Åskskydd

Åskskydd

Inläggav Karro 01 jun 2011 11:14

Jag bryter loss den här diskussionen från "Sändareamatör", då jag anser det är en viktig fråga som gäller alla former av de eluppbyggnader vi gör. Jag hoppas att diskussionen kan gå från gissningar och "det går nog bra", i den mer faktaorienterad riktning
Användarvisningsbild
Karro
 
Inlägg: 2210
Blev medlem: 13 maj 2007 08:13
Ort: Västernorrland

Re: Åskskydd

Inläggav Karro 01 jun 2011 11:27

Att jag överhuvudtaget oroar mig för åskan är på grund av något som hände mig under ett åskväder för några år sedan.

Det blixtrade och omedelbart därpå dundrade det, och omedelbart på det hörde jag en kraftig explosion i källaren. När jag gluttade på källardörren var de kemikaliestinkande ångor och rök i källaren.

Så vad hände?
Antagligen slog blixten ner i marken, i närheten även om jag aldrig fann var. På något sätt letade sig en överspänning in i min källare och orsakade en vätgasexplosion inne i ett av mina batterier. Batteriet exploderade och skvätte svavelsyra över rummet. Det var inget litet bilbatteri heller, utan en riktig bjässe. Kemikalieångorna i källaren var nog svavelsyrerök. Inte så värst hälsosamt att inandas antar jag. Batteriet kortslöt inte, tack och lov, för om hela batteribanken hade kortslutits så vet jag inte vad som kunde ha hänt. Kanske explosion och brand av hela huset.

Exakt hur åskan kom in vet jag inte, för det finns ingen helt uppenbar felkälla. Däremot vill jag skydda mig så att det inte händer igen. På något sätt kom en spänningstransient in på 24V:s nätet, och gjorde ett överslag inne i ett av batterierna. Ganska otroligt och osannolikt, men det hände ändå.

Då var min elanläggning endast solpaneler och batterier, men nu utökar jag med andra saker, antenner etc., så jag tänker mig att risken för överspänning ökar istället för att minska. Därför vill jag ha en plan för att skydda mig från överspänning.

Jag tror nog alla som gör sina egna elanläggningar riskerar att stöta på samma problem, så det är något generellt som kan gälla för alla här. Även om det inte händer ofta, så är det mycket otrevligt när det händer och det kan bli katastrofalt.
Användarvisningsbild
Karro
 
Inlägg: 2210
Blev medlem: 13 maj 2007 08:13
Ort: Västernorrland

Re: Åskskydd

Inläggav Karro 01 jun 2011 11:48

Fakta om blixtnedslag: (ett urval, men jag har inte skrivit det)

Direktträffar

har en mycket snabb stigtid och man måste hantera hela blixtströmmen i skyddsutrustningen. 95% av alla blixtnedslag har en ström lägre än 100000 A men ända upp till 500 kA kan förekomma. Tack och lov är det sällsynt att man råkar ut för en direktträff varför endast vissa utsatta objekt brukar skyddas mot detta.

Minsta ledararea som rekommenderas för att leda blixtström är 16 mm² koppar resp 25 mm² stål.

Om det finns flera urladdningsvägar, t ex en antennmast med staglinor och kablar, fördelar strömmen sig ungefär likvärdigt på dessa, oavsett resistans, under de första mikrosekunderna när strömmen stiger mot sitt maxvärde. Sedan när strömmen börjar avta fördelas den så att det går mer ström i de vägar som har lägre resistans.


Inducerade överspänningar

har inte lika snabb stigtid och den ström som uppstår vid avledning är heller inte alls lika våldsam som vid direktträff. Dock är dessa inducerade överspänningar det mest frekventa problemet eftersom de uppstår i samband med varje blixt i omgivningen. Inducerade överspänningar är som namnet anger överförda genom induktion. Det behövs alltså ingen kontakt med blixten.


Skadeverkan

Den lindrigaste formen av skada är väl när elektronisk eller elektrisk utrustning skadas. I det fallet är det oftast inducerade överspänningar som är orsaken. Värre är det när en ljusbåge slår igenom brännbart material och antänder detsamma. Detta kan ske både vid inducerade överspänningar och direktträffar. Eller när för hög ström går i en för klen ledare. I det fallet kan enorm sprängverkan uppstå samt glödande rester av ledaren spruta omkring. Vi talar då normalt om direktträffar.

Jordning

När isolationsskydd inte är en pålitlig metod används jordning. Man ansluter objektet som ska skyddas till jord, antingen direkt eller via överspänningsskydd.

Viktigt vid jordning är att alla jordade föremål (och övriga) som kan utgöra urladdningsväg binds samman (s k samjordning), att tillräcklig ledararea används i utjämningsledarna (jordledarna) samt att dessa görs så korta som möjligt.

Exempelvis kan ett föremål som jordats via ett jordspett lyftas till en mycket hög spänning vid en direktträff. Detta p g a att någon verkligt "stum" jord inte finns. Är jordresistansen t ex 10 ohm, vilket är ett lågt värde, blir det enl ohms lag ändå 1 MegaVolt med 100 kA blixtström. Elnätets jordledare som kan vara jordad hundratals meter bort kanske inte alls lyfts och då uppstår stor potentialskillnad mellan jordspettet och elnätet, med risk för överslag. Lösningen är samjordning så att alla aktuella jordpunkter får göra en gemensam "sällskapsresa" upp i spänning när blixten laddar ur.

Det är vanligt att elnätets jordledare används för att avleda överspänning. Mellan vägguttag och central utgörs den av separat grön/gul ledare som benämns skyddsjordsledare. Den har normalt en area (1,5 mm²) som endast räcker för att avleda inducerade överspänningar. Från central och ut mot nätet, där jord och nolledare utgörs av samma tråd, benämns den PEN-ledare (Protection Earth Neutral). Om denna håller 10 mm² eller mer kan den användas för att avleda en direktträff.

Viktigt att tänka på när man avleder en överspänning genom jordning eller samjordning till elnätets skyddsjord- eller PEN-ledare är att det ofta behövs överspänningsskydd vid inkopplingspunkten i elsystemet för att inte tvärspänning ska uppstå mellan jord och fasledare i elsystemet. Likaså är det nödvändigt att installera längsspänningsskydd för telelinjen när direktträff avleds genom elsystemet.

Liten vägledning om skydd för ett antal vanliga objekt
(urval av mig)

Tele

Normalt när det gäller teleledningar är att överspänningarna som förekommer är inducerade. De kan dessutom uppträda ganska långt bort från själva blixturladdningen eftersom telenätet utgör en mycket stor uppfångningsantenn. De områden där ledningsnätet är nedgrävt i marken kan anses problemfria förutom om blixten slår ner alldeles i närheten.

Skydd till telenätet kan vara fast monterat eller av plug-in typ. Fast monterat skydd är vanligast i kombination med större installation där åskledare, skydd för el m m installerats.

Fast monterat skydd kan antingen vara monterat i separat dosa, med utjämningsledare dragen till elcentralen, eller monterat direkt på DIN-skena i elcentralen. I det första fallet bör inkommande teleledning, med skyddet, dras så nära elcentralen som möjligt för att få utjämningsledaren så kort som möjligt. Utjämningsledaren skall vid sådan installation hålla minst 4 mm² enligt norm. Vid montering i elcentralen måste inkommande teleledning dras via elcentralen. Denna variant är den bästa ur skyddssynpunkt. Ett DIN-skenemonterat skydd kostar från ca 300 kr.


Antenner

Amatörradioantenner kan vara av de mest skiftande modeller. Man får försöka avgöra om det finns risk för direktträff. T ex om de sticker upp markant ovanför omgivningen eller om man bor på en öppen slätt med få andra föremål som kan vara av intresse för blixten.

Trådantenner för KV brukar ofta inte komma så högt upp att de utgör någon större risk för direktträff. Däremot är de ganska bra uppfångare av inducerade överspänningar. Låter man antennkabeln sitta kvar i riggen som i sin tur sitter i nätaggregatet som sedan sitter i vägguttaget finns en klar väg att ladda ur denna överspänning. Räkna med skador om inte kedjan bryts eller leds förbi.

Betydligt säkrare är det om man kan ordna en förbindning till jord för att avleda längsspänningen. Man kan t ex med hjälp av en slangklämma sätta fast en kort jordtråd på varje kabelkontakt som går till en gemensam punkt och vidare via gemensam utjämningsledare till jord. Man kan också låta alla kablarna komma in till en box, jordskena eller liknande som sedan ansluts via utjämningsledare till jord. Jord i sin tur kan t ex vara ett jordspett, jordlina, värmeelement, nätaggregatets hölje (nätsladden måste i så fall sitta i uttaget), elcentralen m m.

Master

Åskskydd för master dimensioneras för att klara direktträffar. Utan skydd finns det risk att fundamentet kan sprängas vid en direktträff. Det finns lite olika normer för hur jordlinenätet ska vara utfört men principen är följande:

Runt mastfundamentet grävs en ringledare ned. Mastens samtliga ben ansluts till denna. Från ringledaren går sedan en eller flera jordlinor ut som också kan ha avgreningar för att öka avledningsytan och minska jordmotståndet. Finns det staglinor ansluts separata jordlinor till dessa.

För att inte skador ska uppstå på de apparater som är anslutna till antennkablarna, samt den byggnad som betjänar masten, bör följande utföras så långt det är möjligt:

Från ringledaren dras en jordlina in till byggnaden där den ansluts till en intagsplåt eller skena som fungerar som samjordningspunkt. Till denna plåt/skena ansluts alla kabelskärmar samt inkommande PEN-ledare. Överspänningsskydd för elsystemet monteras också i denna punkt. Antennkablar, inkommande elledning, manöverkablar, teleledning m m dras alltså så att de går in i byggnaden på samma ställe till denna intags-plåt/skena där de förses med lämpligt skydd. På detta sätt sker all jordning i en punkt vilket innebär att ingen potentialskillnad uppstår mellan något av systemen inne i byggnaden.

Vid en direktträff uppstår hög ström i alla kablar och trådar som är anslutna till masten om dessa inte dras så att isolationsskydd kan användas. Isolationsskydd i ett sådant fall består av minst en meters avstånd till jordat föremål.

Hus

När man monterar åskledare på hus skall detta ske symmetriskt. Det bör alltså finnas minst två nedledare från nocklinan vilka dras på var sin sida eller helst diagonalt över huset. Ännu hellre ska det vara fyra nedledare, en i varje hörn. Till nocklinan ansluts TV-antenner, metallskorstenar eller vad det nu kan finnas som ev sticker upp ovanför nocken. Trådarean som rekommenderas är minst 16 mm² koppar.

Runt grunden grävs sedan en ringledare ned på minst 0,5 m djup. Nedledarna från taket ansluts till ringledaren. Till ringledaren ansluts sedan ett eller flera långa jordspett (som slås ned en bit utanför grunden där jorden är fuktig), eller en eller flera jordlinor med ev förgreningar, eller både jordspett och jordlinor.

För att det inte ska bli överslag mellan detta åskledarsystem och i första hand elsystemet måste samjordning ske med elsystemets PEN-ledare. Överspänningsskydd måste även monteras på elsystemet för att förhindra tvärspänningar i detta. För att inte riskera överslag till vatten och värmesystem sker samjordning även med dessa. Även teleledning förses med överspänningsskydd. Idealiskt är om alla inkommande ledningar kan tas in vid en gemensam punkt där de förses med överspänningsskydd.

Packetnoder och BBS'er

är utrustningar som står på hela tiden. Till dessa kan man inte använda isolationsskydd utan de måste förses med skydd som fungerar under drift. Här är ett förslag på skydd som kopplas in mellan jordat vägguttag och aktuell utrustning och som fungerar för inducerade överspänningar men inte för direktträffar.

En metallbox förses med:

1. Jordad sladd in med stickpropp. Skyddsjord ansluts till boxen. 2. Jordad sladd ut med uttag. Skyddsjord ansluts till boxen. 3. Två säkringshållare med säkringar i fas- resp nolledare. Använd snabba säkringar med så låg stömstyrka som möjligt. 4. Varistorer (överspänningsskydd) V250K20 på förbrukarsidan om säkringarna. En från fas till jord och en från nollan till jord. En kan också monteras mellan fas och nolla. Vill man undvika att varistorerna börjar dra ström och uppvärms p g a åldring monterar man en Comgap CG2 350L i serie med varje varistor. 5. Jordskruv där utjämningsledare från antennen kan anslutas.

På antennkabeln monteras en kortsluten stub via en T-koppling för att ta hand om ev tvärspänning mellan mittledare och skärm. Antennkabelns skärm ansluts till boxens jordskruv med en kort 6-16 mm² ledare. På detta sätt blir radio, modem, ev dator, och nätaggregat parallellkopplade av den korta ledaren och längsspänningar i antennkabeln leds förbi utrusningen till elsystemets skyddsjord. Varistorerna fungerar som skydd för tvärspänningar i elsystemet både genererade i elnätet och genererade p g a avledningen.

Källa: http://sk4wv.se/askskydd.htm
Användarvisningsbild
Karro
 
Inlägg: 2210
Blev medlem: 13 maj 2007 08:13
Ort: Västernorrland

Re: Åskskydd

Inläggav Emil 01 jun 2011 12:26

En bild på telefonkabeln hemma

Kabel.jpg
En åskskada
Kabel.jpg (60.62 KB) Visad 4802 gånger


Ledningen var placerad nära en vattenledningsrör för centralvärmen
så det vart ett överslag mellan ledningen och jord (röret i det här fallet)

Hände för ca 6-7år sedan, hade just gått hemifrån till busshållplatsen
för att resa ca 16mil med buss och tåg. När jag väntade på bussen
smäller det till riktigt, jaha tänkte inte mer på det.
Tågresan gick bra halva sträckan, sen var det signalfel pga åsknedslag, fick
vänta i tåget ca 1timma tills de beställde taxi för de resterande 5 milen
(taxametern visade typ 1000kr när jag var framme, tågoperatören betalade det :mrgreen: tack tack!)

Efter tre dagar var jag hemma igen, då upptäckte jag detta fel med kabeln
och nummerpresentatören såg ut som någon hade bänt sönder den med en kofot
skruvarna hade slitits loss. Mindre kul var det när kyl och frys hade varit
utan ström under tiden :evil: , soptunnan nästa........

Parallellporten i datorn hade också gått sönder fast datorn inte ens var ansluten
till vägguttaget, det enda var att nätsladden låg nära vattenledningen till centralvärmen.

En hästägare ca 200m från mig hade besök av veterinären då en klotblixt
hade uppstått, så veterinären hade inte vågat gå ur bilen.
Skulle varit intressant att fått se en sån i verkligheten.
Emil
 
Inlägg: 222
Blev medlem: 08 mar 2010 09:01

Re: Åskskydd

Inläggav RÖD@nörd 01 jun 2011 12:40

Mycket intressant Karro... Nu har du kommit in på viktiga saker man i första hand kanske inte tänker på. Själv håller jag just nu på att försöka sortera ut gamla färger, sprayer, lösningsmedel, hushållskemikalier som samlas med åren. Kan bli rätt mycket med åren om man lägger till lite då och då.... :o

Väck med skiten är det som gäller nu just nu... 8)
Användarvisningsbild
RÖD@nörd
 
Inlägg: 1707
Blev medlem: 06 mar 2009 19:37

Re: Åskskydd

Inläggav STB 01 jun 2011 13:54

Åskskydd.

Här finner du massor av information.

http://www.hvi.uu.se/


M.v.h

Stig b



Karro skrev:Jag bryter loss den här diskussionen från "Sändareamatör", då jag anser det är en viktig fråga som gäller alla former av de eluppbyggnader vi gör. Jag hoppas att diskussionen kan gå från gissningar och "det går nog bra", i den mer faktaorienterad riktning
STB
 
Inlägg: 105
Blev medlem: 03 feb 2008 13:42

Re: Åskskydd

Inläggav Karro 01 jun 2011 14:22

Bra information.
Användarvisningsbild
Karro
 
Inlägg: 2210
Blev medlem: 13 maj 2007 08:13
Ort: Västernorrland

Re: Åskskydd

Inläggav Karro 09 jun 2011 12:35

För att åskskydda huset behöver jag en massa kopparkabel. Jag var och frågade på en elfirma och de ska ha ca 35kr/m för 16mm² kopparlina.

Sedan tänkte jag att om man köper 1,5 mm² FK från Clas Ohlson à 1.99kr/meter, tvinnar ihop 10 stycken sådana och sedan slänger i en brasa så att isoleringen brinner upp, då har man ju fått 15mm² kabel för 20kr/meter!

Galet, eller bra idé?
Användarvisningsbild
Karro
 
Inlägg: 2210
Blev medlem: 13 maj 2007 08:13
Ort: Västernorrland

Re: Åskskydd

Inläggav Göran.W 22 jun 2011 00:57

När man bygger en åskledare måste man tänka på gör långa mjuka böjar på kablen annas slår blixten ut genom böjen.
Man får inte heller snåla någonstans för en åskledare som inte är gjord till 100% ökar istället risken för skador då den drar till sig blixten men sen inte klarar leda bort den på ett säkert sätt.
Vill man på ett billigt sätt minska risken för åsk skador kan man helt enkelt driva ner ett stål rör i marken så djupt att det går ner minst 1 meter i grund vattnet.
Det är större sanolikhet att blixten tar röret än huset som är sämre jordat.
Bergvärme är Livet! Men livet har inte gett mig annat än Luftvärmepumpar
Användarvisningsbild
Göran.W
 
Inlägg: 467
Blev medlem: 30 aug 2008 16:04
Ort: Tomelilla

Re: Åskskydd

Inläggav Karro 22 jun 2011 10:27

Jag pratade med sändareamatörerna på klubbmötet, och de sa att även om klubbhuset ligger på toppen av ett berg, och har en massa antenner, och inget åskskydd, så har blixten aldrig slagit ner där.
De har till och med en repeater stående som går 24/7, som aldrig kopplas ur.
Vår man tro på det?
Användarvisningsbild
Karro
 
Inlägg: 2210
Blev medlem: 13 maj 2007 08:13
Ort: Västernorrland

Re: Åskskydd

Inläggav Karro 06 jul 2011 12:21

Idag, när jag grävde ett hål för några växter, träffade jag på en seg rot med spaden. Jag hackade lite på den, men den ville inte ge vika. Så jag grävde runt den och fann att det är en fingertjock kopparledning.
Ett mysterium! Vem har grävt ner en fingertjock kopparledning parallellt med huskroppen ca en meter ut?
Varifrån har den gått och vart?
Det finns ingen uppenbar källa, eller destination. Det finns ingenting i endera riktningen.
Vad det nu än är, så fungerar den nog med lite tur (som jag sällan har) som jordledning, bara jag kan lista var ändarna ligger utan att behöver gräva upp hela kabeln.
Användarvisningsbild
Karro
 
Inlägg: 2210
Blev medlem: 13 maj 2007 08:13
Ort: Västernorrland

Re: Åskskydd

Inläggav tompas11 06 jul 2011 13:20

Nu skulle du haft en metalldetektor. Då hade det varit en enkel match att följa kabeln.
If it doesn't work – Chrome it!
Användarvisningsbild
tompas11
 
Inlägg: 959
Blev medlem: 15 jul 2007 12:52
Ort: Västmanland

Re: Åskskydd

Inläggav Karro 06 jul 2011 13:41

Det var en lysande idé. :D
Användarvisningsbild
Karro
 
Inlägg: 2210
Blev medlem: 13 maj 2007 08:13
Ort: Västernorrland

Re: Åskskydd

Inläggav TonyMontano 06 jul 2011 15:01

Om du hittar rätt lösning så är inget omöjligt ;) Donation BTC 16akvTrpbsKivzLoCD3NpHAoEbKZ4PvAYz
Användarvisningsbild
TonyMontano
 
Inlägg: 1138
Blev medlem: 09 jan 2009 21:41
Ort: Gällivare

Re: Åskskydd

Inläggav RÖD@nörd 06 jul 2011 15:04

Karro skrev:Det var en lysande idé. :D

Nu har du något spännande framför dig. :P

Har du ingen metalldetektor borde det gå att hyra en proffsig sådan för en dag. Jag tror mer på det än att köpa något billigt hobbyaktigt.
Användarvisningsbild
RÖD@nörd
 
Inlägg: 1707
Blev medlem: 06 mar 2009 19:37

Nästa

Återgå till El, elektronik, generatorer/motorer, regulatorer, vattenvärmning, m.m.

Vilka är online

Användare som besöker denna kategori: Inga registrerade användare och 0 gäster