Re: Hur gör ni en förimpedans mätning?

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 U₁.
4. Koppla in lasten.
5. Läs av spänning U₂ och strömmen I.
6. Koppla ifrån lasten och upprepa punkt 3-6 några gånger för att få stabila värden på U₁ och U₂
7. Beräkna förimpedansen som Z = (U₁ - U₂) / 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 U₁ = U₀. (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 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).

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, 20-30 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.

Slut på del 1.

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 61557. 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 436 40 00, 6C.61.3.6.2). 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:
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.

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	In	5 * In	5 * In
Dvärg typ C	In	10 * In	10 * In
Dvärg typ D	In	20 * In	20 * In
Diazed gL/gG	6	47	28
Diazed gL/gG	10	82	47
Diazed gL/gG	13	108	60
Diazed gL/gG	16	110	65
Diazed gL/gG	20	147	85
Diazed gL/gG	25	180	110

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	Ijf	Säkring	Kommentar
0.8	182 A	Dvärg C10A	OK, en C10A kräver 100 A
1.5	87 A	Dvärg C10A	NOK, byt till diazed 10 A eller dvärg B10A. JFB hjälper ej då dvärgen även måste skydda mot kortslutning L-N.
2.1	62 A	Diazed 10A	NOK, använd JFB, då kan 5s-värdet användas.
2.5	52 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, 70-90 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.

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. :tummeupp:

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.

Några tillägg till Electrums utmärkta svar:

Hänsyn till andra grupper kan du behöva ta med avseende på den totala belastningen, dvs om mätarsäkringarna kommer att hålla för det nya uttaget, beroende på vad det är avsett för.

Om man bränner en 10 A säkring så kommer man att överbelasta en 13 A säkring! Om det är smältsäkringar vi pratar om så handlar det om strömmar på 14-19 A eller ännu mer. Är det dvärgbrytare kan det möjligen handla om strömmar under 13 A.

För det andra behöver man även beakta belastningsförmågan vid byte till 13 A, återigen beroende på typ av säkring och antal belastade ledare. En 13 A smältsäkring kräver en belastningsförmåga på 14 A. Det klarar inte en infälld trefasledning (FK i rör) eller enfaskabel i rör i vägg. Med en dvärg går det bättre.