Kan switchbrus blockera jordfelsbrytare?

[Bo.Siltberg]

Det är således inte den som skall provas utan funktionen i installationen.

Jag förstår att du är ute efter ett krav på att prova JFBn i den (smutsiga) miljö den används i. Visst kan man tolka texten i 442 som så, det tycker jag.

Vidare säger SS 436 40 00 följande i 6.4.3.7.1:

Jordfelsbrytarens effektivitet som skyddsapparat vid automatisk frånkoppling av matningen ska kontrolleras med mätutrustning som valts enligt SS-EN 61557-6. Denna kontroll ska verifiera att relevanta fordringar i kapitel 41 är uppfyllda med hänsyn taget till anordningens driftegenskaper.

Där står alltså att JFBn ska provas, men testknappen duger inte.

Sedan blir det tvetydigt. Vad menar de på slutet. Menar de anläggning istället för anordning? Om de verkligen menar anordning så ska man alltså inte prova en JFB typ A med högfrekvens felström.

Detta sägs i det kapitel som beskriver kontrollen av automatisk frånkoppling, dvs om en JFB är med i spelet där och hjälper säkringarna. Normalt är JFBn ett tilläggsskydd och då gäller inte ovanstående.

Det skulle behövas en instans i Sverige som kan göra en tolkning och ställa krav på kontrollen.

Det finns givetvis regler om att välja rätt typ av JFB också men de är inte speciellt tydliga och saknar exempel på utrustning som kan kräva en visst type (F eller B).

PS. HB 442 är ersatt av 453 som tyvärr är väldigt fåordig inom detta område. En handbok kan dock inte sluta gälla vad jag förstår så man ska fortfarande kunna hänvisa till 442.

 

[Martin Lundmark]

Jag förstår att du är ute efter ett krav på att prova JFBn i den (smutsiga) miljö den används i. Visst kan man tolka texten i 442 som så, det tycker jag.

Hej Bo.Siltberg

Tack för respons

Min grundinställning är att jag vill ha begränsning av genereringen av switchbrus i våra elnät. Produktnormer vore en bra start. Det har jag ansett i ca 30 år nu, men det är svårt att få gehör.

Ett enkelt exempel;

Om nu t.ex. jordfelsbrytares funktion kan utebli på grund av switchbrus i våra elanläggningar. Då tycker jag det är allvarligt.

Det blir ännu mer bekymmersamt om vi t.ex. ställer krav på jordfelsbrytare till elbilsladdare. Där det sedan visar sig att jordfelsbrytaren är blockerad, när elbilsladdaren används. Och detta på grund av switchbruset från elbilsladdaren.

Om vi sedan uppmanar folk med elbilsladdare att testa jordfelsbrytaren med testknappen, och sedan att denna test inte görs när elbilsladdaren är i drift, och jordfelsbrytaren klarar testen.

Vad är då till slut logiken?

 

[swirve]

Tycker fortfarande det är lite ett hittepå test som inte bevisar något! Hur relevant det är beror ju på hur verklighetsförankrat testuppställningen och störnivån är!
Skulle mycket hellre se en testuppställningen enligt den i 61000-4-16 som är en riktig teststandard för immunitet i det specifika frekvensområdet. Rimligt är då att testa mot level 2.
En lättläst guide till denna teststandard:
https://www.cherryclough.com/media/...immunity to conducted CM noise DC -150kHz.pdf

 

[Martin Lundmark]

Tycker fortfarande det är lite ett hittepå test som inte bevisar något! Hur relevant det är beror ju på hur verklighetsförankrat testuppställningen och störnivån är!
Skulle mycket hellre se en testuppställningen enligt den i 61000-4-16 som är en riktig teststandard för immunitet i det specifika frekvensområdet. Rimligt är då att testa mot level 2.
En lättläst guide till denna teststandard:
[länk] Guidebooks/61000-4-16_immunity to conducted CM noise DC -150kHz.pdf

Hej
Varsågod och genomför tester enligt den standarden och redovisa resultatet här
Vad hindrar dig?

Jag saknar ändå emissionskrav från switchad utrustning i frekvensområdet 2-150 kHz

 

[swirve]

Hej
Varsågod och genomför tester enligt den standarden och redovisa resultatet här
Vad hindrar dig?

Min tid och ev lite utrustning.
Som jag skrev tidigare så säger inte 100mA felström vid 4.6kHz nånting.
Men jag lovar att den dagen jag ska designa en jordfelsbrytare som skall sitta i en miljö där den typen av störningar kan förväntas förekomma så ska jag genomföra de testerna och redovisa resultatet här.

 

[Martin Lundmark]

Min tid och ev lite utrustning.
Som jag skrev tidigare så säger inte 100mA felström vid 4.6kHz nånting.
Men jag lovar att den dagen jag ska designa en jordfelsbrytare som skall sitta i en miljö där den typen av störningar kan förväntas förekomma så ska jag genomföra de testerna och redovisa resultatet här.

Gällande nivåer från elbilsladdare se mitt inlägg #28 i denna tråd

 

[Martin Lundmark]

Skulle mycket hellre se en testuppställningen enligt den i 61000-4-16 som är en riktig teststandard för immunitet i det specifika frekvensområdet. Rimligt är då att testa mot level 2.

Hej swirve

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.

Du skriver ”Rimligt är då att testa mot level 2”.

Kan du redovisa vad har du för bakgrund till att föreslå, level 2, som enligt standarden du hänvisade till är 3 V RMS med källimpedansen 150 ohm d.v.s. en ström på 20 mA?

Om laddning av de elbilar som redan används idag t.ex. kan generera 1080 mA varför vill du då testa med 20 mA?

Kan du motivera varför 20mA är en rimlig nivå?

 

[Martin Lundmark]

Vi verkar ju redan vara där att döma av de undersökningar som Martin presenterar. Hur många har provat sin JFB till elbilen när den laddar som mest? Det är tein fel att vara proaktiv för problem som sannolikt kommer att uppstå, inte bara i bostäder.

Men för att det ska hända något behöver man nog visa med praktiska prov att JFBn somnar in när man laddar bilen, eller vad som nu krävs. Detta har man redan gjort på sjukhuset som omtalats men det bet inte. Så får måste fler visa på problemet.

Det ska dock inte göras av branschorganisationer utan av oberoende part. Konsumenterna vill inte att priser på JFB av typ F ska skjuta i höjden pga plötslig ökad efterfrågan, utan tillverkarna måste vara med och bunkra upp. Jag hittar öht ingen JFB typ F på elbutik.se.

Jag önskar att jag hade tid, ork, medel och kunskap att hjälpa till.

För att får en fingervisning om och hur stort problem det är kan ju var o en med elbil och varvtalsstyrd LVP prova sin JFB under drift och rapportera här. Detta alltså om man har en JFB typ A på 30 mA som de allra flesta har.

Obs att det finns en liten risk med att bryta en hög ström. Saker kan gå sönder. Risken är liten, men den finns. Det är ju inte direkt annorlunda när strömmen bryts till hela huset.

Hej Bo.Siltberg

Jag hoppas naturligtvis att de, med elbilsladdare (där jordfelsbrytare krävs), har en sådan installation där jordfelsbrytaren verkligen fungerar när man laddar bilen.

Det är ju den jordfelsbrytarens enda uppgift.

Som jag skrev i inlägg #47 så vore det ”dålig logik” om de som t.ex. laddar bilen är tvungna att bekosta ett uttag för elbilsladdning, med en jordfelsbrytare som sedan inte fungerar när den används, när elbilen laddas.

Skulle det vara så att det finns jordfelsbrytare vid uttag för elbilsladdning, som inte fungerar, så gäller det förhoppningsvis inte alla. Men det vore naturligtvis bra om vi kunde visa om det finns jordfelsbrytare vid uttag för elbilsladdning som inte fungerar, så vi blir medvetna och kan åtgärdas detta.
.
Det är lika viktigt att visa att jordfelsbrytaren fungerar enligt normen, även vid elbilsladdning.

Jag ogillar att vi skulle behöva bygga, eller byta till, speciella jordfelsbrytare för att klara elbilsladdning.

Jag har inget emot att detta prövas, vid laddning, gärna med normenliga mätinstrument och gärna med olika bilar som laddas.

Har ni överhuvudtaget läst att någon mätt, jordfelsbrytarens funktion, med ett normenligt mätinstrument och vid laddning av en elbil?

 

[Bo.Siltberg]

Har ni överhuvudtaget läst att någon mätt, jordfelsbrytarens funktion, med ett normenligt mätinstrument och vid laddning av en elbil?

Jag känner inte till någon adapter för det. Jag hittar ingen på https://elma.se/
All testutrustning, åtminstone i klassen under 100,000:-, testar laddstationen i sig utan ansluten elbil.

Men man behöver kanske inte heller något instrument. Det är bara att plugga i bilen, se till att den laddar med en hygglig ström och trycka på testknappen på JFBn. Hur många installatörer gör det?

Och jag håller helt med om att mota Olle vid grind, dvs påverka tillverkarna av elbilar att inte smutsa ned strömmen. Det vill de givetvis inte. Men vi får väl tjata bäst vi kan. Det bästa vore om någon med elbil hemma filmar när de trycker på testknappen och skickar till aftonbladet. ID4 verkar vara en kandidat att prova på. Men kanske är de flesta bilmärken dåliga.

 

[Martin Lundmark]

Jag känner inte till någon adapter för det. Jag hittar ingen på [länk]
All testutrustning, åtminstone i klassen under 100,000:-, testar laddstationen i sig utan ansluten elbil.

Men man behöver kanske inte heller något instrument. Det är bara att plugga i bilen, se till att den laddar med en hygglig ström och trycka på testknappen på JFBn. Hur många installatörer gör det?

Och jag håller helt med om att mota Olle vid grind, dvs påverka tillverkarna av elbilar att inte smutsa ned strömmen. Det vill de givetvis inte. Men vi får väl tjata bäst vi kan. Det bästa vore om någon med elbil hemma filmar när de trycker på testknappen och skickar till aftonbladet. ID4 verkar vara en kandidat att prova på. Men kanske är de flesta bilmärken dåliga.

Hej Bo.Siltberg

Du tror inte man kan lyfta på kåpan till elbilsladdarens jordfelsbrytare, och t.ex. ansluta ett sådant här mätinstrument på jordfelsbrytarens sekundärsida och samtidigt ladda elbilen som man testar.

”Uni-T UT593 Installationstestare”
https://www.kjell.com/se/produkter/...ovare/uni-t-ut593-installationstestare-p48392

 

[avh67f]

Det bör väl räcka att trycka på jordfelsbrytarens testknapp då och då enligt tillverkarens anvisningar vid normal användning av sin elanläggning? Jordfelsbrytaren funkar ju bevisligen inte då om dessa högfrekventa strömmar finns och denna motionering ska ju ändå göras.

Det är ju något som är enkelt att utföra och som alla kan hjälpa till med att utföra också!

Kontroll före idrifttagning görs oftast i relativt tomma lokaler förutom vid utvidgningar och vissa ombyggnader. Kontrollen ska ju klargöra att en elanläggning är säker att användas. En elanläggning får ej tas i bruk före den kontrollerats enligt god elsäkerhetsteknisk praxis enligt elsäk fs 2022:1 så det faller lite på sin rimlighet att det då ska finnas elbilar på plats att prova.

 

[Martin Lundmark]

Det bör väl räcka att trycka på jordfelsbrytarens testknapp då och då enligt tillverkarens anvisningar vid normal användning av sin elanläggning? Jordfelsbrytaren funkar ju bevisligen inte då om dessa högfrekventa strömmar finns och denna motionering ska ju ändå göras.

Det är ju något som är enkelt att utföra och som alla kan hjälpa till med att utföra också!

Kontroll före idrifttagning görs oftast i relativt tomma lokaler förutom vid utvidgningar och vissa ombyggnader. Kontrollen ska ju klargöra att en elanläggning är säker att användas. En elanläggning får ej tas i bruk före den kontrollerats enligt god elsäkerhetsteknisk praxis enligt elsäk fs 2022:1 så det faller lite på sin rimlighet att det då ska finnas elbilar på plats att prova där.

Men jag har uppmärksammat detta och kommer göra det jag kan också. Det är ju ganska allvarligt om det skulle visa sig vara ett vanligt förekommande fenomen.

Hej avh67f

Genom förekomsten av switchbrus i våra elnät så verkar det som testknappen på jordfelsbrytaren, alltmer får betraktas som en ”motionsknapp” av jordfelsbrytaren.

Du kan även läsa inlägg #46 här i tråden, så ser du hur Bo.Siltberg sammanfattar vad som står i SS 436 40 00, 6.4.3.7.1


Om du sedan tittar på sidan 4 i dokumentet ”Residual Current Devices: Application Guide”
https://www.eaton.com/content/dam/e...on-rcd-application-guide-br019003en-en-us.pdf

Där ser du I figur 7 en beskrivning vad en vuxen människa ”statistiskt” tål av strömgenomgång och tid, där den övre gränsen på frånkopplingstiden för jordfelsbrytare 30mA för personskydd framgår.

Om vi nu gör en kort översättning av figurtexten så ser vi att gällande Kurva AC-1 och AC-2 där står ”Vanligtvis ingen skadlig effekt”, medan när man kommer över till kurvan till AC-3 så står där ”Kramp och svårighet att andas vid tider över 2 s är sannolika. Reversibla störningar av hjärtat ökar med strömstyrka och tid.”

Det är alltså inte bara viktigt att brytaren öppnar vid ökande läckström. Det är även viktigt att det sker på rimligt kort tid. Kortare tid vid högre ström.

Om jordfelsbrytaren öppnar, när man trycker på testknappen, kan man enkelt observera med ögat, men man kan inte bedöma tiden utan att använda ett testinstrument.

Vi kan kortfattat beskriva typer av påverkan som uppträder i en jordfelsbrytare som utsätts för switchbrus och blockeras;

• Det verkar som blockeringen påverkar den nivå av 50 Hz ström som behövs passera innan jordfelsbrytaren öppnar. Ökad 50Hz ström tillåts vid ökat switchbrus.
• Det verkar även som blockeringen påverkar det tid det tar innan jordfelsbrytaren öppnar. Det blir längre tid innan öppning vid ökat switchbrus.

Mätning med testinstrument avslöjar om den normenliga nivån eller tiden påverkas.

Kom sedan ihåg att figur 7 gäller de vuxna människor. Det är mest män som man testat på.
Kvinnor och framför allt barn tål mindre ström och tid.

Switchbruset fanns knappt i elnäten, när jordfelsbrytarna och normerna för test av jordfelsbrytarna utvecklades.

Därför måste vi nu studera hur switchbruset kan påverka jordfelsbrytarna och test av jordfelsbrytarna.

 

[avh67f]

Jättebra svar. Det där tänkte jag inte på alls.
Håller helt med dig där Martin.

 

[swirve]

Hej swirve

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.
[länk]

“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.

Du skriver ”Rimligt är då att testa mot level 2”.

Kan du redovisa vad har du för bakgrund till att föreslå, level 2, som enligt standarden du hänvisade till är 3 V RMS med källimpedansen 150 ohm d.v.s. en ström på 20 mA?

Om laddning av de elbilar som redan används idag t.ex. kan generera 1080 mA varför vill du då testa med 20 mA?

Kan du motivera varför 20mA är en rimlig nivå?

Läs i länken,

Inloggade ser högupplösta bilder

Logga in

Skapa konto

Gratis och tar endast 30 sekunder

Har inte tid att läsa hela rapporten du länkat, men förfan 1A störning vid 16A laddning är ju anmärkningsvärt dåligt!! Den som designat det kan inte va nåt vidare, alternativt har ekonomerna haft för mycket att säga till om!

Kollade lite i de emc standarder jag känner till som skulle kunna inkludera de låga frekvensbanden. Tex är emissionskravet i mil-461 (militär emc standard) ca 37mA. Ofta ligger kraven i hemmiljö (class b) 10dB hårdare än för industriell elektronik så 12mA på en höft. Då är en testnivå på 20mA i immunitet test inte helt fel. Men visst det belyser ju återigen bristen på reglering i det lågfrekcenta banden.

 

[Martin Lundmark]

Hej swirve

När jag 1997 publicerade min första artikel ” Increased pollution in the protective earth” bland annat med erfarenheter från ABB Corporate Research i Västerås på 1980-talet. Då trodde jag att världen skulle få upp ögonen för störningarna i elsystemen i frekvensområdet under 150 kHz
https://www.diva-portal.org/smash/record.jsf?pid=diva2:1011266&dswid=8065

Militärt hade man förstått att satsa på emissions-normer det men inte civilt.

Jag publicerade min lic och min doktorsavhandling, i ämnet, tron att vi skulle få produktnormer.
https://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:999810/FULLTEXT01.pdf
https://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:999206/FULLTEXT01.pdf

Arbetet med produktnormer har startat men är fortfarande, efter mer än 10 år, inte färdigt.

Det som nu sker nu är att tillverkarna kan bygga med switchad teknik utan speciellt stränga krav i frekvensområdet mellan 2–150 kHz. Den forskargrupp jag startade är mycket framgångsrik och anses nog som den främsta på området i världen.

Men störningsbegränsande produktnormer saknas.

Det förenklar konstruktionerna och minskar kostnaderna för tillverkarna.
Men skapar kostnader och bekymmer för oss elanvändare över hela världen.

Därför så ansluts det varje dag, varje år, mängder med switchad teknik i våra elnät.
Teknik som rimligen kommer att sitta där i mängder av år framöver och generera switchbrus.
De flesta ingenjörer och beslutsfattare vet inte ens om vad switchad teknik innebär i våra elnät.
.
Vi kommer rimligen nu åren framöver få leva med att våra elnät har höga nivåer av switchbrus där problematiken med jordfelsbrytare bara är en liten yttring av problematiken.