Hur man mäter förimpedansen med en vattenkokare
Hobbyelektriker
· Värmland, Molkom
· 26 178 inlägg
Det förekommer många trådar om "vilket kabel eller säkring behöver jag", "funkar 60 meter 2.5 mm²" etc. En grundfaktor för att kunna besvara frågan är förimpedansen. Vi har ingen tråd som tydligt beskriver proceduren (om jag inte förträngt den) så det kommer här.
En faktor (det finns flera) vid ledningsdimensionering är frånkopplingstiden vid jordfel, eller utlösningsvillkoret som det hette förr. Vid tvärkortis i en kabel eller i en apparat så ska säkringen lösa tillräckligt snabbt. För att det ska ske måste kortslutningsströmmen bli tillräckligt hög, och denna beror i sin tur på resistansen i ledningarna, I = U/R.
Resistansen i den ledning som man ska dimensionera kan enkelt beräknas då man vet area och längd. Men resistansen i nätet framför vet man inte, den behöver man mäta (man kan fråga nätägaren också). Kortslutningsströmmen beror av den totala resistansen (eller impedansen) i ledningarna ända från distributionstransformatorn, det är hela denna krets som ska tas med i beräkningen.
Man behöver faktiskt inte ett instrument för +5000:- för att mäta sin förimpedans, det går utmärkt med en värmefläkt, vattenkokare eller annan resistiv högeffektlast som finns i köksskåpet.
Man behöver också något att mäta med, och det enklaste, säkraste och lämpligaste är en vanlig energimätare som man pluggar in i ett uttag. Helst bör det vara en modell som kan visa spänning och ström samtidigt. Clas har någon sådan modell.
Proceduren är sedan följande:
Faktorn 1.3 är en säkerhetsfaktor som tar hänsyn till att kablarna kanske är varma vid feltillfället etc.
Med lasten frånkopplad är strömmen noll. Det blir då inget spänningsfall så den spänning man mäter är generatorns spänning, dvs U1 = U0 (se bilden ovan). (Man mäter också det spänningsfall som finns i nätet på grund av annan befintlig belastning, men det spelar inte så stor roll.)
Mätningen fungerar så här:
Med lasten inkopplad går det en ström i ledarna som ger ett spänningsfall. Detta spänningsfall visar sig som ett lite lägre värde på U2 än U1. Spänningsfallet är direkt proportionellt mot resistansen i ledningarna, hela vägen längs den streckade linjen. Det är ju vid voltmeterns inkopplingspunkt som spänningsfallet mäts. Skillnaden mellan U1 och U2 är den spänning som vid den uppmätta strömmen ligger över de två ledarna längs den streckade linjen (generatorn borträknad).
Men om Olsson kör vedklyven samtidigt som jag mäter då? Jo, det kommer att påverka resultatet. Ju högre belastning i nätet, desto lägre blir "tomgångsspänningen" för vår tänkta tvåpol här. Den lägre spänningen ger en lägre ström genom vattenkokaren, och ett lägre spänningsfall över denna. Detta ger en lägre förimpedans än vad den är i verkligheten. Det kan vara bra att upprepa mätningen några gånger för att ta hänsyn till detta, och inte råka ut för att Olsson startar vedklyven precis mellan steg 3 och 5.
Denna vattenkokarmetod är helt i klass med vad en "riktig" installationstestare ger. Det är alltså inget hemkok, utan principen är precis densamma, den som beskrivs i reglerna: Man mäter spänningsfallet.
En installationstestare är främst snabbare, den mäter under en halvperiod, och med en högre ström, 20-30 A. Det finns också en annan viktig skillnad - en "riktig" jordslingeimpedansmätare mäter strömmen mellan fas och skyddsjord. Här mäter vi mellan fas och nollan. Så denna metod fungerar bara om skyddsledaren har samma area och resistans som neutralledaren, och under förutsättningen att skyddsjorden är intakt. Metoden går ändå utmärkt att använda, en anläggning ska ju kontinuitetsmätas!
Referens: https://www.byggahus.se/forum/threads/foerimpedans.164370/page-4#post-1254012
En faktor (det finns flera) vid ledningsdimensionering är frånkopplingstiden vid jordfel, eller utlösningsvillkoret som det hette förr. Vid tvärkortis i en kabel eller i en apparat så ska säkringen lösa tillräckligt snabbt. För att det ska ske måste kortslutningsströmmen bli tillräckligt hög, och denna beror i sin tur på resistansen i ledningarna, I = U/R.
Resistansen i den ledning som man ska dimensionera kan enkelt beräknas då man vet area och längd. Men resistansen i nätet framför vet man inte, den behöver man mäta (man kan fråga nätägaren också). Kortslutningsströmmen beror av den totala resistansen (eller impedansen) i ledningarna ända från distributionstransformatorn, det är hela denna krets som ska tas med i beräkningen.
Man behöver faktiskt inte ett instrument för +5000:- för att mäta sin förimpedans, det går utmärkt med en värmefläkt, vattenkokare eller annan resistiv högeffektlast som finns i köksskåpet.
Man behöver också något att mäta med, och det enklaste, säkraste och lämpligaste är en vanlig energimätare som man pluggar in i ett uttag. Helst bör det vara en modell som kan visa spänning och ström samtidigt. Clas har någon sådan modell.
Proceduren är sedan följande:
- Plugga in energimätaren i det uttag man vill mäta förimpedansen vid. Vanligen är den en elcentral man vill utgå ifrån, så leta upp ett uttag i närheten. Några meter kabel däremellan kan försummas. Man kan givetvis även mäta i ett uttag längst bort i den kabel som har installerats för att kontrollera att det blev bra (men det är ju synd om det skulle visa sig inte bli bra...).
- Plugga in lasten i energimätaren, dock avstängd.
- Läs av spänningen U1.
- Koppla in/starta lasten.
- Läs av spänningen U2 och strömmen I.
- Upprepa punkt 2-5 några gånger för att få stabila värden på U1 och U2.
- Förimpedansen kan sedan med hög noggrannhet beräknas som:
Zför = (U1 - U2) / I * 1.3
Faktorn 1.3 är en säkerhetsfaktor som tar hänsyn till att kablarna kanske är varma vid feltillfället etc.
Med lasten frånkopplad är strömmen noll. Det blir då inget spänningsfall så den spänning man mäter är generatorns spänning, dvs U1 = U0 (se bilden ovan). (Man mäter också det spänningsfall som finns i nätet på grund av annan befintlig belastning, men det spelar inte så stor roll.)
Mätningen fungerar så här:
Med lasten inkopplad går det en ström i ledarna som ger ett spänningsfall. Detta spänningsfall visar sig som ett lite lägre värde på U2 än U1. Spänningsfallet är direkt proportionellt mot resistansen i ledningarna, hela vägen längs den streckade linjen. Det är ju vid voltmeterns inkopplingspunkt som spänningsfallet mäts. Skillnaden mellan U1 och U2 är den spänning som vid den uppmätta strömmen ligger över de två ledarna längs den streckade linjen (generatorn borträknad).
Men om Olsson kör vedklyven samtidigt som jag mäter då? Jo, det kommer att påverka resultatet. Ju högre belastning i nätet, desto lägre blir "tomgångsspänningen" för vår tänkta tvåpol här. Den lägre spänningen ger en lägre ström genom vattenkokaren, och ett lägre spänningsfall över denna. Detta ger en lägre förimpedans än vad den är i verkligheten. Det kan vara bra att upprepa mätningen några gånger för att ta hänsyn till detta, och inte råka ut för att Olsson startar vedklyven precis mellan steg 3 och 5.
Denna vattenkokarmetod är helt i klass med vad en "riktig" installationstestare ger. Det är alltså inget hemkok, utan principen är precis densamma, den som beskrivs i reglerna: Man mäter spänningsfallet.
En installationstestare är främst snabbare, den mäter under en halvperiod, och med en högre ström, 20-30 A. Det finns också en annan viktig skillnad - en "riktig" jordslingeimpedansmätare mäter strömmen mellan fas och skyddsjord. Här mäter vi mellan fas och nollan. Så denna metod fungerar bara om skyddsledaren har samma area och resistans som neutralledaren, och under förutsättningen att skyddsjorden är intakt. Metoden går ändå utmärkt att använda, en anläggning ska ju kontinuitetsmätas!
Referens: https://www.byggahus.se/forum/threads/foerimpedans.164370/page-4#post-1254012
Tack för att du visar att saker som kan låta svåra kan vara rätt enkla! 
En spontan reaktion är att det för mig som amatör vore intressant att få ett hum om vilka kortslutningsströmmar som krävs för olika säkringstyper.
En spontan reaktion är att det för mig som amatör vore intressant att få ett hum om vilka kortslutningsströmmar som krävs för olika säkringstyper.
Redigerat:
Jättebra tråd. Som vanligt utmärkt förklarat av Bo.
Vore bra om den lades till i den här tråden: https://www.byggahus.se/forum/threads/vanliga-elproblem-nyttiga-laenkar.222966/
Vore bra om den lades till i den här tråden: https://www.byggahus.se/forum/threads/vanliga-elproblem-nyttiga-laenkar.222966/
Hobbyelektriker
· Värmland, Molkom
· 26 178 inlägg
Tack för det. Information om hur mycket ström säkringar behöver för att lösa, hur man räknar på detta, och mer om förimpedans finns givetvis redan på forumet Se länkar om "Ledningsdimensionering" i den klistrade tråden som länkas till ovan. Där finns också en länk till programmet Eldim där man kan mata in sin uppmätta förimpedans, sina ledningar och få svar på om ledningarna blir korrekt dimensionerade.
Det verkar dock som att den klistrade tråden med länkar tvärdog inte från min sida, men jag håller den ingalunda uppdaterad ensam! Jag tar redan alldeles för stor plats här...
Se länkar om "Ledningsdimensionering" i den klistrade tråden som länkas till ovan. Där finns också en länk till programmet Eldim där man kan mata in sin uppmätta förimpedans, sina ledningar och få svar på om ledningarna blir korrekt dimensionerade.Det verkar dock som att den klistrade tråden med länkar tvärdog
inte från min sida, men jag håller den ingalunda uppdaterad ensam! Jag tar redan alldeles för stor plats här...
Besserwisser
· Västra Götalands
· 10 762 inlägg
Absolut inte! Du tar inte ens plats i förhållande till den nytta du gör, utan kunde gott ta dubbelt så stor plats utan att det började väga över. Och du har ju dessutom ett signal/brusförhållande som är så nära "ett" som man någonsin kan kräva!Bo.Siltberg skrev:Det verkar dock som att den klistrade tråden med länkar tvärdog
Så "keep up the good work!"
Tillverkningsnormen för automatsäkring har inga tider för 0,4 resp 5 sekunder (personskydd resp ledningsskydd)P Polyene skrev:Tack för att du visar att saker som kan låta svåra kan vara rätt enkla!
En spontan reaktion är att det för mig som amatör vore intressant att få ett hum om vilka kortslutningsströmmar som krävs för olika säkringstyper.
Utan de har bara en garanterad punkt, 0,1 sekunder, så det blir den utlösningstiden/strömmen som används för alla beräkningar.
Automat med B-karaktäristik kräver minst 5x In för att lösa säkert inom tid
Automat med C-karaktäristik kräver minst 10x In för att lösa säkert inom tid
Automat med D-karaktäristik kräver minst 20x In för att lösa säkert inom tid
Så tillgänglig kortslutningsström måste för en:
B10 vara minst 50A
C10 vara minst 100A
D10 vara minst 200A
osv
För diazed (porslinspropparna) gäller denna tabell.
(Kan någon som sitter på HB421 kolla upp dessa värden?, så det inte blev något fel)
0,4 sekunder är det som gäller för personskydd, dvs det vi normalt ska dimensionera mot. Huvudledningar mellan centraler kan använda 5s.
Och en sak till.
Med alla metoder där man mäter Z (även vattenkokarmetoden) så mäter man troligast på kalla ledningar.
Skyddet ska fungera även vid worst case, dvs varma ledningar som har högre resistans.
Så därför är det bra att lägga på ca 25% för att erhålla en säkerhetsmarginal.
Jag ska försöka luska reda på förimpedansen.Mikael_L skrev:
Under tiden har jag försökt vara lite fiffig:
Med den info jag fått funderar jag på att leda lite ström till en bod hela 180 meter bort.
Om jag är disciplinerad och VERKLIGEN håller mig under 1000W på varje fas.
Ser till att köpa maskiner som är under 1000W
Och t o m enbart har ETT uttag per fas så jag måste skifta (dra in och ut kontakt) mellan t ex spisplatta - vattenpump - dammsugare - tekokare.
Bara en tung belastare kan vara på en fas.
Och 6A på varje.
Då kan 180 meter gå. Tror jag mig se....?
Om du mäter impedansen vid ett uttag nära elcentralen du tänkt förlägga den nya kabeln från så får du ett hyfsat värde att utgå från.
Men även med ett väldigt dåligt värde på säg 1000 mOhm så klarar du frånkopplingstiderna vid alla fel med 180 m 2,5 mm2 kopparkabel med dvärgbrytare typ B, både 6 och 10 A.
Det finns en rekommendation i svensk standard att hålla sig under 5% spänningsfall för de flesta kretsar förutom belysning men om du ser att allt fungerar med ett högre värde där så kan man nog leva med det.
Men med 2,5 mm2 och 5 A belastning cos fi 0,8 klarar du 5% spänningsfall upp till 194 m med kalla ledningar som man nog kan räkna med att det ska vara.
Men även med ett väldigt dåligt värde på säg 1000 mOhm så klarar du frånkopplingstiderna vid alla fel med 180 m 2,5 mm2 kopparkabel med dvärgbrytare typ B, både 6 och 10 A.
Det finns en rekommendation i svensk standard att hålla sig under 5% spänningsfall för de flesta kretsar förutom belysning men om du ser att allt fungerar med ett högre värde där så kan man nog leva med det.
Men med 2,5 mm2 och 5 A belastning cos fi 0,8 klarar du 5% spänningsfall upp till 194 m med kalla ledningar som man nog kan räkna med att det ska vara.