Att dimensionera rätt säkring i en elanläggning

I den här tekniska artikeln så belyser vi en av de viktigaste parametrarna i samband med såväl stora som små elinstallationer.

Lite förenklat är det vilken säkring anläggningen ska dimensioneras för. Alltså vilken är den maximala strömmen som kan tas ur en elanläggning. Detta uttrycks i de flesta fall som en ström med storheten Ampere. Men i vissa installationer kan det ibland också anges som ett effektvärde i kilowatt eller kVA.

Den svenska elsäkerhetslagstiftningen kräver att innehavaren av en elanläggning regelbundet ska kontrollera och underhålla anläggningen för att den ska vara säker över tid. Det innebär även att den maximala strömmen som anges ska fastställa att anläggningen är både ekonomiskt och tillförlitligt utformad.

Att installera en alltför överdimensionerad strömförsörjning i en elanläggning kommer högst sannolikt att bli oekonomiskt. Men genom att installera en alltför underdimensionerad strömförsörjning så kommer den heller inte att bli tillförlitlig. Så i huvudsak har konstruktören i uppgift att först bestämma rätt behov och därefter specificera den minsta strömförsörjningen som kan leverera ström i en elanläggning på ett tillförlitligt sätt. Men den viktiga frågan är hur?

Att bestämma maximalt strömbehov kan göras på många sätt och varje metod har sina för- och nackdelar. Gemensamt för dem alla är att ju mer mätdata du har om installationen och dess användning desto mer exakt blir det slutliga resultatet.

Låt oss först ta en snabb titt på vad vi måste undvika innan vi tittar på de metoder som finns tillgängliga. Ytliga och i grunden felaktiga metoder som t.ex. att bara skriva ner huvudsäkringens storlek eller helt enkelt lägga ihop strömmen för alla dvärgbrytare är inte baserade på själva användningen i elinstallationen.

Med tanke på att det maximala behovet baseras på insamling av mätdata om installationen och dess användning introduceras också idén om "mångfald" i ledningsföreskrifterna. Föreskrifterna anger att detta måste användas vid fastställande av det maximala strömbehovet.

Konceptet med mångfald innebär att alla strömkretsar inte kommer att vara fullt belastade samtidigt. Om det ändå skulle uppstå så kommer det sannolikt bara att vara under en mycket kort tid. Det blir alltså en slags medelvärdeseffekt. Det är därför det är en dålig idé om man bara lägger ihop alla strömnivåer på dvärgbrytare och automatsäkringar eftersom det inte tar hänsyn till mångfald vilket då resulterar i ett konstgjort och för högt maximalt strömbehov.

Vilken metod som används beror ofta på vid vilken tidpunkt besluten fattas. Är det en ny elinstallation före byggnation eller innan utbyggnad eller ändring av befintlig installation? Eller är det för att utföra en tillsyn av en befintlig elanläggning enligt elsäkerhetslagen (2016:732)?

För en helt ny installation av en elanläggning kommer vi att behöva förlita oss mycket på beräkningar och siffror som valts av konstruktörer baserade på deras antaganden om hur installationen ska användas.

Beräkningar är dock sannolikt mindre exakta än mätbaserade metoder. Som med alla konstruktionsantaganden rekommenderas det att dessa kontrolleras genom mätningar efter att installationen är klar. Detta kommer då att bekräfta att beräkningarna verkligen var korrekta inom den tolerans som krävs.

Vid bedömning av kompletteringar och förändringar i befintliga installationer har vi möjlighet att utföra mätningar för att bestämma maximalt strömbehov med större noggrannhet. Detta uppnås genom att mäta strömmen (eller effekten) som förbrukas av installationen.

Detta kan vara vid en enda punkt i anläggningen med en tångamperemeter vid installationens elcentral vilken endast visar strömmen i just det ögonblicket. Det är osannolikt att detta mätvärde representerar det maximala och visar inte heller hela bilden av behovet över tid.

Lösningen är att använda en portabel effekt- och energilogger som kan logga ström och spänning över en given tidsperiod. En dag, vecka eller längre beroende på installation. Med en energilogger kan mätning och inspelning av installationens strömförbrukning göras under en vald tidsperiod. Den kan även ställas in för att lagra andra mätparametrar som effekt och övertoner i elanläggningen.

En sådan mätning kommer att ge konstruktören en tydlig och mycket detaljerad bild av hur installationen används. Detta kan användas för att hjälpa till att bestämma det verkliga maximala strömbehovet i elanläggningen.

Den aktuella loggen som visas här är typisk för en 3-fas industriell installation och utfördes under en vecka. Strömmen kan ses toppa vid cirka 250 A. Sådan detaljerad information med energiloggerns mätdata och grafer gör det möjligt för konstruktören att få en välgrundad bedömning om det maximala strömbehovet på installationen. Det är svårt att föreställa sig hur denna analysnivå skulle kunna uppnås enbart genom beräkning i en modern installation. Detta innebär att en portabel effekt-och energilogger är ett måste vid dimensionering av en elanläggning.