Ángela Espín-Delgado är en av flera doktorander som arbetar i projektet. Foto Jil Sutaria
5 mars 2021
Standard för jordfelsbrytare behöver ändras
Nya typer av elektrisk utrusning kan sprida olika slags strömmar, frekvenser och vågformer som idag inte mäts enligt gällande standard. Därför måste standarden uppdateras, visar ett pågående forskningsprojekt om jordfelsbrytare vid Luleå tekniska universitet. Jordfelsbrytare i solcellsanläggningar kan påverkas negativt och bli en säkerhetsrisk.
– Vi vill se om det kan leda till att utlösningskravet inte klaras, för det skulle naturligtvis kunna vara riskabelt för människor, säger Ángela Espín-Delgado, doktorand i elkraftteknik vid Luleå tekniska universitet.
Detta är en fråga som en forskargrupp vid Luleå tekniska universitet försöker svara på i ett forskningsprojekt på uppdrag av Energimyndigheten och Energiforsk. Det är växelriktare i solcellsanläggningar som kan ställa till problem genom att förorena elnätet med störningar. Supratoner, som är ett nyckelord i sammanhanget, är en typ av störningar på en viss frekvens och som är en slags skräp i elnätet. De är en av faktorerna som påverkar hur väl moderna elektriska produkter fungerar tillsammans.
I forskningsprojektet har man testat olika jordfelsbrytare och utsatt dessa för supratoner. Tre typer av jordfelsbrytare var med i experimentet: AC, A och B. Genom att utsätta typ AC och A för supratoner på mellan 2 och 150 kHz (kilohertz) ville forskarna se om jordfelsbrytarna skulle lösa ut i onödan men det blev tvärtom.
– Istället för att lösa ut i onödan så krävdes högre ström för att de skulle lösa ut när vi lade på supratoner, säger Ángela Espín-Delgado.
Fler tester på gång
Det finns mycket kvar att undersöka, till exempel att olika frekvenser påverkar jordfelsbrytare olika mycket, påpekar hon. Det betyder att forskningsprojektet är långt ifrån slutfört. Det finns ett villkor om 30 mA (milliamper) för när jordfelsbrytare ska lösa ut, och det har skett vid de tester som forskarna hittills har gjort. Nu ska fler tester genomföras där jordfelsbrytarna utsätts för supratoner av olika frekvenser. Det finns även en annan del i projektet där forskarna undersöker lågfrekventa växelströmmar på gränsen till likström med risk för att magnetkärnan i jordfelsbrytare, typ A och typ AC blir mättad och att brytaren slutar fungera.
Även om projektet inte är slutfört står det enligt de medverkande forskarna klart att standarderna för jordfelsbrytare behöver uppdateras. Anledningen är att typ AC och A idag endast testas med växelströmmar av 50 Hertz.
– Man tar inte hänsyn till andra strömmar, frekvenser och vågformer som kan spridas från nya typer av utrustning, som exempelvis växelriktare i solcellsanläggningar, säger Ángela Espín-Delgado.