411.4.1, krav på jordtag

23 jan 2014 20:52 #1 av Bo Siltberg
Två frågor

1. Är det någon som begriper formeln i 411.4.1 ?

RB / RE <= 50 V / (U0 - 50)

RB = Resistans för samtliga parallella jordelektroder (Ω).
RE = Resistans mellan främmande ledande del och sann jord (Ω), under förutsättning att dessa kan spänningssättas av ett jordfel (att en fasledare i nätet får kontakt med jord). Detta under förutsättning att man kan anta att de främmande ledande delarna kan spänningssättas av ett fel mellan fasledare och jord.

Det närmaste jag kommer en förklaring är denna bild jag ritat:



Man antar felfallet att en fas får direkt kontakt med jord som den röda pilen visar. Det orsakar en ström som den prickade linjen visar, genom felstället resistans mot jord, genom jorden, genom jordtaget B och dess resistans RB vilket orsakar en ett spänningsfall UB över detta.

Man kan anta att jordfelet är ett ganska dåligt jordtag, dvs att RF >> RB. Spänningen UB bör alltså vara relativt låg, men det kan man inte veta säkert.

Spänningen UB är den beröringsspänning som personer upplever mellan utsatta delar och främmande ledande delar, mellan punkt b och e. Denna spänning ska hålla sig under 50 V. Man vill alltså ha en förhållande mellan dessa spänningar enligt formeln.

Men detta resonemang är antagligen helt fel...jag kommer inte längre. Hjälp!

Vad är RE och vad har den för betydelse? Det flyter ingen ström genom RE i felfallet, vilket innebär att punkten e har jordpotential. Potentialen mellan b och e är alltså densamma som UB. Skulle man göra en skyddsutjämning mellan b och e så kommer potentialen mot jord återigen att bli UB. En person som samtidigt berör punkterna b och e innebär att en resistans på ca 1 kΩ kopplas in mellan b och e. Storleken på RE är troligen minst en faktor 10 lägre, dvs RE har endast marginell betydelse för den ström som flyter genom kroppen. Eller??

2. Egentligen hade jag snöat in på vilka krav som gäller för ett jordtag. Jag har sett att formeln för att kontrollera en kompletterande skyddsutjämning används i litteraturen,

RB < 50 V / IF

Här är det skyddets funktionsström som används för IF vilket ger att den faktiska beröringsspänningen kan (kortvarigt) bli högre.

Finns det ett outtalat krav på en högsta frånkopplingstid här också?
Finns det även en riskbedömning i botten, beroende på situation förstås?
Jag begriper inte riktigt vilken nivå på skydd som egentligen krävs av ett jordtag.

Detta är inget verkligt fall, bara mina "studier".
Bilagor:

Be Logga in eller Skapa ett konto ansluta till konversationen.

23 jan 2014 22:45 - 24 jan 2014 08:13 #2 av Michell Andersson

Bo Siltberg skrev: Vad är RE och vad har den för betydelse? Det flyter ingen ström genom RE i felfallet, vilket innebär att punkten e har jordpotential.

Om man utgår från U0 = 230V så ger väl det att RB max får vara 0,27*RE...? Om RE antar ett lägre värde än 3,7*RB så blir potentialskillnaden b till e >50V. Detta eftersom jordpotentialen efter felfall inte längre är 0V utan, i denna krets vid tidigare given U0, 230V innan felskydd löser. Om U0 är t ex 400V så måste RB vara 7 gånger lägre o s v. Men den biten va det väl inget konstigt med? Dock så måste man ju syfta till en situation där jordfel redan uppstått och en anslutning av något slag, kanske en människa, samtidigt befinner sig mellan elektroderna b och e. Annars så känns det ju konstigt med 50V i potentialskillnad (inte spänningsfall) då det nästan förutsätter U0 = typ 50V.

Bo Siltberg skrev: En person som samtidigt berör punkterna b och e innebär att en resistans på ca 1 kΩ kopplas in mellan b och e. Storleken på RE är troligen minst en faktor 10 lägre, dvs RE har endast marginell betydelse för den ström som flyter genom kroppen. Eller??

Man kanske inte känner att man vågar beräkna under förutsättning på 1 kΩ när en människa hamnar mellan b och e. Detta kanske eftersom 1 kΩ är baserat på en vuxen människa från en arm till båda benen. Vad händer om det är mellan skuldrorna och bröstkorg som en människa "kopplas in"? Då är det kasnke bara 200 Ω, inklusive övergångsmotståndet i huden. Vid U > 100V så sjunker dessutom övergångsmotståndet snabbt och en människa har relativt klent inre motstånd.

Man kan ju inte heller kontrollera RE i hela anläggningen så därför får man väl utgå från att hålla ett, tilltaget, lågt värde på RB så att förhållandet kvarstår.
RF måste ju vara försumbart, tycker jag i alla fall. I alla fall så att man måste utgå från "Worst case" där RF < 50 Ω. Allt som allt så innebär väl detta att de variabler du kan kontrollera, RE i viss mån (i alla fall få fram ett värde) och i allra högsta grad RB, är de värden du får utgå ifrån. Sen får man hålla på säkra sidan väl...

Och alla som vet bättre än mig... Jag förstår inte hur det funkar riktigt. Jag försöker bara hjälpa till.
Det finns säkert en massa tankefel, men kanske kommer Bo på något smart av att läsa någon annan resonera i ämnet som hjälper honom vidare så uppfatta mig inte som någon som tror att han vet, för det gör jag verkligen inte... :P

Be Logga in eller Skapa ett konto ansluta till konversationen.

24 jan 2014 14:37 - 24 jan 2014 17:40 #3 av Michell Andersson
Har funderat på UE hela dagen nu. Det är något som inte stämmer riktigt.

Om något kopplas in mellan e och b så är det ju denna last som är mer avgörande för Ueb än RE eftersom RE högst troligt är konstant, och 10-1 i relation till ett eventuellt Reb. Det är ju precis som du själv beskriver!!! Det är ju omöjligt att veta vad Ueb kommer bli eftersom du inte vet vad som kommer kopplas in. Och finns det inget inkopplat så är ju e - b = U0. Och skulle man, som du själv beskriver, rakt av koppla en tråd mellan e och b så blir ju UE samma som UB. För att kunna räkna ut något vettigt så måste Reb vara känd, eller åtminstone uppskattad.

Kan den som skapat formeln tänkt fel helt enkelt? Att man inte tänkt på skillnaden på potentialskillnad och spänningsfall? Formeln ger ju ingenting vettigt! Eller pratar vi om vad som händer om ett spöke fastnar mellan e och b? Då kan ju allt möjligt hända :P

Jag tror du snubblat över ett fel helt enkelt. Sånt händer ju...

EDIT: Insåg en sak till precis. Formeln är väl inte till för att ange det specifika spänningsfallet över Reb, som fortfarande är okänd. Den anger ju bara förhållandet mellan RB och RE vid olika spänningsnivåer. Vid U0 = 230V så förhåller det sig att vid spänningssättning av jord så kommer max 27% av strömmen att gå över Reb, oavsett hur liten Reb är. Vid U0 = 400V så kommer max 14% avströmmen gå över Reb. Det ger nästan ett konstant värde på strömmen som kan gå genom Reb. Det gäller från 50V till 24kV vid givna motstånd.
Det betyder väl att felskydd löser så pass mycket snabbare av strömmen via RB att IReb varar under så kort tid på så pass lågt värde att den inte hinner bli skadlig...
Eller?

Be Logga in eller Skapa ett konto ansluta till konversationen.

24 jan 2014 15:03 - 24 jan 2014 15:10 #4 av Tomas Karlsson
Jag tog mig friheten att kludda lite med din fina bild Bo, kanske klarnar det för dig om den ser ut på detta sättet.



Tyvärr verkar det inte gå att bifoga bilden.

Be Logga in eller Skapa ett konto ansluta till konversationen.

24 jan 2014 18:40 #5 av Bo Siltberg
Firefox funkar inte, men Chrome kan ladda upp bilder.

Be Logga in eller Skapa ett konto ansluta till konversationen.

24 jan 2014 18:59 #6 av Tomas Karlsson
Ok, då testar vi Chrome.


Bilagor:
Följande användare sa tack: Bo Siltberg, Michell Andersson

Be Logga in eller Skapa ett konto ansluta till konversationen.

24 jan 2014 20:51 #7 av Bo Siltberg
Tack, detta fall är ju begripligt. Man ska alltså inte låta sig luras av att de skriver "fel mellan fasledare och jord" :angry: Återstår bara att begripa varför detta i mitt tycke udda fall tas upp i reglerna, men det står ju faktiskt "ett exempel" på villkor...

Be Logga in eller Skapa ett konto ansluta till konversationen.

24 jan 2014 22:59 #8 av Tomas Karlsson
Ja, de skulle kanske korrekturläsa eller slipa lite på formuleringarna ibland. Och det kan nog ses som udda i många fall men ger ändå en bild av varför man ska ha ett relativt gott jordsystem i ett nät.

Be Logga in eller Skapa ett konto ansluta till konversationen.

25 jan 2014 10:01 #9 av Stefan Ericson
Hej Bo!
Jag har ingen aning om vad som står i 411.4.1.
Som jag ser på formeln.
Dom vill att man styra resistansen vid ett jordfel.
Det kan man bara göra genom att lägga ett motstånd mellan PE och N i generatorn. Då ska den resistorn ha så stor resistans att det bara blir 50V över jordspettet.
Se det här som ett diskussions inlägg.

Be Logga in eller Skapa ett konto ansluta till konversationen.

25 jan 2014 11:41 - 25 jan 2014 11:41 #10 av Michell Andersson

Tomas Karlsson skrev: Ja, de skulle kanske korrekturläsa eller slipa lite på formuleringarna ibland. Och det kan nog ses som udda i många fall men ger ändå en bild av varför man ska ha ett relativt gott jordsystem i ett nät.

Har jag uppfattat det rätt när den främmande ledande delen är "jorden" som spänningssätts i texten?
Sättet det är skrivet på antyder direkt spänningssättning av jord och inte via främmande ledande del. Främmande ledande del har ju okänt motstånd ( ≤ 4000 Ω) till jord medans jord är något som ger spänningsfallet 230V över last vid U0 = 230V om last kopplas in mellan jord och fas.

Har jag uppfattat det rätt om det är detta som är den olyckliga formuleringen? Att man kallar den främmande ledande delen för jord?

Be Logga in eller Skapa ett konto ansluta till konversationen.

25 jan 2014 12:10 #11 av Bo Siltberg
Det var det som lurade mig i alla fall...
Följande användare sa tack: Michell Andersson

Be Logga in eller Skapa ett konto ansluta till konversationen.

25 jan 2014 12:56 #12 av Tomas Karlsson

Michell Andersson skrev:

Tomas Karlsson skrev: Ja, de skulle kanske korrekturläsa eller slipa lite på formuleringarna ibland. Och det kan nog ses som udda i många fall men ger ändå en bild av varför man ska ha ett relativt gott jordsystem i ett nät.

Har jag uppfattat det rätt när den främmande ledande delen är "jorden" som spänningssätts i texten?
Sättet det är skrivet på antyder direkt spänningssättning av jord och inte via främmande ledande del. Främmande ledande del har ju okänt motstånd ( ≤ 4000 Ω) till jord medans jord är något som ger spänningsfallet 230V över last vid U0 = 230V om last kopplas in mellan jord och fas.

Har jag uppfattat det rätt om det är detta som är den olyckliga formuleringen? Att man kallar den främmande ledande delen för jord?


Ja, det borde kanske stått något i stil med "Jordslutning till ledande del som inte är skyddsjordad och med övergångsmotstånd till jord som inte får understiga Re i följande olikhet ........".

Så det är nog där du blev lurad ungefär som Bo.
Följande användare sa tack: Michell Andersson

Be Logga in eller Skapa ett konto ansluta till konversationen.

25 jan 2014 13:00 #13 av Tomas Karlsson

Stefan Ericson skrev: Hej Bo!
Jag har ingen aning om vad som står i 411.4.1.
Som jag ser på formeln.
Dom vill att man styra resistansen vid ett jordfel.
Det kan man bara göra genom att lägga ett motstånd mellan PE och N i generatorn. Då ska den resistorn ha så stor resistans att det bara blir 50V över jordspettet.
Se det här som ett diskussions inlägg.


Nu är du inne på något annat och inte det som tråden direkt handlar om, du kan skapa en tråd om tex reservkraft och aggregat för det i olika former så kan vi gå vidare på liknande spår.

Be Logga in eller Skapa ett konto ansluta till konversationen.

27 jan 2014 19:36 - 27 jan 2014 20:37 #14 av Mats Jonsson
Den här skrivningen har funnits med några år nu även om texten delvis ändrats en del. Till STFs elsäkerhetsdag år 2000, då utgåva 2 av Blå boken var relativt ny gjorde jag en bild över denna skrivelse. Men det var ingen som var intresserad så jag har nog inte funderat på detta sedan dess. Roligt att du Bo tar upp frågan nu.

Försöker bifoga bilden.
Den här bilagan är gömd för gäster,
Var vänlig och logga in eller registrera för att se bilagan.


Edit:
Det handlar alltså om att distributionsnätets sammantagna jordtagsresistans (RB) måste vara så lågt att PEN-ledaren inte kan spänningsättas med en spänningen som överstiger 50 V vid t ex fasbrott i friledning.

This message has an attachment file.
Please log in or register to see it.

Följande användare sa tack: Bo Siltberg, Michell Andersson

Be Logga in eller Skapa ett konto ansluta till konversationen.

28 jan 2014 06:16 #15 av Michell Andersson
Jag föreställer mig att dina utbildningar är som "Bruce Springsteen"-konserter för en som är elintresserad, Mats. Alla som är genuint elintresserade förstår säkert vad jag menar.

Be Logga in eller Skapa ett konto ansluta till konversationen.

29 jan 2014 19:05 #16 av Bo Siltberg
Jag tror jag skickar en felrapport till SEK ang denna formulering :smack:
Det innebär att min ursprungliga bild inte var så fel ändå om man byter plats på beteckningarna RE och RF.
Den nedfallna fasledningen landar på, ja vadå. Man har ju ingen kontroll på värdet RE så det blir ganska svårt att komma fram till ett värde på RB.

Be Logga in eller Skapa ett konto ansluta till konversationen.

29 jan 2014 19:43 #17 av Michell Andersson
Jag skulle "+"a ditt karma, Bo, men allt är så j-a smått på surfplattan att det råkade bli ett minus.
"Varför zoomade jag inte?" Troligtvis p g a övertro på min egen förmåga. :(

Jag rättar till om 6 timmar :tummeupp:

Be Logga in eller Skapa ett konto ansluta till konversationen.

08 apr 2015 20:53 #18 av Michell Andersson
Har nyligen dragits med lite tankar om jordtag och denna tråden passar bra in på att dra detta vidare.

Elnätsbolagen ställer många gånger krav på jordtag vid installation av reservkraft. Många gånger så informerar man om att godkända värden är 100Ω för djupjordtag och 50Ω för ytjordtag. I detta hänvisar man till 542.1.2 i elinstallationsguiden som baserades på SS 436 40 00, utgåva 1. Nyligen fick jag dock ta del av en skrivelse från ett större svenskt konsultbolag som, "efter att ha varit i kontakt med en av Sveriges ledande elexperter", kommit fram till att detta är ett orimligt krav. Så långt kan jag hålla med. Värdena utgör ingen del av svensk standard utan är bara upptagna i en guide till en standard (ekvivalent med handbok) vilken inte utgör presumtion för föreskrifternas krav på god elsäkerhetsteknisk praxis överhuvudtaget. Det som måste vara avgörande är ju den spänningssättning vilken utsatta delar kan få vid fel, vilken inte får vara högre än 50V.

I detta så undrar jag då givetvis vilket som egentligen är det lägsta värde vi kan ha för ett jordtag. Jag hörde nämligen senast för en månad sen på en av STFs utbildningar att om ett jordtag har ett högre värde än 100Ω så är det inget jordtag per definition. Jag hittar dock inget stöd för detta överhuvudtaget så därför antar jag att det är skitsnack. Ett jordtag är för mig något som är avsiktligt kopplat till en avsiktlig jordelektrod av något slag, oavsett egentligt värde.

Jag hittar sätt att beräkna godkänt värde för jordtag vid fel från överliggande nät. Den är egentligen inte så komplicerad. Se Tabell 44.A1 samt Figur 44.A i SS 436 40 00, utgåva 2. Här får vi inget godkänt värde på jordtaget direkt, men desto lägre motstånd i jordtaget, desto lättare gör vi det för oss själva gällande bortkoppling vid fel. Är vi under 80V så verkar det som att vi kan ha fel på obestämd tid, vilket skiljer från det normala 50V på LSP. Dock är detta enbart tillämpbart vid anläggningar med överliggande nät anslutet. Dessutom så pekar man här på jordtaget just i stationen eller där detta nu finns (kanske på någon stolpe innan servisanslutning vid särjordat).

Så vilket värde är godkänt för ett jordtag i en reservkraftsmatad anläggning (som är helt bortkopplad från nätet, inklusive PEN, då matande kabel blivit helt avgrävd)? Får vi fel till utsatt del så spelar jordtagets värde egentligen ingen roll. Felströmmen går genom skyddsledaren till neutralpunkten varpå bortkoppling sker om anläggningen har rätt funktioner och är korrekt dimensionerad oavsett jordtagets existens. Enda gången vi får ett problem är då vi får överledning mellan fas och en främmande ledande del som inte utgör en del av den lokala potentialutjämningen. Den enda formel jag hittar då är den som denna tråd handlar om och enligt denna så måste mitt jordtag vara minst 3,5 gånger så bra som den bäst främmande ledande delen jag har tillgång till i anläggningen. Men hur ska jag veta vilket värde alla sådana främmande ledande delar har? Ska jag mäta upp alla dessa innan jag beslutar vad som är godkänt värde för mitt jordtag?

Bara för att måla upp ett exempel så säger vi att vi har ett staket i metall på betongplintar. 0,5 meter framför detta staket så har jag satt en lyktstolpe med ett vägguttag i. Mitt staket kanske kan anses vara en främmande ledande del då, vilken inte fordrar anslutning till den lokala potentialutjämningen.

Man kan dock fråga sig, hur skulle jag hamna mellan fas och en främmande ledande del om inte två fel i anläggningen redan skett? Inte vet jag, men varför finns kravet i 411.4.1 i sådana fall? Dock så står det även följande i 411.4.1:

Detta under förutsättning att man kan anta att de främmande ledande delarna kan spänningssättas av ett fel mellan fasledare och jord.

Kanske inte ens är tillämpligt i vårt fall? Min egentliga fråga är, hur uselt värde kan ett lokalt jordtag ha och fortfarande vara godkänt? Min egen uppfattning så här långt? Pretty shitty! Någon annan får gärna förklara det jag missat för jag själv kommer inte längre.

Be Logga in eller Skapa ett konto ansluta till konversationen.

09 apr 2015 10:48 #19 av Michell Andersson
Kom du själv fram till något Bo, i samband med dina "studier"?

Be Logga in eller Skapa ett konto ansluta till konversationen.

09 apr 2015 14:48 - 09 apr 2015 16:46 #20 av Michell Andersson
Såg precis att värdena 50 och 100Ω även finns som kommentar till punkt 542.1 i HB 444 också. Det är dock fortfarande en rekommendation och dessutom en sådan baserad inte på en felkretsimpedans utan istället baserad på ett värde som är så bra att det borde vara beständigt. Det har alltså egentligen ingenting med en matematisk modell att göra utan beror helt och hållet på en bedömning baserad på erfarenhet vilken säger att om jordtaget har sämre värde än så så är risken stor att jordelektroden inte kommer vara beständig över tiden.

Hur dåligt får ett jordtag vara då?

Jag har funderat på den formeln du nämnde i samband med kompletterande skyddsutjämning Bo, och hade jag haft en JFB installerad så hade jag då kunnat ha ett jordtag på 1,7kΩ. Sen är det väl även så att om min funktionsström för säker bortkoppling inom 0,4 (0,1 med dvärgen i mitt exempel) sekunder är exempelvis 100A för en MCN110, ja då måste jag ha ett jordtagsvärde på maximalt 0,5Ω. Är detta rimligt? I praktiken så måste jag ju nästan använda mig av jordfelsbrytare för att klara mig med eget jordtag om jag har reservkraft och nätets PEN-ledare försvinner i samband med avbrottet för jag har ju aldrig sett ett enskilt jordtag med 0,5Ω i övergångsresistans.

Be Logga in eller Skapa ett konto ansluta till konversationen.

Sidan laddades på: 0.189 sekunder