”Det var som att någon sagt att jorden är platt”

Publicerad 30 maj 2022, 06:05

Trots att en stor forskningsstudie slagit fast att grannens solceller inte kan påverka din jordfelsbrytare vägrar debatten om A vs B lägga sig, ”Vi får fortfarande oroliga frågor om det här” säger Elsäkerhetsverkets Mikael Carlson.

– Det var som att någon hade sagt att jorden är platt. Och i stället för att mötas av motbevis började fler tro att jorden är platt.

Mikael Carlson, teknisk expert på Elsäkerhetsverket, låter indignerad när han beskriver debatten om att jordfelsbrytare typ A hotas av läckande likström från grannens solceller eller elbilsladdare. Läs mer om hur debatten startade, 2019, och hur det kom sig att en elnördig teori om jordfelsbryare blev känd uanför elteknikbranschen. 

Alla i debatten är överens om att växelriktare och laddboxar läcker likström. Frågan som debatterats är vart den tar vägen? Finns det några belägg för att den går till grannen? Att reda ut det blev uppdraget till en forskargrupp vid Luleå tekniska universitet i Skellefteå.

Behövs verkligen en jfb per laddbox?
”Det är bra med säkerhet, men …”

Läs mer om hur frågan fick spridning:
”Det finns bevisligen en problematik med likström och jordfelsbrytare typ A”

Frågan i debatten är inte om växelriktare läcker likström. Utan om vart den likströmmen tar vägen? Går den till grannens elanläggning och blockerar jordfelsbrytare. Det skulle forskningsstudien gå till botten med.

Forskningsstudien finansierades av Energiforsk och utfördes av tre doktorander ledda av professorerna Sarah Rönnberg och Math Bollen. Ángela Espín Delgado är en av doktoranderna som utfört arbetet. Hon har tillbringat de senaste fyra åren med att forska om elkraftteknik i Skellefteå. Och tillsammans med två andra doktorander har hon i drygt ett år arbetat med simuleringar och mätningar som lett fram till slutsatser i frågan. I januari i år släpptes slutrapporten ”Jordfelsbrytare och komponenter från DC till 150 khz – en riskbedömning” (länk till studien).

Doktoranden Ángela Espín-Delgado forskar om hur störningar från växelriktare påverkar jordfelsbrytare. Foto Jil Sutaria

Vad händer om det läcker 10 A likström till elnätet under ett fel vid solcellsanläggningen? Den magnituden är långt större än de läckströmmar som förväntas kunna komma. Men som ett värstascenario använde forskargruppen 10 A i en simulering. I ett övergående tillstånd, precis när läckan uppstår har transformatorn ett högre motstånd. Det innebär att likströmmen kan läcka till en angränsande kund. Men för att det ska bli en farlig situation behöver ett fel uppstå samtidigt både i anläggningen som läcker – och hos grannen. 

– Jordfelsbrytaren ska upptäcka felet och bryta strömmen. Men om jordfelsbrytaren misslyckas kan felströmmen gå till marken och därmed till elnätet, säger Ángela Espín  Delgado och fortsätter.  

– I det läget kan strömmen finna flera vägar för att sluta kretsen. En av vägarna är via en angränsande kund, säger hon.

Men om det inte dessutom är fel i grannens anläggning kommer strömmen flöda genom neutralledaren och fasledaren och då kommer grannens jordfelsbrytare inte ens att märka av den.  

– Det är först vid ett fel hos grannen som likströmmen kan gå genom grannens skyddsjordsledare och påverka jordfelsbrytaren. Men bara i en millisekund, och den tiden är för kort för att jordfelsbrytaren ska kunna detektera den, säger Ángela Espín Delgado. 

Den korta tiden beror på att det bara är när felet precis uppstår som den lokala transformatorn har ett högt motstånd. 

– Efter en millisekund kommer transformatorn att erbjuda det lägsta motståndet i kretsen. Likströmmen går den väg som har det lägsta motståndet, säger Ángela Espín Delgado. 

Från 2020:
Elsäkerhetsverket: Överdriven oro för insomnande jordfelsbrytare

ForskarRapportens slutsats är att en potentiellt farlig situation visserligen kan uppstå. Men bara under 1 ms och om det blir dubbla fel samtidigt. Dessutom krävs likström av tillräckligt stor magnitud. En A-brytare ska tåla 6 mA likström och B- och F-brytare ska tåla 10 mA likström. Studien visar att jordfelsbrytare överlag är mycket tåligare än specificerat. Forskarna utsatte 14 jordfelsbrytare på marknaden för likström överlagrad 50 Hz växelström. Samtliga brytare i testet klarade kraven med god marginal. De nio A-brytarna klarade 50–160 mA likström innan de blockerades. Testets två B-brytare blockerades inte alls. F-brytaren blockerades först vid 215 mA. 

Slutsatsen i forskningsstudien är att problemet som beskrivs i videon och IN-rapporten inte har någon grund.

Mikael Carlson.

– Impedansen för likströmmar genom nätstationen, som finns i varje bostadsområde, är extremt låg. Om det i ett område finns en anläggning som läcker ut likström på nätet kommer strömmen fördela sig på alla förbrukare. Men här dominerar nätstationen med mycket stor marginal. Strömmen fördelar sig på ett sätt som gör att grannarna får väldigt lite av likströmmen och den kommer inte förmå att påverka deras jordfelsbrytare, säger Mikael Carlson på Elsäkerhetsverket som också varit med och granskat studien.

Mikael Carlson är också kritisk mot IN-rapporten på fler sätt. Han anser att beräkningarna bygger på en lång rad felaktiga antaganden. I ett PM har han beskrivit

Elsäkerhetsverkets PM 21EV1971

I ett pm har Mikael Carlsons samlat sina invändningar mot IN-rapportens antaganden. Han anser att följande antaganden i IN-rapportens kapitel 3 är fel:

  1. ”Likströmskomponenter förekommer i direkt anslutning till växelriktare i en omfattning som ligger på 5-8 procent av växelriktarens nominella växelström,”
  2. DC-strömmar från olika växelriktare sammanlagras summariskt, Idc = n*Iac*q.
  3. ”Likströmskomponenten går via nätstationens nollpunkt ner till jord”.
  4. Nätet är obelastat, inga andra laster finns i nätet, förutom felimpedansen.
  5. Resulterande AC-felström är inte beaktad.
  6. Tidsaspekten för mättning är inte inkluderad.

– Det är positivt att risker lyfts, men antagandena i denna rapport gör att mängden DC-strömmar överdrivs med minst en faktor 100, samtidigt som viktiga aspekter inte vägs in i beräkningarna. Slutsatserna i rapporten blir därmed irrelevanta, säger Mikael Carlson.