Hur gör ni en förimpedans mätning? Postad av Anonym Gäst - 18 maj :09

Transkript

1 Hur gör ni en förimpedans mätning? Postad av Anonym Gäst - 18 maj :09 Istället för att fråga efter Förimpedansen av nätbolaget så kan man ju mäta fram den. Vad använder ni för instrument och hur gör man för att mäta fram förimpedansen? Varför är den så viktig att veta? Och kan man göra något åt den? Vad innebär det om förimpedansen är "dålig"? Vad kan hända med resten av anläggning? Hur kan man avhjälpa det? Trevlig Kväll. Postad av Mats Persson - 18 maj :15 Jag använder mig av fluke 1653B. Den är nödvändig för att kunna räkna på utlösningsvillkoret. Har du för hög förimpedans så kommer inte säkringen att klara av att bryta säkringen inom rätt tid eller inte alls.. Riskerna med det kan man ju räkna ut.. Beroende på hur hög impedansen är kan det fungera med att gå ner i karakteristik på säkringen. Använda grövre kablar. Är det riktigt uselt kanske nätägaren får göra något åt nätet.. Så det är ganska viktigt att ha koll på impedansen.. 1 / 12

2 Postad av Bo Siltberg - 18 maj :13 Om jag får fylla på med lite matematik så gäller det att matningen frånkopplas inom 0.4 s vid kortslutning mellan fas och skyddsjord i en apparat (mellan fas och dess hölje). Den regeln är livsviktig. Med säkring som skydd gäller t.ex att en 10 A diazed kräver en ström på minst 82 A för att lösa inom 0.4 s. En C10A dvärg kräver 100 A. Kortslutningsströmmen beror ju av ledningsresistansen. 230 V / 100 A ger att den totala resistansen får vara högst 2.3 Ω för en C10A dvärg vid den apparat eller uttag det handlar om. Förimpedansen i matande nät bidrar med vanligen Ω. Sedan tillkommer resistansen i huvudledningar och gruppledningar i anläggningen. (Man ska alltid kontrollera förimpedansen, eller utlösningsvillkoret längst bort på den längsta gruppledningen (relativt arean)). Mätning av förimpedansen kan ske i stort var som helst, gruppcentralen eller i mätarskåpet. Då får man ett värde på den matande sidan. Detta värde ska justeras med faktorn 1.5 för att ta hänsyn till hög belastning i nätet, dvs den uppmätta förimpedansen ska multipliceras med 1.5. Sedan kan man om man vill beräkna förimpedansen (och kortslutningsströmmen) i efterföljande ledningar. Kommer man inte upp i nödvändigt stor kortslutningsström längst bort i en ledning finns lite alternativ: - större area på ledningen - JFB (som väl alltid finns ). JFBn får användas för att uppfylla utlösningsvillkoret, dvs som felskydd. Men säkringen måste fortfarande skydda kabeln vid kortslutning L-N och L-L. 5 s utlösningstid brukar man räkna med här. För just säkringar är det enkelt. T.ex en 10 A diazed kräver enligt kurvorna 47 A för att lösa inom 5 s. En dvärg däremot är med problematisk då dessa inte har någon definierad utlösningstid vid 5 s. Man kan möjligen fråga tillverkaren. - Snabbare säkring, t.ex en B10A dvärg istället som bara kräver 50 A för att lösa. Postad av Anonym Gäst - 19 maj :48 2 / 12

3 Okej, lite mer kolla då. Det jag inte riktigt förstår är var ni gör en förimpedans mätning? Den görs alltså på inkommande matning? Och framför allt, hur gör man detta? Jag har försökt att fråga min chef/handledare, men får bara svävande svar på hur man skall göra. Och vad det innebär. Postad av Bo Siltberg - 19 maj :22 Byt chef!! Man kan mäta upp förimpedansen var som helst, men lämpligen i den punkt (t.ex elcentral) där man tänker gå ut med nya ledningar ifrån, dvs så långt bort som praktiskt möjligt. Detta värde ger då svar på hur långa ledningar som går att förlägga efter denna punkt, eller vilket överströmsskydd som ska väljas, eller vilken area som behövs. Eller svar, man får räkna lite på det enligt SEK HB 421 eller använda program som El-vis. Och själva mätningen görs vanligen med en installationstestare eller en dedikerad jordslingeimpedansmätare. Om du registrerar dig kanske du får utförligare svar Postad av Ola Sjöberg - 19 maj :34 Förimpedansen brukar vara i "anslutningspunkten", d.v.s. mätarskåpet i en liten anläggning (gräns mellan nätägaren och abonnenten). Den består då av impedansen i transformatorn och matande 3 / 12

4 ledningar. Förimpedansen använder man mest till att dimensionera en ny anläggning. Nätägaren är skyldig att på begäran uppge värden på förimpedans och max kortslutningsström så det brukar fungera bra via mail t.ex. Om man mäter i den yttersta punkten så får man den totala kretsimpedansen som bestämmer den kortslutningsström som skyddet i den aktuella ledningen måste lösa ut för. Detta för att verifiera att beräkningarna stämde... Alltså när anläggningen är färdig. Mätningen i sig är ju busenkel med en installationstestare men man bör tänka på att instrumentet bl.a.inte tar hänsyn till ledartemperaturen Beräkningen är ganska avancerad om man ska ta hänsyn till alla parametrar. Men hur gör man om man inte klarar normala ledningslängder med B säkringar? "Använd smältsäkringar" har jag fått som svar vid ett tillfälle! Vid vilket värde på förimpedansen kan man kräva nätförstärkning av den orsaken att man inte klarar normala ledningslängder? Jag har inte hittat något maxvärde på förimpedans någonstans. Postad av Christer Djerf - 20 maj :49 Nätförstärkning kan du kräva när variatonerna avviker från värdena i SS Där säger man bl.a. : "Under normala driftförhållanden, undantaget perioder med spänningsavbrott, bör spänningsvariationerna inte överstiga ± 10 % av den nominella spänningen Un. Vid elförsörjning av områden som inte är förbundna med stora sammanhängande elnät eller för elnätanvändare i särskilt avlägsna områden bör spänningsvariationerna inte överstiga +10 % /-15 % av Un 4 / 12

5 . Elnätanvändarna bör då informeras om detta. Det har således inte enbart med förimpedansen att göra utan spänningsfallet är ju en funktion av totala slingimpedansen och belastningsströmmen. Postad av John Svensson - 11 okt :54 Bo Siltberg skrev: Byt chef!! Man kan mäta upp förimpedansen var som helst, men lämpligen i den punkt (t.ex elcentral) där man tänker gå ut med nya ledningar ifrån, dvs så långt bort som praktiskt möjligt. Detta värde ger då svar på hur långa ledningar som går att förlägga efter denna punkt, eller vilket överströmsskydd som ska väljas, eller vilken area som behövs. Eller svar, man får räkna lite på det enligt SEK HB 421 eller använda program som El-vis. Och själva mätningen görs vanligen med en installationstestare eller en dedikerad jordslingeimpedansmätare. Om du registrerar dig kanske du får utförligare svar Hej Nu har jag registrerat mig Jag har utan framgång frågat min handledare hur man skall göra, men får inget bra svar och ingen som visat mig. Kan ni förklara hur ni gör detta? 5 / 12

6 Postad av Johannes Hammarstedt - 11 okt :41 Det jag har hört är att man inte kan mäta förimpedans på ett säkert sätt med en installationstestare. Nu senast på en el-vis kurs. Kursledaren sa att om det var nån som fick samma värden vi två mätningar med ett sånt instrument så var han välkommen att höra av sig till honom och berätta för enligt honom var det struntprat ifall nån sa att dom lyckats. Enligt honom var övergångsresistansen i instrumentet då stor att man inte får ett korrekt värde. Postad av Bo Siltberg - 11 okt :10 Med hur många decimaler? Jag har inte den erfarenheten. Visst kan värdet skilja någon eller några ampere eller 10-tals mω vid två mätningar direkt efter varandra, men det är tillräckligt exakt tycker jag, speciellt då man ändå ska lägga på faktorn 1.5. På frågan hur man ska göra vet jag inte vad jag ska tillägga. Men då vi lurat in dig till forumet (välkommen) så får jag väl hitta på något. Är det själva handgreppen med mätningen du undrar över, eller handlar det om hur mätvärdet ska användas (vilket innefattar faktorn r man mäter)? va Postad av Dan - 11 okt :59 Skriver man exempelvis i en huvudcentral upp då tex 0,75 ohm eller är det bättre att skriva uppmätt värde 0,5 ohm x 1,5 = 0,75 ohm? Postad av Tomas Karlsson - 11 okt :07 Bo, du får väl förespråka vattenkokarmetoden från ByggaHus, det är en enkel säker metod med de vanliga instrumenten alla bör ha tillhands. 6 / 12

7 Postad av Joel Eljo - 21 okt :31 Tomas Karlsson skrev: Bo, du får väl förespråka vattenkokarmetoden från ByggaHus, det är en enkel säker metod med de vanliga instrumenten alla bör ha tillhands. Det där låter intressnat, väntar med spänning. Postad av Bo Siltberg - 22 okt :36 Vattenkokarmetoden var det ja. Jo, pinsamt nog för tillverkare av installationstestare så finns en mycket enkel, billig och framför allt (tillräckligt) tillförlitlig metod för att mäta upp förimpedansen. Ingredienserna är bara två: 1 st. portabel energimätare som kan mäta spänning och ström, helst samtidigt. 1 st. värmefläkt, hårtork, vattenkokare eller annan jämförbar last. Testmiljön består av ett spänningssatt schukouttag. Bruksanvisningen är som följer: 1. Plugga in energimätaren i det uttag man vill mäta förimpedansen vid. 2. Plugga in lasten i energimätaren, dock avstängd. 3. Läs av spänningen U Koppla in lasten. 5. Läs av spänning U 2 och strömmen I. 7 / 12

8 6. Koppla ifrån lasten och upprepa punkt 3-6 några gånger för att få stabila värden på U 1 och U 2 7. Beräkna förimpedansen som Z = (U 1 - U 2 ) / I Ω. Förklaring: Matningen kan ses som en spänningskälla, dess inre resistans R i och ledningsresistanserna i L och N som bilden visar. Med lasten frånkopplad är strömmen noll. Det blir då inget spänningsfall så den spänning man mäter är generatorns spänning, dvs U 1 = U 0. (EDIT: Man mäter också det spänningsfall som finns i nätet pga annan befintlig belastning, men det spelar ingen roll.) Med lasten inkopplad går det en ström i ledarna som ger ett spänningsfall. Detta spänningsfall visar sig som ett lite lägre värde på U 2 än U 1. 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 U 1 och U 2 är den spänning som vid den uppmätta strömmen ligger över de två ledarna längs den streckade linjen (generatorn borträknad). Så ohms lag R = U/I ger att förimpedansen Z för blir denna spänningsskillnad dividerad med strömmen. Men hallå, om Olsson kör vedklyven samtidigt som jag mäter då? Det spelar ingen roll Den ström som mäts går endast genom vattenkokaren, inte Olssons vedklyv, och det uppmätta spänningsfallet är ett direkt resultat av denna ström. Dvs det spänningsfall som redan finns i nätet spelar ingen roll. Man behöver bara upprepa mätningen några gånger för att inte råka ut för att Olsson startar vedklyven precis mellan steg 3 och 5. Denna mätprincip är inget hemkok. Den beskrivs i elinstallationsreglerna i 6B.2, och det är precis samma princip som hos en "riktig" installationstestare. Den är främst snabbare, den mäter under en halvperiod, och med en högre ström, A. Det finns dock en viktig skillnad. En "riktig" jordslingeimpedansmeter mäter strömmen mellan fas och skyddsjord. Här mäter vi mellan fas och noll. Så denna metod fungerar bara om skyddsledaren har samma area och resistans som neutralledaren. Metoden går ändå utmärkt att använda. Man behöver bara lägga lite större vikt vid kontinuitetsmätningen och mäta resistansen i skyddsledaren för att verifiera att den är lik neutralledaren. 8 / 12

9 Slut på del 1. Postad av Bo Siltberg - 23 okt :40 Nu har vi mätt upp ett värde på förimpedansen. Vad ska då detta värde användas till, och hur? Syftet med att mäta förimpedansen är att kontrollera utlösningsvillkoret, dvs att säkringen som skyddar (grupp)ledningen löser tillräckligt snabbt vid ett jordfel (kortslutning mot PE). Utifrån förimpedansen och vald säkring kan minsta area beräknas på en kabel av en viss längd som ska förläggas utifrån denna punkt. Förimpedansen kan ju också mätas i slutet på denna ledning som en del av kontrollen (provningen) av skydden för automatisk frånkoppling, men det är väldigt tråkigt om man först här skulle finna att kabeln är för klen... Låt oss ändå börja med att använda vår snillrikt uppmätta förimpedans för att kontrollera utlösningsvillkoret i denna punkt. Återigen, observera att mätningen gjorts mot N-ledaren i anläggningen. Den går i de flesta fall ihop med PE-ledaren i centralen eller mätarskåpet till en gemensam PEN-ledare till transformatorn. Men inom anläggningen måste man därför mäta PE-ledarens kontinuitet, helst dess resistans, och helst med ett instrument godkänd enligt IEC Där föll lite av glädjen med en förimpedansmeter hämtad ur kökslådan... I vissa fall kanske man kan nöja sig med en hygglig multimeter och en noggrann inspektion, speciellt om det finns en JFB. Den uppmätta förimpedansen ska multipliceras med 1.5 för att ta hänsyn till ledartemperatur och spänningsfall i nätet (SS , 6C ). Då mätningen görs är ju troligen ledarna jämförelsevis kalla. Om nätet är hårt nedlastat ökar ledartemperaturen och därmed impedansen. Dessutom, vid ett jordfel (kortslutning) går det flera hundra ampere i ledarna vilket värmer upp ledarna ytterligare, kanske ända upp till 150 C, innan säkringen löser. För att kontrollera mot säkringen som skyddar denna mätpunkt är det kortslutningsströmmen I k1 som är intressant. Den betecknas även som jordfelström I jf. Den beräknas så här: I jf = c * 230 / (Z för * 1.5) Z för är vår uppmätta impedans, och faktorn c är en spänningsfaktor som styrs av typ av säkring som skyddar kabeln. Använd c=0.95 för dvärgbrytare och c=0.85 för diazed. 9 / 12

10 Värdet på I jf ska jämföras mot säkringen. För gruppledningar ska säkringen lösa inom 0.4 s vid jordfel. Om gruppledningen skyddas av en JFB kan man tillåta 5 s (i detta fall vid kortslutning L-L och L-N eftersom JFBn tar hand om L-PE). Den ström som krävs för att lösa en säkring inom denna tid är: Typ Märkström Minsta ström 0.4 s Minsta ström 5 s Dvärg typ B I n 5 * I n Dvärg typ C I n 10 * I n Dvärg typ D I n 20 * I n Diazed gl/gg Diazed gl/gg Diazed gl/gg Diazed gl/gg Diazed gl/gg Diazed gl/gg Notera att dvärgar inte har någon definerad utlösningsström för 5 s, utan de löser alltid inom 0.1 s vid ett visst tröskelvärde på strömmen enligt tabellen. Exempel: Förimpedans I jf Säkring Kommen A Dvärg C10A OK, en C10A kräver 100 A A Dvärg C10A NOK, byt till diazed 10 A eller dvärg B A Diazed 10A NOK, använd JFB, då kan 5s-värdet A Diazed 16A NOK, vad gör jag nu då? Om man skulle torska rejält vid denna kontroll så finns ett antal alternativ för att rädda situation, vissa enklare än andra. - Byt kabeln till en med större area. Detta är den enda riktiga lösningen då alla andra alternativ troligen ger problem med spänningsfallet. - Vid säkring som skydd, installera en JFB. - Sänk märkströmmen på överströmsskyddet. Naturligt, men kanske inte alltid möjligt för den tänkta lasten. - Byt till ett snabbare överströmsskydd. - Konsultera tillverkarens datablad för överströmsskyddet. Värdena i tabellen kommer från standarden - alla överströmsskydd är snabbare än så. Det kan t.o.m gå att få tillverkare av dvärgar att ange ett värde för 5 s. Man får här också fundera över hur man säkerställer att just detta fabrikat även används vid senare utbyte. - Kompletterande skyddsutjämning som håller ned beröringsspänningen vid jordfel. Går att tillämpa om man ligger mellan 0.4- och 5 s-värdet för smältsäkringar. - Banka lite på faktorn 1.5. Den täcker in fallet att kabelns begynnelsetemperatur är maximal, grader. I många fall kan man säkerställa att en kabel aldrig kan belastas så att den uppnår max drifttemperatur, vilket ger mer marginal för kortslutningsströmmens uppvärmning. Man kan nog gå ned till 1.3 åtminstone. 10 / 12

11 Slut på del 2. Del 3 tänkte jag skulle handla om beräkning av förimpedansen i andra punkter i anläggningen, och minsta area eller längsta längd, dvs det man normalt använder förimpedansen till. Men detta börjar likna hela kapitlet om ledningsdimensionering så jag tror inte det blir någon del 3. Tag istället förimpedansen och stoppa upp den i ElDim eller El-vis. Postad av Niklas - 24 okt :34 Jag trodde att man ska klara utlösningsvillkoret även vid kortslutning mellan fas-nolla, denna tanke är alltså felaktig, med tanke på att man skulle klara sig med jordfelsbrytare istället? Postad av Åke Gustafsson - 24 okt :07 Onekligen intressant med "vattenkokarmetoden", men undra vad kunden säger om en elektriker kommer och börjar göra såndan mätning Postad av Bo Siltberg - 24 okt :20 Man gömmer den i en gul plastlåda som det står Megger på. Begreppet utlösningsvillkor är jag inte helt hundra på map ursprung och betydelse, men den allmänna tolkningen verkar vara att den endast handlar om L-PE. Men fel mellan L-N/L-L kan ju också indirekt innebära personfara, så dessa strömmar ska frånkopplas, dock inte nödvändigtvis lika snabbt. Postad av Johannes Hammarstedt - 24 okt :02 Vill man göra det riktigt enkelt för sig så börjar man räkna på spänningsfallet istället. Postad av Torbjörn Forsman - 24 okt :08 Bo Siltberg skrev: Man gömmer den i en gul plastlåda som det står Megger på. Begreppet utlösningsvillkor är jag inte helt hundra på map ursprung och betydelse, men den allmänna tolkningen verkar vara att 11 / 12

12 den endast handlar om L-PE. Men fel mellan L-N/L-L kan ju också indirekt innebära personfara, så dessa strömmar ska frånkopplas, dock inte nödvändigtvis lika snabbt. Jag är nog av åsikten att utlösningsvillkoret syftar på kortslutning mellan normalt strömförande ledare (alltså L-N och L-L). Begreppet utlösningsvillkor används ju även i icke direkt jordade högspänningsnät där överströmsskydd och jordfelsskydd är helt olika saker, och ett jordfel aldrig kan ge så hög felström att överströmsskyddet bryr sig om det. 12 / 12