Detektering av öppen PE hos elbilsladdare

[Bo.Siltberg]

Stickproppsanslutna elbilsladdare ("klump på sladden" för mode 2) kan ha en funktion som övervakar PE och upptäcker avbrott på PE. Kretsen för att prova denna funktion ser ut så här. Den inringade delen är alltså laddboxen. Provet går ut på att sluta S1 men lämna S2 öppen (eller öppna S2 efter drifttagning för att simulera fel som uppträder under laddningen).

Inloggade ser högupplösta bilder

Logga in

Skapa konto

Gratis och tar endast 30 sekunder

Min fråga är hur kretsen ser ut i laddaren för att upptäcka avbrott på PE? Jag undrar egentligen vilka krav laddaren ställer på skyddsjordningen? Kan inte lista ut det själv på rak arm.

Den kräver enligt standarden ett TN- eller TT-nät, då IT-nät ”inte fungerar”. Den kräver alltså en kontakt mot strömkällans N-pol med en resistans motsvarande antingen direkt koppling (TN) eller via moder jord (TT) men inte via en ”hög” impedans (IT).

Kan man dra slutsatsen att den kräver en resistans mot N på under 1600 Ω, men över jordmotståndet till strömkällan som kanske ligger på några hundra Ω i sämsta fall i ett TT-nät?

Jag drar mig till minnes denna gamla tråd, där laddaren (den första av dem) helt uppenbarligen kräver en kontakt mot ”husjord”, men är dock inte märkt med symbolen som förbjuder IT-nät. Detta medan en annan laddare endast krävde en koppling mellan N och PE (och därmed tillät laddning från en jordfri inverter).

Den ska upptäcka detta fel utan någon koppling till (moder) jord, till exempel via bilen, då dess kontakter ska vara öppna, inklusive kontakten för PE om laddaren är av den typen som bryter PE. I motsats till spänningssatt PE får den alltså inte upptäcka ett befintligt fel efter att kontakterna slutits.

För Sveriges del gäller fallet LNSE till vänster i figuren. Men då stickproppen kan vändas så måste skyddsfunktionen även klara av fallet LLSE, vilket ter sig enklare.

Det finns en annan standard där man brutit ut dessa skyddskretsar till en "vanlig" portabel och stickproppsansluten JFB för allmänbruk. Där finns inte motståndet R i provningskretsen. Förändrar det någonting?

R har ett värde som vid 230 V ger 15 mA. Betyder det något? Tillåtna märkspänningar ligger i spannet 120 – 480 V.

 

[witten]

Jag sitter inte med svaret på din fråga, men jag har sett lite på Artisan Electrics på YouTube, en elektriker som snöat in på laddboxar.

I UK är det tydligen krav på att antingen ha TT-system med eget jordspett till elbilsladdning, eller "PEN-fault detection". Det verkar han installera antingen separat eller helst en box som har det inbyggt. Kan det leda dig på rätt spår?

Jag tyckte det var intressant att se eftersom vi inte har det kravet i Sverige så vitt jag vet.

 

[Bo.Siltberg]

Det låter som att det ligger i linje med de internationella reglerna - man vill ha en extra säkerhet mot att bilens chassi blir spänningsförande gentemot moder jord då det vore riktigt dåligt för elbilsmarknaden. Både lokalt jordtag och PEN-övervakning syftar till det. Det nämns dock inte i standarden så UK har tydligen helt egna regler.

I Sverige har vi uteslutande TN-system och jag ser inget annat än att vi följer de internationella reglerna. Där beskrivs dock inget PEN-fel, eller dubbla fel på både N och PE. Förhoppningsvis tar de enskilda skydden mot avbrott N eller PE även PEN-brott tidigare i kedjan.

 

[witten]

Ja britterna verkar ha gått helt bananas med elbilsladdning eftersom det finns en hel bilaga till deras standard som reglerar saken.

https://electrical.theiet.org/media/2422/bs-7671-2018_a1_2020-inc-corrigendum-may-2020_read-only.pdf

 

[GK100]

Stickproppsanslutna elbilsladdare ("klump på sladden" för mode 2) kan ha en funktion som övervakar PE och upptäcker avbrott på PE. Kretsen för att prova denna funktion ser ut så här. Den inringade delen är alltså laddboxen. Provet går ut på att sluta S1 men lämna S2 öppen (eller öppna S2 efter drifttagning för att simulera fel som uppträder under laddningen).

[bild]

Min fråga är hur kretsen ser ut i laddaren för att upptäcka avbrott på PE? Jag undrar egentligen vilka krav laddaren ställer på skyddsjordningen? Kan inte lista ut det själv på rak arm.

Den kräver enligt standarden ett TN- eller TT-nät, då IT-nät ”inte fungerar”. Den kräver alltså en kontakt mot strömkällans N-pol med en resistans motsvarande antingen direkt koppling (TN) eller via moder jord (TT) men inte via en ”hög” impedans (IT).

Kan man dra slutsatsen att den kräver en resistans mot N på under 1600 Ω, men över jordmotståndet till strömkällan som kanske ligger på några hundra Ω i sämsta fall i ett TT-nät?

Jag drar mig till minnes denna gamla tråd, där laddaren (den första av dem) helt uppenbarligen kräver en kontakt mot ”husjord”, men är dock inte märkt med symbolen som förbjuder IT-nät. Detta medan en annan laddare endast krävde en koppling mellan N och PE (och därmed tillät laddning från en jordfri inverter).

Den ska upptäcka detta fel utan någon koppling till (moder) jord, till exempel via bilen, då dess kontakter ska vara öppna, inklusive kontakten för PE om laddaren är av den typen som bryter PE. I motsats till spänningssatt PE får den alltså inte upptäcka ett befintligt fel efter att kontakterna slutits.

För Sveriges del gäller fallet LNSE till vänster i figuren. Men då stickproppen kan vändas så måste skyddsfunktionen även klara av fallet LLSE, vilket ter sig enklare.

Det finns en annan standard där man brutit ut dessa skyddskretsar till en "vanlig" portabel och stickproppsansluten JFB för allmänbruk. Där finns inte motståndet R i provningskretsen. Förändrar det någonting?

R har ett värde som vid 230 V ger 15 mA. Betyder det något? Tillåtna märkspänningar ligger i spannet 120 – 480 V.

Har svårt att se något vettigt i det du visar där och texten runt det är det inte något som fattas? Knepig metod med avbrott i PE som kontroll finns ju ingen anledning till det. Var har du hittat den beskrivningen?

Att det i UK finns passus med lokala jordelektroder är inget konstigt så har de byggt även tidigare som förstärkning av typ "vattennolla" dvs andra strukturer än regelrätt ledare i kablar agerar PEN och även dragningar med "armerad" enledarkabel osv.

 

[Bo.Siltberg]

Ja britterna verkar ha gått helt bananas med elbilsladdning eftersom det finns en hel bilaga till deras standard som reglerar saken.

Jag läste den som hastigast och det var mycket prat om PME och dess vara eller icke vara. Jag undrar om de med PME menar TN-C i sammanhanget med elbilar. De verkar också väldigt försiktiga med PEN-brott, kanske av erfarenhet... Men i grunden vill vi alla ha en fungerande jordning som inte ger farliga potentialer mellan skyddsjord och moder jord - det är extra viktigt då en elbil är väldigt exponerad för väldigt många människor.

Har svårt att se något vettigt i det du visar där och texten runt det är det inte något som fattas? Knepig metod med avbrott i PE som kontroll finns ju ingen anledning till det. Var har du hittat den beskrivningen?

Det kommer från IEC 62752 som handlar om just IC-CPD - stickproppsansluten klump på sladden. Den tar upp skydd mot alla möjliga varianter på felkopplade uttag i den fasta anläggningen, vilket säkert kan ha ett värde. Någon text som beskriver kraven på en fullgod skyddsjord finns inte, bara detta prov.

Med S2 öppen gör ju R att PE får samma potential som N (eller L), men vilken skillnad kan DUT se när S2 är sluten? Den kanske mäter felströmmen?