Logga in

Guruns råd mot elkvalitetsproblem

Publicerad
21 aug 2023, 10:56

Felkopplade frekvensomformare, drivdon och switchad elektronik. Det blir allt fler felkällor i elmiljön. Har du kunskapen och mätverktygen som behövs? Här ger Leif Westlund vid Svensk Elmiljöutveckling sina bästa råd till elektrikern.

Leif Westlund i Piteå är en miljökämpe av lite annorlunda slag. För honom är det elmiljö som gäller. Den har hållit honom sysselsatt i nästan hela yrkeskarriären. Här delar han med sig av sina insikter om vad som skapar problem i elmiljön och hur den kan förbättras.

Leif Westlund har ägnat större delen av sin yrkeskarriär åt att lösa elkvalitetsproblem. Foto: Lars-Göran Hedin

Det finns en hel del elektrikern kan göra för att minska risken för elkvalitetsproblem. Här delar Leif Westlund med sig av fem sätt att tackla problemen:

Se upp med frekvensomriktare

– Om du ska driftsätta en anläggning med frekvensomriktare ska du se till att du har tillgång till information och dokumentation av installationen – sådan ska alltid finnas tillgänglig enligt EU:s EMC-direktiv.

– Använd aldrig oskärmad kabel mellan omriktare och motor. Den ska vara skärmad med mycket låg impedans så att den täcker ett tillräckligt stort frekvensområde upp i megahertzbandet. Och var noga med anslutningarna i kabelns båda ändar med en speciell 360° förskruvning.

EMC-problem på Värmlandsoperan:
Tystlåtna nätstädare räddade Värmlandsoperan från svåra elstörningar

– Det kan krävas ett extra nätfilter i installationen för att hindra störningar att spridas på nätet – i så fall anges det i frekvensomriktarens manual. 

– Håll minst 200 mm avstånd mellan styrkablar, motorkablar och nätkablar.

  Kapacitiv koppling mellan kablar uppstår mycket lätt när det gäller högre frekvenser.

– Om kablar korsar varandra ska det vara 90 graders vinkel mellan dem.

– Använd aldrig buntband i plast där det föreskrivs metallisk omslutande förankring av kablarna.

Tänk efter vid kompletteringar

– Vid allt arbete i byggnader där det redan finns en elanläggning som på något sätt ska kompletteras är det viktigt att klarlägga hur det nya systemet harmonierar med det gamla.
– Om du ska ta ström från en befintlig dosa eller central, så ta alltid reda på varifrån den matas och vilka laster som redan finns på den säkringen i centralen.
– Ta reda på om det förekommer någon form av störning i den anläggning du ska arbeta med. Fråga driftpersonal eller anläggningsägaren.

– När du ska dra in nya ledningar utifrån och in i en byggnad så måste du försäkra dig om att du inte punkterar anläggningens potentialutjämningssystem. De kan behöva anslutas till huvudjordningsskenan.

TN-S system är att föredra

– När en TN-C anläggning potentialutjämnas uppstår lätt vagabonderande strömmar. För varje anslutning som görs mellan skyddsjord och metallföremål i anläggningen skapas en förbindning som kommer att utgöra en alternativ PEN-ledare. Något sådant kan inte hända om anläggningen i stället är utförd som en TN-S anläggning.

Kom ihåg att uppdatera dokumentationen

EMC-problem kan undvikas om man kan förstå hur elanläggningen är uppbyggd och vilka laster som finns där. För det krävs en tydlig och uppdaterad dokumentation. Att komplettera ett gruppschema och rita in nya centraler i huvudledningsschemat är A och O. Det behöver göras vid alla typer av förändringar  i en elanläggning.

Läs också:
”Elmiljön var milt sagt förskräcklig”

Välj rätt mätinstrument

För drygt femton år sedan kom Leif Westlunds bok ”Elmiljö i praktiken” ut. Där får den intresserade en genomgång av varför elmiljöproblem uppstår och hur de uppträder i elanläggningen.

– För att avslöja EMC / elkvalitetsproblem krävs mätning, men den ska göras med rätt typ av instrument. Tångamperemetrar och multimetrar som är av RMS-typ och mäter likriktat effektivvärde klarar inte att mäta rätt när det finns avvikelser i sinuskurvan, som vid övertoner. Då krävs strömtång som mäter sant effektivitetsvärde, True RMS. Sådana upptäcker övertoner och ger ett korrekt värde, medan RMS-mätare kan ge upp till 50 procent för lågt värde.
– För att mäta elkvalitet finns mer avancerade nätanalysatorer som mäter förändringar i ström och spänning på samtliga faser och neutralledare samtidigt.

Det högfrekventa brus som idag finns i elnäten kräver annan mätutrustning gärna kopplat till Oscilloskop och blir lite mer komplicerat.

Elbilar möjliga elkvalitetsbovar?:
”De flesta elfordon borde inte få anslutas på nätet”

Generellt vid mätning är att man behöver veta vad man tänker mäta och att man har ett instrument som kan mäta just detta. Variationen i frekvens och amplituder och andra fenomen som kan behöva mätas är stor.

Frågor och svar

Vad är vagabonderande strömmar?

Det är strömmar som uppstår vid skillnader i jordpotentialen, som följd av exempelvis PEN-ledare  och läckströmmar till jord i olika frekvenser. Kan leda till korrosion i vatten- och värmesystem eller negativt påverka hållbarheten hos pumpar och reglersystem. De bidrar till förhöjda magnetfält och kan orsaka skador i elektronik och EMC-problem som ljud och bildstörningar.

Vad är övertoner?

Övertoner skapas när apparater i nätet är olinjära laster. Det ger en deformering av sinuskurvan som orsakas av flera olika frekvenser. Varje ny frekvens är en multipel av grundtonen 50 Hz. 

Övertoner är numera bara ett stort problem i mycket speciella miljöer.

Alla moderna laster och belysningar måste ha filter för att begränsa övertoner och det gör dem försumbara. Däremot leder filtren till nya problem.

Vad är supratoner?

Supratoner är ett nytt begrepp sedan 2013 och avser frekvenser mellan 2 kHz – 150 kHz. Det är mer känt sedan 1990-talet som ett högfrekvent brus som bland annat orsakas av switchfrekvensen i nätaggregat och filtren i dessa som reducerar övertoner. De orsakar nya problem som vi inte sett tidigare.