Feedback
Varan har lagts till i varukorgen

Separata elnät tar bort störningar

4 mars 2011
Hemelektronik störs ofta av högfrekventa övertoner. Med separerad elmatning minskar problemet.
Högfrekventa övertoner från energieffektiva apparater orsakar problem för kringliggande apparatur. Störningarna kan minskas genom att separera elmatningarna.

En bra elkvalité och en god elektromagnetisk förenlighet, EMC, kan bara uppnås när det råder ett bra samspel mellan anslutna elektriska apparater och elnätet.

Ofta förekommer dock störningar, exempelvis i form av övertoner. Störningarna kan yttra sig i form av brum i analoga telefonsystem, klockor som skenar, missljud i olika apparater och fel i utrustningar.

Låg kunskap om högfrekventa störningar

Forskare känner sedan tidigare till att avvikelser från den rena sinuskurvan på 50 hertz i växelström innehåller övertoner på 150 hertz, 250 hertz och så vidare upp till 2 kilohertz. Man vet även hur de ska hanteras.

Det som är ganska okänt är däremot störningar i det högfrekventa området mellan 2 kilohertz och 150 kilohertz. Det området är inte reglerat och inte lätt att mäta.

Ny forskning

Martin Lundmark tillhör en framstående grupp forskare vid LTU i Skellefteå som forskar om högfrekventa övertoner.

Han har i doktorsavhandlingen, The Zone Concept – Design of low-voltage installations considering the spread of high-frequency harmonics, studerat hur de högfrekventa störningarna uppkommer och hur de breder ut sig i lågspänningsinstallationer.

Zonindelning minskar störningarna

I sin doktorsavhandling föreslår han bland annat att man kan bilda zoner genom att dela de apparater som ska anslutas till elnätet i olika grupper efter hur mycket de stör och vad de tål.

Det kan även vara nödvändigt att installera krafttransformatorer eller andra filter för att skapa gränser mellan grupperna, liksom att hitta rätt egenskaper för kablar och annan installationsmateriel.

Finns redan inom industrin

Idén med zonindelning är inte ny. Inom industrin är det vanligt att ha en separat elmatning för störande utrustning som svetsar, belysning och motorer med frekvensomriktare, och en annan elmatning för störkänslig utrustning som datorer.

Martin Lundmark anser att den lösningen fungerar väl även i hemmen.

– Ägare till äldre hus borde passa på att dra om ingående el och skyddsutjämna i samband med dränering, då det ändå är uppgrävt, säger han.

Allt fler produkter som stör

De energisnåla elektriska produkter som ger ifrån sig högfrekventa störningar blir allt vanligare i våra hem. Bland annat laddare till mobiler, frekvensomriktare och framförallt HF-lysrör innehåller elektronik som hackar upp växelströmmen i högfrekventa pulser.

Samtidigt ökar användandet av hemelektronik som är känslig för de högfrekventa övertonerna.

– Problemet är att vi blandar multimediautrustning, sjukvårdssutrustning och industriell utrustning i våra hem. Det fungerar inte i det befintliga elsystemet utan att störningar uppstår, säger Lundmark.

Filter dämpar även signaler

Den digitala tekniken gör också att man inte får någon successiv varning för att något är fel, som med tv- och radiostörningar med analog teknik. Nu fungerar det perfekt tills det inte fungerar alls.

De inbyggda filter mot radiostörningar (över 150 kilohertz) som placeras i apparaterna löser inte alla problem, och skapar dessutom nya, eftersom de även har en inverkan i frekvensområdet under 150 kilohertz.

De tar bort brus men dämpar också signaler. Det påverkar när elnätet används för kommunikation, exempelvis fjärravläsning av elmätare. 

Mindre problem i nya hus

Problemet är mindre i nya hus byggda enligt senaste elinstallationsstandard, eftersom där finns jordade uttag överallt och potentialutjämning. Det står visserligen i anvisningarna för de flesta apparater att de ska vara anslutna till jordade uttag, men så är inte alltid fallet.

Martin Lundmark har redan för fem år sedan försökt uppmärksamma landstingen på problematiken, dock utan att får något riktigt gehör.

– Det är både en ekonomisk fråga, när apparaterna går sönder, och en personsäkerhetsfråga, när hemdialysapparaten inte fungerar som den ska. Det är viktigt att samhället får upp ögonen för dessa risker.

FAKTA Högfrekventa övertoner

Högfrekventa övertoner definieras inom frekvensområdet 2-150 kilohertz. Den lägre gränsen ligger över den typiska gränsen för (lågfrekventa) övertoner.

Anledningen är att nätfrekvensen är 50 hertz och många standarder sätter den övre gränsen för övertoner vid den 40:e övertonen.

Det finns ett fåtal standarder som täcker in detta frekvensområde, men dessa standarder tar främst hänsyn till mätningar av emissionsnivåer i kontrollerade miljöer som laboratorier.

FAKTA Transformator som störningsfilter

Användningen av krafttransformatorer som isolation mellan olika delar i en installation eller som zonavskiljare är i sig ingen ny teknik.

Oftast används tekniken för att störningsbegränsa en viss zon i förhållande till omgivningen. Den kan även användas för att skapa ekvipotentialytor för ett jordningsnät.

Ofta har krafttransformatorer använts i samband med tv-och ljudanläggningar för att reducera störningar både av lågfrekvent och högfrekvent art, till exempel av turistorstyrningar.

Även i samband med installation av frekvensomriktare används krafttransformatorer som störningsfilter.

Fler nyheter
Mest lästa artiklar
Debatt i fokus
Populära expertsvar
Andra bevakar
Bevaka ämne