Överspänningsskydd

I morgon upphör upphävningsdatumet för utgåva 3 av elinstallationsreglerna att gälla. I utgåva fyra, som nu gäller, kan man läsa tillägget om publika laddboxar och överspänningsskydd. Betyder det att publika laddboxar ska utrustas med överspänningsskydd för att skydda dem mot blixtnedslag? Vi ställde frågan till experterna.

I Sverige har vi generellt mellan 5-20 åskdagar per år. På västkusten, som är ett av Sveriges åsktätaste områden, kan man förvänta sig uppåt 100 000 blixtnedslag på ett år.

Skyddsåtgärder mot naturens krafter
Blixten innehåller som bekant väldigt mycket energi. En blixturladdning kan innehålla strömmar upp till 200 000 A, denna överspänning kan orsaka betydande skador på både hem och kommersiell elektronisk utrustning. Därför finns risk att laddboxar skadas vid rejäla oväder. Men det finns skyddsåtgärder.

– För att förhindra skada på laddboxen bör ett överspänningsskydd klass 2 installeras vid laddboxen för att skydda den, säger Mikael Hylander, produktchef på Hager.

En del elbilar är utrustade med ett skydd mot överspänningar, trots detta rekommenderas att man inte laddar sin elbil vid åskväder.

– Ett överspänningsskydd är en billig försäkring som skyddar bil och laddbox mot överspänningar orsakade av blixtar. Vill man vara 100 procent säker är rekommendationen att dra ur laddkabeln då det blixtrar, säger Mikael.

Allt fler försäkringsbolag noterar blixtrelaterade skador på laddboxar. Många av dessa skador hade kunnat undvikas om laddboxen skyddats av ett överspänningsskydd.

Så säger Elinstallationsreglerna
I maj 2023 släpptes utgåva 4 av Elinstallationsreglerna. Där hittar man bland annat ett tillägg för fordonsladdning. Uppvävningsdatumet för utgåva 3 inträffar 2024-05-08. Innebär detta att man nu ska säkra publika laddboxar med överspänningsskydd? Vi ställde frågan till Joakim Grafström, teknisk expert på Svensk Elstandard.

– Ja, enligt SS 436 40 00, avsnitt 722.443.4 ska inkopplingspunkter som är tillgängliga för allmänheten skyddas mot transienta överspänningar, säger han.

Mikael Hylander på Hager fyller igen:

– Det är viktigt att poängtera att både publika och offentliga laddboxar bör utrustas med bra överspänningsskydd. Är blixten kraftig och slår ned tillräckligt nära räcker det dock inte med ett överspänningsskydd, säger han avslutningsvis.

Modularitet, loop-frånkopplingsfunktion samt felövervakning för signalledningar upp till SIL 3 enligt IEC/EN 61508 – alla dessa funktioner kombineras i det nya överspänningsskyddet M-LB-4000 från Pepperl+Fuchs.

M-LB-4000 består dels av ett tvådelat överspänningsskydd, dels ett tvådelat system för övervakning av felstatus. Skyddsmodulen innehåller alla skyddskomponenter. Den kan ersättas utan verktyg samtidigt som basmodulen fortfarande är i drift. Enheten har en statusindikator på frontpanelen. Även om du drar i skyddsmodulen förblir den relevanta signalkretsen fortsatt inkopplad via basmodulen, monterad på en DIN-monteringsskena. Frånkopplingsprocessen orsakar inga signalstörningar, vilket innebär att skyddsmodulen kan bytas ut utan att påverka driften i en anläggning.

M-LB-4000 är enkel att driftsätta och underhålla genom en loop-frånkopplingsfunktion och byte av skyddsmodul kan ske under pågående drift utan avbrott.

Om skyddsmodulen vrids 180 grader och ansluts, kommer signalkretsen att brytas genom den integrerade isoleringsfunktionen. Detta förenklar servicearbeten och loop-kontroller och gör det möjligt att utföra isoleringstester vid driftsättning eller upprepad testning.

De två komponenterna i felstatusmodulen övervakar status för flera överspänningsskyddsbarriärer. Kitet består av två delar; den optiska sändaren/mottagaren och den optiska avvikelseenheten. Om ett fel uppstår i någon av barriärerna som ska övervakas avbryts den optiska signalen och felet identifieras. Felstatusmodulen är utrustad med en LED-statusindikator för visuell inspektion av överspänningsskyddet vilket möter de normativa kraven för regelbunden testning. Dessutom finns en utgång för statusmeddelanden tillgänglig, för att blocket där felet uppstod ska kunna identifieras. En felstatusmodul kan övervaka upp till 50 moduler.

Med sina 6 mm sparar modulernas lilla bredd plats i kopplingsskåpet. Vid eftermontering kan vanliga befintliga frånkopplingsplintar bytas ut, oavsett utrymmesbehov.

Inre ljusbågsfel uppstår sällan, men om det inträffar kan det få förödande konsekvenser för driften, men framför allt för människan. Fredrik Regnell på energihanteringsföretaget Eaton, ger tre tips på skyddsåtgärder som företag kan vidta för att minimera risken för personskador och kostsamma driftsstopp. 

Inre ljusbågar kan uppstå på grund av miljöförhållanden, till exempel vätskeläckage, djur, damm, korrosion och andra föroreningar på ledytor eller statisk elektricitet. Även mekaniska fel såsom sliten eller trasig isolering, lösa ledningsanslutningar eller slitna, trasiga eller lösa delar kan orsaka dem. Allra vanligast är dock mänskliga fel, vilka uppskattas ligga bakom ungefär 70 procent av alla interna ljusbågsfel. 

Klar och säker sikt med nya ljusbågsvisiret DEHNcare APS T AS

När inre ljusbågsfel uppstår i elektriska ställverk frigörs enorma mängder energi i form av kraft och värme som orsakar stora faror. Den största faran vid ett inre ljusbågsfel är risken för människoliv - den extrema värmen och kraften kan orsaka allvarliga skador och till och med dödsfall för servicepersonal eller personer i närheten även om de bär skyddskläder. Dessutom kan inre ljusbågar skapa en snabb tryckökning - med andra ord en explosion - som kan förstöra eller allvarligt skada komponenterna och ledningarna i panelen.  Sådana explosioner leder alltid till långa och kostsamma driftsstopp för verksamheten. 

Sex ljusbågsrisker och hur du skyddar dig mot dem

Fredrik Regnell ger här tre tips på skyddsåtgärder som företag kan vidta för att minska risken för skador från inre ljusbågsfel. 

1. Använd aktivt ljusbågsskydd

Den bästa metoden för att förhindra en ljusbåge och öka säkerheten i anläggningen är att installera ett skydd som avbryter ljusbågen och förhindrar förödande konsekvenser. Ett aktivt inre ljusbågsskyddssystem, som exempelvis Eatons ARCON® Arc Fault Protection System, upptäcker händelser som indikerar att en ljusbåge uppstår i systemet, exempelvis en snabb strömökning eller en stark ljusblixt i ställverksskåpet. Sådana system reagerar inom några millisekunder och utlöser en ljusbågsläckningsanordning som skapar en kortslutning parallellt med felstället. Kortslutningen minskar spänningen till nästan noll som krävs för ljusbågfelet, vilket släcker den. Systemet avbryter sedan strömförsörjningen till lågspänningssystemet genom att utlösa rotbrytaren längs den inkommande vägen. 

• Reducera skadorna med passiv ljusbågsreducering

För att minimera effekterna i det fall en ljusbåge uppstår kan man använda sig av passiva reduceringssystem. Dessa är utformade för att begränsa effekterna av en fullskalig inre ljusbåge. Metoder för passiv reducering innefattar bland annat att ventilera ljusbågsplasman och trycket bort från utrustning och personal via ljusbågsklaffar eller skorstenar. 
 

• Isolera strömförande delar 

Genom förebyggande metoder går det att förhindra att en ljusbåge uppstår. Detta kan göras genom isolering av strömförande delar och placering av barriärer mellan dem. Tänk dock på att det i ett lågspänningsställverk kan vara svårt att uppnå fullständig isolering.