2,049
24
4
Hjelp til feilsøking av "jordingsfeil"
10
0
Dette er ikke en tradisjonell jordingsfeil, men jeg kalte det det i mangel av et bedre navn. Situasjonen er som følger: Jeg har en "stereobenk" som har TV, spillkonsoll, tunere, forsterker, en ethernet switch og en strømforsyning til kjølevifter for benken som alt er koblet til et Monster Core Power 800 USB overspenningsvern. Forsterkeren har HDMI støtte og fungerer som inputvelger for både lyd og bilde, så alt er koblet til denne via HDMI. I tillegg er en PC som står litt lenger unna koblet til samme forsterker via HDMI.
Problemet mitt var her forleden da jeg skulle koble fra forsterker for å bytte et kort i den. Da jeg koblet fra HDMI fra PC'en kom jeg i kontakt med skjermen/jordingen til HDMI kabelen som går til PC'en. Da fikk jeg et realt støt som jeg raskt forstod at var mer enn bare litt forskjell i potensiale som man ofte kan oppleve. Jeg dro frem multimeteret og målte 180 V AC mellom skjermen på HDMI kabelen og "jord" i stereobenken. Både forsterker og PC var forøvrig avslått. Jeg har litt vanskelig for å forstå hvordan det engang kan bli så mye som 180 V, men gjentatte målinger viser det samme. Jeg koblet fra HDMI kabel fra PC og har ikke gjort noe mer med det før i dag.
Etter diverse måling hvor jeg bl.a fant samme 180 volts differanse mellom jord på den aktuelle kursen og skjermen på satelittantennekablen, og jeg fant at jord på kursen ikke har noe potensiale i forhold til skjermen på HDMI kabelen fra PC'en. Jeg koblet jeg fra ting til differansen forsvant, og det viser seg så at spenningen kommer fra HDMI skjermen som kommer ut av TV'en. Så fort denne er koblet fra øvrig utstyr forsvinner spenningen fra f.eks satelittantenne. Potensialet mellom HDMI skjermen på TV og jord på overspenningsvernet er dog tilnærmet 0. Jeg flyttet TV'en over i et vegguttak hvilket resulterer i at spenningen fra HDMI skjermen mot jord på kursen er tilnærmet 0. Det ser altså ikke ut til at det er noe feil med TV'en.
Det neste logiske var derfor å måle jord på kursen/i stikkontakt mot jord på spenningsvernet. Denne har en differanse på ca 100 volt. Hvordan det kan være 180 volt differanse noen steder og 100 vold differanse andre steder er en gåte for meg, men det ser i alle fall ut til at "feilen" oppstår i overspenningsvernet.
På meg ser det ut som om overspenningsvernet etablerer sitt eget "jordnivå" som ikke stemmer overens med jordingen på kursen, og at dette er kilden til problemet. Det fungerer sikkert helt fint så lenge man ikke kobler utstyr som ikke står på dette spenningsvernet til via HDMI, men det er ikke praktisk mulig å få til og jeg er ikke så sikker på at det ville være forsvarlig belastningsmessig heller.
Jeg synes det er rart dersom det er tillatt å etablere slike egne jordnivå (jeg vet ikke om det er faseforskjøvet eller hva som egentlig skjer her), og lurer på om noen har noen forklaring på hvordan dette kan henge sammen. Jeg lurer også på hva som er den beste løsningen på problemet, men det virker relativt innlysende at overspenningsvernet må vekk. Da det er noen tusen kroner i utstyr der ville jeg dog gjerne hatt et overspenningsvern på "stereobenken", og planen er å ha en UPS med overspenningsvern på PC'en. Jeg må dog få klarhet i hvordan disse behandler jord før jeg vet hvordan jeg skal gjøre det hele.
Problemet mitt var her forleden da jeg skulle koble fra forsterker for å bytte et kort i den. Da jeg koblet fra HDMI fra PC'en kom jeg i kontakt med skjermen/jordingen til HDMI kabelen som går til PC'en. Da fikk jeg et realt støt som jeg raskt forstod at var mer enn bare litt forskjell i potensiale som man ofte kan oppleve. Jeg dro frem multimeteret og målte 180 V AC mellom skjermen på HDMI kabelen og "jord" i stereobenken. Både forsterker og PC var forøvrig avslått. Jeg har litt vanskelig for å forstå hvordan det engang kan bli så mye som 180 V, men gjentatte målinger viser det samme. Jeg koblet fra HDMI kabel fra PC og har ikke gjort noe mer med det før i dag.
Etter diverse måling hvor jeg bl.a fant samme 180 volts differanse mellom jord på den aktuelle kursen og skjermen på satelittantennekablen, og jeg fant at jord på kursen ikke har noe potensiale i forhold til skjermen på HDMI kabelen fra PC'en. Jeg koblet jeg fra ting til differansen forsvant, og det viser seg så at spenningen kommer fra HDMI skjermen som kommer ut av TV'en. Så fort denne er koblet fra øvrig utstyr forsvinner spenningen fra f.eks satelittantenne. Potensialet mellom HDMI skjermen på TV og jord på overspenningsvernet er dog tilnærmet 0. Jeg flyttet TV'en over i et vegguttak hvilket resulterer i at spenningen fra HDMI skjermen mot jord på kursen er tilnærmet 0. Det ser altså ikke ut til at det er noe feil med TV'en.
Det neste logiske var derfor å måle jord på kursen/i stikkontakt mot jord på spenningsvernet. Denne har en differanse på ca 100 volt. Hvordan det kan være 180 volt differanse noen steder og 100 vold differanse andre steder er en gåte for meg, men det ser i alle fall ut til at "feilen" oppstår i overspenningsvernet.
På meg ser det ut som om overspenningsvernet etablerer sitt eget "jordnivå" som ikke stemmer overens med jordingen på kursen, og at dette er kilden til problemet. Det fungerer sikkert helt fint så lenge man ikke kobler utstyr som ikke står på dette spenningsvernet til via HDMI, men det er ikke praktisk mulig å få til og jeg er ikke så sikker på at det ville være forsvarlig belastningsmessig heller.
Jeg synes det er rart dersom det er tillatt å etablere slike egne jordnivå (jeg vet ikke om det er faseforskjøvet eller hva som egentlig skjer her), og lurer på om noen har noen forklaring på hvordan dette kan henge sammen. Jeg lurer også på hva som er den beste løsningen på problemet, men det virker relativt innlysende at overspenningsvernet må vekk. Da det er noen tusen kroner i utstyr der ville jeg dog gjerne hatt et overspenningsvern på "stereobenken", og planen er å ha en UPS med overspenningsvern på PC'en. Jeg må dog få klarhet i hvordan disse behandler jord før jeg vet hvordan jeg skal gjøre det hele.
Jeg forsøkte som beskrevet over å koble TV'en utenom overspenningsvernet, og da målte jeg ingen spenning på HDMI skjermen mot jord på kursen. Det jeg undres er hvorfor/hvordan dette skjer, at det skyldes overspenningsvernet er jeg rimelig overbevist om. Som alt annet fungerer det tilsynelatende fint og lyser grønt på "active protection".
Litt vanskelig å fjerndiagnostisere dette, så mine forslag er litt skudd i blinde.
Dette er ganske flaut, men overspenningsvernet står ikke i jordet stikk. Jeg trodde det gjorde det, men når jeg nå sjekket for å være sikker så er det stikket ikke jordet. PC'en derimot står i jordet. Det er samme kurs. Jeg tror også jeg skal dobbeltsjekke at jordingen på kursen faktisk leder til jord, da det tydeligvis eksisterer ujordede stikk på den.
Når overspenningsvernet er på jordet stikk og jordingen på kursen er sjekket, så tenker jeg dette fungerer helt fint jeg
I et IT-nett ligger jordpotensialet i nullkryssingen til faselederne; du måler 115-120V mellom jord og hver av fasene. I et TN-nett ligger jord på samme potensiale som den ene faselederen (N-lederen, Nøytral).
Det meste av små-elektronisk utstyr, f.eks til USB-nav (eller 'høbber', for å si det på nynorsk) har ingen jordtilkobling; nettledningen er ujordet 'Europlugg'. Skjermen i USB-kontaktene skal normalt være på jordpotensiale, og uten noen ekstrern jord-referanse blir de lagt i null-kryssingen til nettspenningen - som i et IT-nett. Plugger du USB-navet inn hjemme hos meg, måler du 0V mellom skjermen og jord-pinnen i stikkontakten.
Tar jeg med USB-navet på jobben, der vi har TN-nett, og bruker de i våre jordede ustyrs-hyller, vil skjermingen i utgangspunktet ligge midt mellom faselederne - navet vet ingenting om at det får strøm fra et TN-nett! Så snart kabelen plugges inn i utstyr (f.eks. en PC) som er jordet på forskriftsmessig måte trekkes USB-skjermen til samme potensiale. Men trekker du ut kabelen fra PCen mens den stadig er plugget inn i det ujordede USB-navet, kan det rykke ganske hardt om du samtidig kommer borti både hylla og USB-skjermingen.
Vi har satt opp advarselsplakater for å minne folk på å ta ut nettkabelen fra USB-nav (og lignende utstyr) før de begynner å plugge om. Det er altfor lett å komme borti en frakoblet USB-plugg samtidig som du har en hånd på jordede hyller eller annet ustyr som eksponerer en ledende jordet overflate. (Alterntivt: Trekk ut USB-kabelen i nav-enden først.)
Jeg har ikke egentlig forstått hva som er så fantastisk bra med TN-nett, sett fra brukerens standpunkt. Når jeg spør elektro-folk får jeg som regel høre om mindre kabeltverrsnitt pga høyere spenning (hvilken konsument bryr seg om kabeltverrsniittet som nettleverandøren bruker?), at 400V trefase brukes av motorer i industren (hva vedkommer det el-opplegget hjemme hos meg?) og at det visstnok skal gi større "sikkerhet", uten at det røpes detaljer. Selv opplever jeg 115V mellom én fase og jord som adskillig bedre enn 0V mellom den ene faselederen (N-lederen) og jord, 230V mellom den andre faselederen og jord. Hjemme behøver jeg heller ikke tenke over hvilken ende av kabelen jeg trekker ut først. Jeg har intet ønske om noen modernisering fra IT-nett til TN-nett i det strøket der jeg bor, ut fra de argumenter jeg har møtt til nå.
Angående TN nett så er jeg helt enig med deg. Jeg har alltid syntes det virker veldig merkelig å legge jord til en en av lederne med påfølgende dobbel spenning fra jord til den andre, og det skaper selvsagt slike problemer du nevner. For forbrukeren er det vel bare fordyrende, skilletrafo må man vel også koste selv. Den eneste fordelen jeg kan tenke meg er dersom man f.eks skal dra 3-fas til uthus/garasje, at man sparer litt på kabelen (slike kabler er svindyre). Men, man må jo da enten ha egen skilletrafo (hvilket sikkert spiser opp alt man sparte på kabelen og mer til) eller bare ha 400 volts uttak der. Det gjør vel at man sitter igjen med at den eneste mulige fordelen er om man har maskiner som kun kan bruke 400 volt 3 fas - om noe slikt finnes.
Ellers så trenger en sjelden noen trafo i et 230/400V TN-nett. Alt vanlig utstyr koblet med to strømledere får 230V. Det er kun 3-faseutstyr som "ser" 400V. Mye av dette kan enkelt laskes om mellom 3*230 og 3*400V.
Derimot, med ZOE så må du drasse på "bøtta" (skilletrafo) dersom du skal lade fra IT-nett.
Stort sett alt, utenom enkelte større frekvensstyrte varmepumper, og enkelte elbiler (*host*-Tesla-*host* som faktisk lader på 230V (med separate ladere mellom hver faseleder og N), men likevel ikke kan kobles om til 230V trekantkobling...
Det er også endel varmepumpemodeller som ikke kan laskes om til IT.
Fordelen med TN er ellers at jordfeil kan oppdages umiddelbart og trippe sikringen. Personellsikrere og brannsikrere.
Fordelen med IT er at driftstilstanden ikke brytes ved første jordfeil. Derfor er det i visse tilfeller pålegg om IT i sykehus.
Ellers så er det noe besparelse i mindre tap i TN-nett, men berøringsfaren er større.
Som jeg sa, den eneste fordelen jeg kan se er dersom man mot formodning har utstyr som kun fungerer på 400 volt. Men grunnene til ikke å kjøpe en el-bil, spesielt en Tesla, er så mange at mangel på TN nett neppe engang ville nådd inn på min liste.
Det er også rimelig sært at en el-bil, der strømmen uansett skal transformeres ned en hel del og likerettes, ikke kan takle begge deler. Denne strømmen skal jo tross alt over i Li-ion celler med en cellespenning på 3,2-3,7 volt. For at en slikt batteri skal komme opp i over 230 volt på det alså seriekobler 60 celler eller flere, noe som ikke akkurat er sannsynlig at noen gjør.
Vi snakket om TN-nett i vanlige privatboliger. Hvordan kan det være mindre tap etter skilletrafo? Jeg ser bare at berøringsfaren er større. Mindre tap kommer også ann på kabeltverrsnitt, man kan få samme tap med et IT nett om man bruker stort nok tverrsnitt så vidt jeg kan forstå.
En kan i nye områder med 400V distribusjon fordele mer energi fra fordelingstrafo/områdetrafo til den enkelte over samme kabelkost. Dersom en internt i et IT-hus setter inn en trafo for å lage et lokalt 400V TN nett, vil tapene uansett være små med vanlige tverrsnitt og avstander.
Om en liker det eller ei, de fleste nye fordelingstrafoer er 400V TN. Husstanden får 230/400V og kan i de fleste tilfeller bruke alt vanlig el-utstyr uten problemer.
Poenget med dette er vel bare at dette er nok et eksempel på noe som introduseres som "nytt og bedre", "moderne" eller andre plussord men som faktisk er en ulempe for forbrukeren og kun gagner de lenger opp i systemet.
Hvis du mener økonomiske fordeler, fordi man kan gå ned på dimensjon, er det vel ikke så selvsagt eller innlysende. TN-nett krever fire ledere, fem om jord framføres separat fra senterleder. Høyere spenning fordrer sterkere isolasjon. Jeg vet ikke om fire- (/fem-) leder kabel med isolasjon for 400V er vesentlig billigere enn en tre-leder med isolasjon for 230 V med øket tverrsnitt for å kunne handtere tilsvarende effekt. Det kan hende det er noe å spare. Gravearbeidet og det meste andre er uavhengig av om kabelen har 3, 4 eller 5 ledere; det samme gjelder planlegging og administrasjon. Arbeidet for tilkobling blir ikke mindre med 4 eller 5 ledere, sammenlignet med 3 - det er heller tvert om. At kabeltversnittet gir neppe signifikant mindre arbeide. Prisen på kabelen er bare en viss andel av kostnadene.
Selv om det kan hende at en fire-ledet 400V-kabel er er noe billigere enn en tre-ledet 230V-kabel for samme effekt, utgjør differansen neppe så stor andel av totalkostnadene at det "selvsagt er innlysende" at det er en fordel for everkets distribusjon.
Når det gjelder ekstra isolasjon så tviler jeg på at det utgjør særlig mye. En rask sjekk førte meg bl.a hit hvor det skrives at på kabler under 2000V er spenningsmotstanden ikke egentlig en faktor for beregning av isolasjonstykkelse fordi andre hensyn (sikkert mekaniske egenskaper) krever tykkere isolasjon enn spenningsmotstandsdyktigheten tilsier. Det stemmer bra med det jeg selv har erfart hvor jeg har sett kabler som er godkjent for både 600V og 1000V uten at jeg med det blåtte øye kan se noen forskjell. Uten at jeg vet nok om alle parametre til å sette opp en "riktig" kabel, så viser denne at en 65 A 230 V kabel må være 25 mm2 for et gitt sett parametre mens 37 A 400 V klarer seg med 10 mm2. Det gir utviltsomt en vesentlig besparelse selv med en leder mer.
Igjen, jeg er ingen ekspert på dette men har hele tiden (siden jeg først støtte på TN nett) tatt det for gitt at det hele var et påfunn for å spare kabeltversnitt. Det er mulig jeg har tatt feil, men det har vært mitt utgangspunkt. Jeg tipper også at man ønsket å bli kvitt den gamle 380 V standarden som var en del brukt i industri, 400 V kan sikkert i de fleste tilfeller direkte erstatte denne uten endringer. Igjen blir et billigere for everkene, da de slipper å ha både 380 V og 230 V transformatorer i distribusjonsnettet sitt og dette kan også godt tenker å ha vært en faktor. Jeg tviler dog sterkt på at hensynet til det private hjem i det hele tatt er tatt hensyn til, vi har ikke noe annet å gjøre enn å ta det vi blir tilbudt.
Fordelen er et mer brannsikkert nett og klart for elbil.
Ellers er det enkelte nettselskaper som ser på ombygging fra IT til TN: http://brage.bibsys.no/xmlui/bitstream/handle/11250/2368143/12969_FULLTEXT.pdf?sequence=1&isAllowed=y
En av tallene jeg festet meg ved var at grøfter i bystrøk er estimert til over 670.000 kr pr km. Jeg antar at det de fleste steder med IT-nett bare ligger tre-leder i bakken, og at det derfor er nødvendig å grave opp. (Hvis man tidligere har lagt ned fire- eller fem-leder for å tidlig være forberedt på en overgang til TN, sparer man jo gravingen. Men da har det også vært nødvendig med 'overkill' på kabelsiden, ledningstversnitt tilstrekkelig for de større strømmene i et 230V-nett.) Når du skal krysse fram og tilbake i boligstrøkene, baller kilometrene raskt på seg!
Grøfter på landsbygda koster 'bare' rundt 300.000 pr km, men her kan antall km grøft pr abonnent bli ganske høyt. Og for den saks skyld det totale antall kilomenter også.
Oppgaven fokuserer jo i hovedsak på "lokale" kostnader i en enkelt installasjon. Ved rask gjennom-skumming fant jeg ingen estimater for hvor mange kilometer grøft som det kan være aktuelt å grave i en valgt 'eksempel-by' - det var vel utenfor oppgavens emne. Med med de priser på grøftegraving som er antydet virker det absolutt som at nettselskapet skal ha relativt stort overskudd på driften før de setter i gang storstilet utskifting av kablene i gata over hele byen. Jeg mistenker at det gamle jungelordet "If it works, don't fix it" vil bli etterlevet svært mange steder, og at TN først og fremst kommer inn nye utbyggingsområder der det uansett skal legges nye kabler i jorda.
Å "oppgradere" eksisterende hus til 400V er aktuelt når rurale områder blir urbanisert. Ved økt behov i et allerede godt utbygd område med 230V, blir det like gjerne satt opp en ny nettstasjon med 230V..
Besparelsen ligger i at du får mer effekt ut av den samme kabelen, og mindre spenningsfall. Det betyr flere kunder på den samme "strengen".
Om du tenker deg en passe tettbygd forstad, så vil det gå like mange, og like tykke kabler i gatene uansett distribusjon, men ved 400V vil det være færre transformatorer pr km2.
Og en trafokiosk koster fort en million.. ;D
Det eneste jeg kan se av fordeler i så måte er at eksisterende 230 kabler får større rekkevidde/kapasitet, men det fordrer at man bygger om eksisterende abonnementer.