med i denna riskbedömning, att kablar vanligen inte överbelastas så länge att de tar skada. Nån som har lust att testa gränserna hemma? Tänk på elräkningen bara :cool:
 
Det ser du i de vanliga elinstallationsreglernas avsnitt kring ledningsdimensionering. Tex kan man se att just överströmsområdet 13 A inte skiljer avsevärt från 10 A Diazed som ofta felaktigt framhålls här på BH. Annars kan man givetvis göra vidare djupdykningar i direkta produktnormer osv men vi blir få kvar då skulle jag tro. :)

Och precis som Bo skriver finns vad jag kommer ihåg ganska många trådar kring detta.
 
Vi vill skicka notiser för ämnen du bevakar och händelser som berör dig.