Långa svagströmsledningar ger problem
Av: Kaianders Sempler
Publicerad
25 november 2009 00:00
6 kommentarer
Senaste av CGN 4 december 2009 11:53
Visst vore det skönt med ett svagströmsnät i fastigheten, men det har sina sidor.

Jan Brolin

I 230-voltsanläggningen tilllåts endast en säkringsgrupp i varje rör. Det går att dra in fem stycken 1,5 mm2--ledningar, alltså en genomgående grupp + 2 tilläggsfunktioner i ett 16 mm-rör. Men att också dra in svagström är uteslutet, och inte tillåtet.
Den så kallade svagströmmen är inte alls svag utan kan vara mycket stark. 10 halogenlampor på 10 W vardera drar 8,4 A vid 12 V, alltså mycket mer än vad som är vanligt ?i belysningsgrupper för nätspänning. Svagströmsinstallationen måste ha samma brandsäkerhetsstandard som 230-voltsinstallationen, där högst 10 A är tillåtet för 1,5 mm2-ledning. Vanliga VP-rör med diameter 16 mm är ofta lämpliga, men grövre ledningar och rör kan krävas, exempelvis för 20 W halogenlampor. Beräkna och bygg noggrant med fullt åtkomliga transformatorer och säkringsplintar samt skarvställen!
Telefonledningar kan lätt dras i 16 mm-rör. Men koaxialkabel med diametern 5 mm kräver raka rörsträckor för att kunna dras in. Kanske är det då lämpligast att förlägga sådana ledningar i snygga kanaler som man fäster ovanpå golvsockeln.

Nils Apeltun, Vaxholm

Förlusteffekten i ledningarna är proportionell mot ledningarnas motstånd och strömmen i kvadrat. Det gör att med samma kabeldiameter blir ledningsförlusterna över 330 gånger högre för 12 V än för 230 V, eftersom strömmen för samma effekt blir 18 gånger högre.
Vid en effekt i apparaten på 60 W (en bärbar dator) och en spänning på 12 V krävs en ström på 5 A. Kopparledning med en tvärsnittsarea på 1,5 mm2 (som används i många elinstallationer idag) har ett motstånd på cirka 12 milliohm per meter. Räknar man en längd på 50 meter mellan den centrala transformatorn i lägenheten och datorn blir motståndet 1,2 ohm,fraga då strömmen måste passera distansen två gånger. Förlusteffekten blir därmed 30 W. Dessutom skulle man förlora en stor del av spänningen över ledningen, nämligen 5 A gånger 1,2 W vilket blir 6 volt, hälften av matningsspännigen.
För att minska förlusten till en tiondel behöver man en kopparledning med en tio gånger större tvärsnittsarea, eller 15 mm2!
Jag hörde nyligen talas om ett tyskt företag, där man flyttade ett nätaggregat för 5 V från ett mätinstrument till ett kopplingsskåp 10 meter från instrumentet. Både fysiker och ingenjörer var förvånade över att mätinstrumentet inte längre fungerade...
Man borde dock kunna låta flera lågspänningsapparater, exempelvis runt ett skrivbord, dela samma nätaggregat. Alla nätaggregat har interna förluster, men de som är byggda för lite större effektuttag har i regel högre verkningsgrad.
Uwe Zimmermann
Så över till en ny fråga:

Hur får man upp vajern till berget? Att transportera den på en enda lastbil torde inte gå – det borde vara för stor last. Detta borde innebära att den kommer i delar. Kommer kanske varje kardel för sig? Slår man vajern på plats av flera mindre vajrar?
Vet någon hur vajer till skidliftar tillverkas och sätt på plats?
Christian

Det är ni, kära läsare, som både frågar och svarar i Teknikfrågans spalter.
Nyheter/Teknikfrågan
Annons
- KOMPLETT SORTIMENT ULTRALJUDSNIVÅMÄTARE.Nivåmätning med ultraljud, en av tio mätprinciper i vårt sortiment för nivåkontroll av vätskor och fasta material.
- Skador på ditt gods?Här finns tekniken som hjälper dig att lösa problemet>>
- Gratis handbok i termografi !Boken tar upp det viktigaste vid värmefotografering. Teori - praktisk användning - tips m.m. >>
- Säkerhetslås för tuffa miljöer.Ett kraftigt och tåligt säkerhets och processlås som uppfyller högsta säkerhetskategorin för lås.
- PA, POM, PEHD, PP, PETP......är alla förkortningar på olika sorters konstruktionsplaster. Används till olika maskindelar.
- Biomedicinska patent.Vi har en bred kompetens på det medicinska området.
- Mitec Instrument.Vi levererar kompletta lösningar inom dataloggning och fjärrmätning.
- Ny kombikylare MMC från KTR.En kombinerad kylare för olja, vatten och luft i samma enhet. Kombikylaren har sitt användningsområde särskilt i applikationer för mobil hydraulik.
- Skapa och utforska en komplett produkt digitalt. Autodesk ®Inventor® kan hjälpa dig att skapa och utforska en komplett produkt redan innan något tillverkats.
- SolidEngineer ABKostnadsfritt, Lärorikt, Socialt, Inspirerande! Vårens Nya seminarier: Maskintillverkning, Grön Design, Inredning & Design. Läs mer>>
- Annonsera »
- Se alla annonser »
- ADVETA TeknikutbildningarEl, elektronik, behörighet, BB2,BB1, AB, automation mm, Stockholm, Göteborg, Malmö Distans/lärarledd
- Kundorientera på riktigt !Certifierad process- & verksamhetsutvecklare. Verksamhetsutveckling styrd av kundernas behov. Ny utbildning!
- Utbilda dig inom LEAN Production!Kursen lär ut vad Lean innebär och vilka krav detta ställer på styrning och ledning av verksamheten.
- Lean Produktutveckling 7,5 hpNya kursstarter i vår på Chalmers Industrihögskola. Klicka här för mer information.
- BiTA – ledande inom ITIL/ITSM/CobiT/MOF/ISO 20000Vi erbjuder kunskaps och kompetensutveckling som verkligen ger nytta och värde för deltagarna.
- Projektledaren i den agila processen. Seminarieserie i 5 delar - Start 29 mars.Behövs förarbete i agila projekt? Kommunicera lättrörliga krav. Kvalitet genom Lean - en projektledares perspektiv, Projektet är slut. Dags att hämta hem effekten, Agila projekt behöver också projektledas - fast på ett annat sätt.
- Utveckla nya produkter !Mekatronik suddar ut gränsen mellan maskin data och elektronik och skapar helt nya produkter.
- Läs mätteknik! Med utbildning i mätteknik får företaget jämnare kvalitet, bättre lönsamhet och nöjdare kunder.
- NYTT OM BIOGASENS KLIMATNYTTA.Biogas från avfall ger 95% lägre utsläpp av växthusgas jämfört med bensin, visar forskning från LTH.
- CAD Utbildning.Kurser i AutoCAD, Inventor, 3ds Max och SolidWorks till förmånliga priser.
- Skog och träingenjörer får bra jobb !Utbildningen är unik i Sverige just nu med distansmöjligheter och bredden i utbildningen från skog till färdig produkt.
- Tekniska högskolan vid Linköpings universitet !Ny utbildning! Civilingenjör i medicinsk teknik.
- Lär solenergiteknik!Ettårigt magisterprogram i solel, solvärme/pellets m.m. erbjuds av Högskolan Dalarna.
- Annonsera »









Kommentarer
Senaste inlagd av CGN 4 december 2009 11:53 Sortera: Senaste överst
Högspänd DC
Att effektförlusterna blir höga om man har ett lågspänningsnät som ska driva diverse halogenlampor och liknande är ju självklart. Och att bara ta samma kablage som man använder till 220 verkar ju inte så smart. Men frågan kvarstår: varför planerar man inte för ett (bra) lågspänningsnät när man bygger nytt? Med fetare kablar för lågspänning. Om man tror det blir för höga effekter i stigarna kan man ju ha en trafo per lägenhet eller våningsplan istället. Och sen behöver man ju inte klamra sig fast vid den gamla växelströmmen med dess oönskade störnings- och säkerhetsaspekter. Numera behöver man ju inte transformera strömmen med järnkärnespolar utan kan använda elektroniska DC/DC-spänningsomvandlare istället.
Problemet är nog snarare det gamla vanliga - övergångsproblem mellan olika standarder. Det är i varje enskilt ögonblick dyrare att byta till en bättre standard än att bara fortsätta med en gammal dålig. Framtida vinster väger alltid lättare än omedelbara kostnader.
Galvaniskt skilda nät
Det finns ytterliggare en anledning till separata nätadaptrar för sladdlösa telefoner, ADSL och ISDN-terminaler, vanliga modem osv. Det handlar om enkelt/billigt sätt att skapa t.ex både positiva och negativa spänningar (nätadaptern är av AC-typ), och om att skapa galvanisk avskiljning mellan telenät och telefon, modemets datasida osv. Inte sällan används adapter med dubbla sekundärlindningar för att inte åtkomliga delar i t.ex ladduttag skall ha galvanisk kontakt med telefonens övriga kretsar och telenätet.
Testa att mata t.ex ett antal 5V eller 12V-föremål från en och samma strömkälla, vissa har negativ jord, andra tvärtom osv. Det kan innebära problem/kortslutning om man får kontakt t.ex mellan webkamerans chassie och en USB-enhet osv.
Lågspänd DC
Personligen tror jag att om man använder sig av en DC spänning på ca. 48V som komplement till större 230VAC belastingar och deras ledningsnät i ett hus. 48V DC ryms precis inom lågspänningsdirektivet och det blir inte några speciella höga krav på kabelisolering etc. Med 48VDC kan man använda sig av bara 6kvmm kabel utan att ledningsförlusterna blir för stora för normala kabellängder i ett hus. Fram till tidpunkten då bilindustrin kommer gå över till 48V och då bra LED lampor för denna spänning kommer bli mer tillgängligt använder man sig av högeffektiva icke isolerade DC/DC omvandlare som ger ca. 95-99% verkningsgrad för att omvandla till 12VDC just vid lasten.
På varje sådan kabel/DC grupp kan man kanske ta ut 500-600W belasting och det bör vara fullt tillräckligt per grupp för nya LED lampor, effektiva kylskåp som redan finns inom fritidssidan.
48VDC kan också enkelt arrangeras för de batteri paket som måste till för att lagra energi som skall användas under natten. 48VDC spänning är dessutom ganska nära den utgångspänning som solcellspaneler jobbar mer idag på fastighetssidan och det vore en baggis att ta fram en bra MPPT laddare för denna spänning. Självklar skall inkopplingen och montaget av solcellspanelerna se helt annorlunda ut än hur de ser ut idag som är rena stenåldern.
Svar till Mikael
6 kvmm medför 4 ggr så mycket koppar jämfört med 1,5 kvmm. Koppar är dyrt.
SvaraStörningar
Ett bekymmer infinner sig med ett överflöd av DC-DC omvandlare: Störningsdimman som redan är hög i både viillor, lägenheter och inte minst kontor, blir ännu värre.
Att använda en transistorradio eller stereo med inomhusantenn inne i en kontorsfastighet eller på en mindre industri osv är omöjligt idag, med mindre än att man använder yttre antenn med matarkabel osv.
En radio direkt i fönstret (om man inte har metalliserad ruta för att minska solvärmen) är ett minimum för att få mottagning öht. Tyvärr kan inte alla få fönsterplats på arbetsplatserna...
Vill man dessutom ge sig på att idka lite kortvågshobby så blir man bara trött. Brusnivån ligger inte sällan på full mätare, och mycket annat av kortdistansradio och fjärrstyrningar drabbas också, tyvärr.
Jag har sett utvecklingen inom detta under snart 40 års tid, det är tyvärr ingen trevlig utveckling alls. Även om varje enskild DC-DC inverter och switchande nätdel, frekvensomvandlare i fläktar och värmepumpar osv ligger inom normerna för utstrålad störnivå osv så är den ständigt ökande användningen och närheten till dessa ett stort bekymmer, tyvärr.
Det är inte bara nackdelar med den gamla 50-Hz spänningen, även om denna för länge sedan upphörde att vara sinusformad, inte minst på grund av användningen av ovanstående. Det skulle behövas en ordentlig uppskärpning av normer och gränsvärden för utstrålade störningar.
Ursäkta utvikningen men detta är ett reellt problem idag..
Svar till fp
Du har helt rätt men tyvärr är det inte inte många som förstår saken.
Svara