Byggahus.se

EMC, skyddsledare och potentialutjämning

  1. M
    Medlem · 194 inlägg
    Hej,

    I samband med frågeställningen “Val av eya eluttag i huset, jord eller inte?” hamnade vi lite utanför ämnet (EMC, skyddsledare och potentialutjämning, supratoner)

    Jag startar därför en tråd om ”EMC, skyddsledare och potentialutjämning, supratoner mm”

    När lagen (1992:1512) om elektromagnetisk kompatibilitet (EMC) tillkom, så blev Elsäkerhetsverket tillsynsmyndighet för ledningsbundna störningar i installationer (som sedan kan gå i luften). Post och telestyrelsen har ansvar för radiokommunikation (som även det går i luften).

    I elinstallationsreglerna SS 436 40 00, utgåva 3 finns två avsnitt som tydligt pekar ut EMC och EMI (Electromagnetic Interference [Elektromagnetisk störning])

    Gällande einstallationen finns paragraf 444, Åtgärder mot elektromagnetisk påverkan sid. 165–192

    Gällande elapparater finns paragraf 515, Förebyggande åtgärder mot ömsesidig skadlig påverkan sid 212

    Men det är mängder av andra paragrafer i elinstallationsreglerna som kan användas för att hantera EMC. Därför passar det bra att Elsäkerhetsverket blev tillsynsmyndighet, men det gäller att det kan tillämpas på ett bra sätt för att fungera.

    Jag har under flera år påpekat att det EMC och Elkraft (elinstallationer) hanteras av två olika ”ingenjörsgrupper”

    Det finns en grupp duktiga ingenjörer som arbetar med elapparater. De testar dessa apparater en och en gällande apparatstandarder angående EMC (som ingår i maskindirektivet för CE märkning).

    Det finns en annan grupp duktiga ingenjörer (installatörer) som arbetar med elinstallationer.

    Dessa två gruppers kunskaper möts vid elanslutningen (eluttaget) och det är sällan att samma grupp både bygger apparater och anläggningar, eller kan tillräckligt om båda dessa områden.

    Överdriver jag?

    Jag har svårt att hitta inlägg i elkraftsammanhang (och i detta forum) om skyddsjord eller inlägg om potentialutjämning, med hänsyn till EMC

    Har jag missat alla de inläggen, så får ni gärna visa mig!

    Covid -19 har satt focus på hemmaarbete (hemmakontor) Klarar vi av att hantera EMC då?

    Klarar vi av kraven som ställs vid hemmasjukvård?
     
    Redigerat 30 dec 2020 13:40
  2. E
    Medlem · 19 419 inlägg
    Kanske det beror på att dom allra flesta som häckar här är "verksam" i vanlig hemmiljö och där är EMC i praktiken inget problem som dom allra flesta inte bryr sig om.
     
  3. M
    Medlem · 194 inlägg
    Hej elmont

    Utmärkt om det idag är ett ickeproblem.

    Är det så i morgon också för dessa, med tanke på teknikutvecklingen (hemmakontor, hemsjukvård och multimediasystem?

    Vad kostar det att i efterhand (sedan en renovering är gjord t.ex. stambyte i en bostadsrättsförening) separat byta ut elsystemet till skyddsjordning?

    Vad kostar det att i efterhand genomföra den extra potentialutjämning som behövs för hemsjukvård (t.ex. dialys) i ett nästan nytt hus?
     
  4. lnilsson
    Medlem · 530 inlägg
    Lite funderingar:

    Utifrån min (ringa) erfarenhet så är det främst två saker som orsakar störningar på elnätet i hem:
    - Störande apparater (dåliga mobilladdare, inverters i värmepumpar etc.)
    - Svagt elnät (hög förimpedans) eftersom strömövertoner från apparater orsakar spänningsövertoner som stör andra apparater.

    Potentialutjämning får mindre betydelse för störningar i hemmet när fler saker blir dubbelisolerade och mer kommunikation körs över fiber eller oskärmad kabel.

    Edit: Däremot skapar den ökade användningen av led-lampor och fler switchade nätadaptrar mer störningar i hem, så det kanske kan bli ett problem i framtiden?
     
  5. E
    Medlem · 19 419 inlägg
    Skyddsjordning vid nyproduktion och renoveringar av lite mer omfattande arbeten har väl varit ett krav sedan slutet på förra seklet.
    Och skulle det uppstå problem bör väl kraven ställas på tillverkarna av "apparater" som ska användas i befintliga system, för man kan ju aldrig tycka det är OK att vara tvungen att bygga om befintlig infrastruktur för att tillverkarna levererar undermåliga apparater.
     
  6. M
    Medlem · 194 inlägg
    Hej elmont

    Du skriver ”Skyddsjordning vid nyproduktion och renoveringar av lite mer omfattande arbeten har väl varit ett krav sedan slutet på förra seklet.”

    Visst är det så men, det som jag lyfter här, det hindrar inte att vi fortfarande har många villor och lägenheter utan skyddsjord.

    Trådskaparen med frågeställningen “Val av eya eluttag i huset, jord eller inte?” hade ”ett Gullringshus på 110 kvm från 1982 och har jordfelsbrytare vid elcentralen” där de ojordade uttagen gulnat och ville veta om det var oklokt att behålla ojordat.

    Tror du av dialogen som uppstod, att att trådskaparen blev övertygad av personsäkerhetsargument att byta till skyddsjord? Detta trots att ”Skyddsjordning vid nyproduktion och renoveringar av lite mer omfattande arbeten har väl varit ett krav sedan slutet på förra seklet.”

    Om jag då vänder på frågan; om en husägare med ett 38 år gammalt hus inte byter till skyddsjord när elektrikern byter ut eluttagen, när blir det då?

    Om det inte behöver bytas till skyddsjord i ett 38 år gammalt hus, Varför ställer vi då kravet i nybyggda hus?
     
    • Laddar…
  7. E
    Medlem · 19 419 inlägg
     
  8. E
    Medlem · 2 059 inlägg
    Är det din text i rutan ovanför @elmont?
    I så fall håller jag med dig, jordade uttag i dagsläget påverkar nog olycksstatistiken marginellt bättre än vad munskydden gör för Covid-19.
     
  9. Bo.Siltberg
    Hobbyelektriker · 17 961 inlägg
    Jag tycker mig se att växande antal trådar kring olika slags störningar. Vi hade t.ex en stavmixer som fick lamporna i badrummet att flimra. Så nog är detta ett problem som elinstallationsregler och bransch kommer att behöva titta närmare på. Så frågan är aktuell och kommer att växa. Det behövs rimligt dyra instrument och kunskap för att identifiera störkällor.

    Någon förändring i elinstallationen ser jag inte. Störningarna verkar komma "inifrån" i form av undermåliga elprodukter. Så det är inte direkt läge att försöka skapa skyddade zoner i en bostad genom omfattande jordning. Det är nog inte fruktsamt att klä in husen med stålplåt för det är sällan utifrån störningarna kommer.

    Men när frågan dyker upp förordas jordning av armeringen i plattan, även om det inte behövs för skyddsändamål.

    Jag vet inte om EMC var ett skäl till att förbjuda ojordade uttag, jag tror inte det.
     
  10. E
    Medlem · 19 419 inlägg
    Ja det var mitt "svar" som jag av någon konstig anledning fick att se ut som det var Martin Lundmarks inlägg, ska se om jag kan ta bort det.

    Så här ska det vara.
    Tror man att byte till jordade uttag skulle ha en avgörande betydelse för personsäkerheten är man kanske lite snett ute. Över halva vårt bostadsbestånd är knappast farligt, för vore det så skulle med största säkerhet det finnas tvingande regler om jordning.
    Men visst är det bättre med jordade uttag och än bättre med fräscha moderna ledningar, uttag med djupa brunnar, JFB.
    Men tittar man på olycksstatistik så hittar man inga avgörande skillnader mellan jordade och ojordade uttag, det finns andra saker som är minst lika viktiga när det gäller elsäkerhet.
     
  11. blackarrow
    Medlem · 2 720 inlägg
    Om EMC störningar väl har hittat sig ut på elnätet så är det lite sent att försöka få bort dem.
    Ett nytt problem är väl att så mycket förbrukare har switchade nätdelar, till och med små lampor, och färre förbrukare dämpar dessa störningar. Hur är det med alla induktionshällar? Där är det inga små strömmar som hanteras.

    Jag har funderat lite över, Att använda skyddsjord eller funktionell jord för att minska störningar från elanslutna apparater.

    Varför konstrueras många apparater med EMC filters som fungerar bäst med skyddsjordade apparater?

    Är det ett stort problem? Nej, för EMC kraven måste ändå uppfyllas utan skyddsjord.
    Så alla standarder uppfylls ändå.
    Men många hem har apparater ”som vill anslutas” till skyddsjordade uttag och som fungerar bäst tillsammans med andra skyddsjordade apparater. Accepterar man att det pirrar lite i fingrarna om man tar i två apparater som av designskäl behövt göras jordade, en diskbänk etc, så ok, kör ojordat.

    Många människor blir lite rädda när det pirrar av ”strömgenomgång” i fingrarna, även om det är helt ofarliga strömmar som EMC filtren orsakar. Därmed sällar jag mig till dem som tycker man ska tråda om till skyddsjordad om man får chansen. Det ska inte vara normalt att de kan pirra i fingrarna om man tar i viss elektrisk utrustning.

    Det är väldigt vanligt med LapTops som har en skyddsjordad kontakt till nätdelen, men som är dubbelisolerad not datorn.

    En IKEA lampa kan också vara designad så, men då är det av säkerhetsskäl. Över delen, fästen etc är i blank metall och skyddsjordad, medan armaturen under kan hänga ”jordfrittl och vara dubbelisolerad fastän den är i metall.

    Åter till elektronikapparater som behöver jord för funktionell jordning för att förbättra EMC egenskaperna.
    Behövs Funktionsjord för att minska EMC?

    Ett skäl skulle kunna vara att JFBer kan lösa ut ”falskt” i vissa installationer med mycket jordströmmar pga många EMC-filter.
    Det kommer man runt med PSAer, så ja, här krävs det lite kunskap av elinstallatörer och konstruktörer av elinstallationer.
     
    • Laddar…
  12. Bo.Siltberg
    Hobbyelektriker · 17 961 inlägg
    Syftet med jordning är att skapa ett gemensamt jordplan där alla apparater ser samma potential, dvs potentialutjämning. Signalen mellan två system bör ha samma referens, om man inte använder balanserad överföring. Jordad skärmning är också ett skydd mot elektromagnetiska fält, likt Faraday's bur. Så nog är jorden viktigt. Det är därför naturligt att utjämna störningar mot detta jordplan. Men man ska samtidigt vara försiktig med att smutsa ned den med strömmar som inte ska vara där. Frågan är om strömmen från ett EMC-filter gör något, hur många apparater med EMC-filter kan man ha innan det blir problem? Det handlar om nåt hundratal µA per filter vid nätfrekvensen. Det krävs ju några stycken för att lösa en JFB, men man vill hålla strömmarna långt under denna nivå, helst inte utanför µA-området.
     
  13. M
    Medlem · 194 inlägg
    Hej Bo

    Något år efter jag flyttat in i huset (1994) så kunde jag höra ljud i den faskompenserade lysrörsarmaturen i källaren samtidigt, som jag såg ljusbågen från grannens svets i garaget.

    Nu är både lysröret och grannen borta men det visade för mig att ”skräpet” från elsvetsen sökte sig genom elnätet till den punkt som erbjöd lägst impedans i elnätet för störfrekvensen. Det var elnätet som ”förmedlade störningen” till mig

    Om någon idag skulle använda samma svets i grannens garage och om den faskompenserade lysrörsarmaturen hade varit kvar så vet jag inte om störningarna kommit samma väg. Störningarna hade kanske ”erbjudits” lägre impedans någon annanstans i elnätet.

    Idag finns både datorer, platt TV, ljudanläggningar, LAN-nätverk, mobilladdare, värmepumpar etc med mängder av nätdelar och EMC filter inkopplade på elnätet. Det finns fler enheter som erbjuder en låg impedans för störfrekvenserna men samtidigt fler enheter som genererar störfrekvenser.

    Frekvensomriktare i hissar har beskrivits som störkällor på sjukhus och hyreshus, samma sak med varvtalsstyrda ventilationssystem. På LTU kunde jag se en störström i frekvensområdet 2–150 kHz i skyddsledaren till en avslagen dator, när frekvensomriktarna slogs ifrån så försvann störströmmen.

    Rimligen finns nu tillräckligt med låg impedans i frekvensområdet för att störfrekvenserna stannar i närområdet (t.ex. det egna huset)

    Men ännu ca 35 år efter det jag först såg hur frekvensomriktare störde kopiator och mätinstrument via elnätet, så finns inte de normer, gällande ledningsbundna störningar i frekvensområdet 2–150 kHz som begränsar störningsgenereringen. Det saknas fortfarande bra (rimligt billig) färdig mätutrustning att köpa, för att mäta.

    När lysrören vid fondväggen i gillestugan visade sig störa multimediaanläggningen kunde jag snabbt plocka fram det som behövdes för att avstöra.

    Många förstår inte hur referensen (skärm, jord, nollplan) för multimediasystemens elektronik är ihopkopplade, då är det inte lätt att åtgärda korrekt.

    Men även om du och jag kan identifiera och hantera störningsproblem ”när de kommer” hur gör de övriga drygt 99 % som både saknar kunskaper och utrustning?

    Alla behöver inte göra åtgärder för att hantera störningar. Om jag t.ex. väljer att fortsätta använda min ojordade skivspelare, förstärkare o högtalare från 1960-talet anslutna till samma vägguttag och utan förbindelse med något annat, så går det troligtvis bra.

    Avstår jag sedan ifrån all teknik som tillkommit med (energisnål) switchad teknologi och undviker att koppla samman apparater med signalkablar så behövs nog inga åtgärder i husets elsystem.

    Mitt hus är ifrån slutet av 1960-talet matas med egen kabel från ett kabelskåp. När jag satte in bergvärme så dränerade jag samtidigt och lade då ut en kopparlina runt huset och garaget som anslöts till betongarmeringens kantbalk och till elsystemets inkommande PEN-ledare. Alla ingående mediasystem går in på samma ställe och kan ”jordas” ihop.

    Den varvtalsstyrda värmepumpen och mitt multimediasystem är nu, med mindre än 5 m ledare, anslutna till inkommande jord och husets bottenplatta (induktans och strömförträngning i ledare vid högre frekvenser).

    Att flytta om och ansluta inkommande ledningar till samma jordpunkt kostade ingen extra, bara materialkostnad, och någon timmas extra arbete. Jag anslöt åskskydd till inkommande matning och vill jag ansluta reservkraft så är jordtaget klart. Vill jag ansluta solceller borde förberedelserna räcka.

    Jag tänker inte bygga ”det smarta hemmet” där jag styr det mesta från min telefon, men troligtvis kan jag enkelt hantera ev. störproblematik om det skulle ske. Jag hoppas att jag får vara frisk, men skulle jag behöva vårdas i hemmet (t.ex. dialys) så är många förberedelser gjorda.

    Jag har verkligen inte lagt ned mycket tid o pengar att anpassa mitt hus för den förändrade teknik som ”energisnål” teknik och multimedia innebär. Det har jag kunnat göra eftersom jag arbetat i ”området ” i över 40 år.

    En del behöver troligtvis inget göra, andra måste kanske göra en hel del för att undvika ”störningsbekymmer”.

    Genom att skriva här hoppas jag att hjälpa några att förstå vad som sker och bedöma om de ev. skall genomföra åtgärder. Rimligen kostar inte åtgärderna mycket om man gör det långsiktigt i samband med annat. Det kan bli dyrt om det måste göras akut.

    Jag stannar här.
     
    • Laddar…
  14. M
    Medlem · 194 inlägg
    Hej,

    När Sverige blev medlem i EU hade det föregåtts av ett frihandelsavtal; ”För Sveriges del betydde medlemskapet 1995 kulmen på en lång period av integration och samarbete med länderna i EU. Frihandelsavtalet 1972 mellan Sverige och EG och avtalet om ett europeiskt ekonomiskt samarbetsområde (EES-avtalet) 1992 var viktiga milstolpar på vägen mot medlemskapet.”

    https://www.regeringen.se/sa-styrs-...e-pa-eu-niva/sveriges-vag-till-eu-medlemskap/

    Inför inträdet i EU krävdes att normer och krav harmoniserades mellan länderna. Elsäkerhetsverket såg till att de svenska elinstallationsreglerna SS 436 40 00, blev harmoniserade inför inträdet, ett arbete som tog ett par år att genomföra.

    Så här skriver elsäkerhetsverket om tidpunkten för krav på jordade vägguttag och jordfelsbrytare; ”Krav på jordade vägguttag vid nyuppförande, ombyggnationer och utvidgningar av elanläggningar infördes 1 juli 1994. Krav på jordfelsbrytare för inomhusuttag med högst 16 ampere märkström trädde i kraft 1 januari 2000.”

    https://www.elsakerhetsverket.se/fragor-och-svar/Arkiv-fragor/Ojordade-uttag/

    Elinstallationsreglerna baseras i princip på en mängd standarder (normer). I normkommittéer bestämmer man t.ex. hur kablar, enstaka ledare och vägguttag skall utföras och får belastas. Det är även i normkommittéer som bestämmer krav på hur begränsningar av radiostörningar (ledningsbundna störningar) en apparat får ”släppa ut”. Genom att sätta in EMC-filter så kan man begränsa de ledningsbundna störningarna.

    Främsta orsaken att vi införde krav på jordade uttag, 1 juli 1994, anser jag beror på att normer och krav harmoniserades vid inträdet i EU. Jag tror att, då, i princip alla EU-länder hade krav på jordade uttag.

    Inloggade ser högupplösta bilder Logga in
    EMC-Filter.png


    Om vi antar att alla EU-länder hade krav på jordade uttag är det lättare att förstå att EMC- filter (som visas i figuren) är anslutna till skyddsjord. EMC- filtrets uppgift är att begränsa ledningsbundna störningar, i frekvensområdet, 150kHz -30 MHz (radioband) att ta sig från en elansluten apparat och ut på elnätet, som då fungerar som en antenn.

    Det handlar om två typer av störningar, differentiella och commonmode. De differentiella störningarna uppträder i en enfasgrupp mellan fas- (L) och nolledare (N) och begränsad bl.a. av Cx-kondensatorn i figuren.

    Commonmode störningarna uppträder i en enfasgrupp mellan skyddsjord (PE) och gemensamt fas- (L) och nolledare (N) och denna störning blir begränsad bl.a. genom att införa Cy-kondensatorerna i figuren.

    Man kan beskriva det så att (radiofrekventa) signalen fas och nolla rör sig, (som i en antenn) gemensamt i förhållande till skyddsjord (jordplanet). Cy-kondensatorn kortsluter störningen till jordplanet (skyddsjord). Det är svårare att filtrera (kortsluta) störningen om apparaten är dubbelisolerad.

    En dubbelisolerad apparat som inte har en switchad nätdel behöver oftast inget EMC-filter. En dubbelisolerad apparat som inte har någon kommunikationskabel ansluten, är även den ett mindre bekymmer, gällande störningsutbredning. Motorn på t.ex. en dubbelisolerad elvisp kan dock ibland vara en störkälla.

    Jag stannar här.
     
    Redigerat 1 jan 19:12
  15. M
    Medlem · 194 inlägg
    Hej lnilsson

    I tråden “Val av eya eluttag i huset, jord eller inte?” Skrev du; Men läckströmmen borde väl innehålla en hel högfrekventa störningar, eller menar du att y-kondingen är så stor att majoriteten av läckströmmen är 50Hz?



    Läckströmmen kan delas i i två typer
    1. Resistiv läckström
    2. Kapacitiv läckström

    Den resistiva läckström beror på isolationsförmågan i elsystemets installation och anslutna apparater. Vid strömgenomgång (i en människa) är strömmen även då i huvudsak resistiv.

    Isolationsförmågan i installation och anslutna apparater kan förändras under tiden (åldring) och är den ursprungliga anledningen att man talar om läckström, läckströmsmätning, skydd för läckström (jordfelsbrytare, jordfelsövervakning) etc.

    Om den resistiva likströmmen blir för stor kan det vara risk för brand, t.ex. för att isolationen är dålig och det blir varmgång eller gnistbildning. För att skydda sig mot brand kan man sätta in jordfelsbrytare med en utlösningsström på 300 mA.

    Tidigt upptäckte man att jordfelsbrytare var känsliga för ”transienter” t.ex. vid åska, Man införde då en provmetod som innebar att jordfelsbrytare skulle tåla en transient med viss stigtid, amplitud och varaktighet. Det innebar att jordfelsbrytare fick en typ av begränsning för höga frekvenser.

    Vis ett tillfälle lät jag studenterna i elkraftteknik vid LTU genomföra test av frekvensomfånget hos tre olika jordfelsbrytare som normalt löste för en 50 Hz läckström under 30 mA. Med gränsvärdet 60 mA (dubbla utlösnings strömmen) så löste alla jordfelsbrytare under ca 600 Hz.

    Den kapacitiva läckströmmen har två huvudsakliga källor;
    1. Strökapacitans
    2. Kondensatorer för avstörning (EMC-filter)

    Strökapacitans finns överallt där ledare är nära varandra eller mot t.ex. jordledare och ledande byggnadsdelar.

    Kondensatorer för avstörning (EMC-filter) har införts för att begränsa ledningsbundna störningar i frekvensområdet 150 kHz – 30 MHz att störa radioband genom att använda elnäten som antenn

    Den läckström som uppstår i en kondensator ökar, vid samma amplitud, om frekvensen ökar. Det innebär att det bir samma amplitud på läckströmmen i en kapacitans vid 230 V och 50 Hz vid 0,23 V och 50 kHz.

    För ett tiotal år sedan förstod man att jordfelsbrytare som skall skydda för brand behövde ett utökat frekvensområde, så här skriver företaget ETON; “Type B RCCBs are the standard type and are sensitive to all residual currents up to 1 kHZ. Type B+ devices are sensitive to all residual currents while also being equipped with a special tripping curve that limits the tripping current to max. 420 mA for frequencies up to 20 kHz. Type Bfq devices meanwhile can tolerate system-induced earth leakage currents at higher frequencies up to 50 kHz.”

    https://www.eaton.com/ie/en-gb/cata...xeffect-residual-current-circuit-breaker.html

    Orsaken till det utökade frekvensområdet gällande brandskydd, är att en brand ”bryr sig inte” om läckströmmen är 50 Hz eller om den har en högre frekvens. Branden startar när tillräcklig värme har utvecklats för att antända.

    Här uppstår naturligtvis ett bekymmer att både skydda för brand (även om läckströmmen) är högre än 50 Hz) och att inte falskutlösa.

    Som ett kort svar på frågan från lnilsson; ”Men läckströmmen borde väl innehålla en hel högfrekventa störningar, eller menar du att y-kondingen är så stor att majoriteten av läckströmmen är 50Hz?” kan man nog säga; Ibland är den större