För några månader sedan . sattes ljuset på solcellsanläggningar då Försvarsmakten tillsammans med Elsäkerhetsverket genomförde en omfattande undersökning av hur exempelvis solcellsanläggningar kan orsaka EMC-störningar på verksamheter som är viktiga för totalförsvaret. Utredningen visade att solcellsanläggningar bland annat kan störa mottagning av rundradio, radiosamband, flygradio och signalspaning.
Nu uppmärksammas ett nytt problem, tester visar att likströmmar från solcellsanläggningar kan vara så höga som 5-8 procent av växelströmmen – långt över gränsvärdet 0,5 procent som idag är produktstandard – och kan därmed slå ut grannarnas jordfelsbrytare.
I undersökningen som Försvarsmakten genomförde tillsammans med Elsäkerhetsverket på uppdrag av regeringen, ingick även att analysera om det fanns risk för att störningar från solcellsanläggningar påtagligt kan försvåra tillkomsten eller nyttjandet av totalförsvarets anläggningar.
– Vi har tittat på de anmälningar om störningar som kommit in till Elsäkerhetsverket och genomfört mätningar i uppdraget som sedan analyserats. Resultaten visar att solcellsanläggningar kan störa mottagning av rundradio, radiosamband, flygradio och signalspaning. En vanlig orsak till störningar är att så kallade optimerare och växelriktare inte har konstruerats på ett sätt som förhindrar störningar, säger Anders Richert, teknisk direktör vid Elsäkerhetsverket.
En viktig slutsats var att det finns produkter och utrustning på marknaden idag som har bättre EMC-egenskaper än andra. För att dessa produkter ska bli norm på marknaden krävs mer kunskap om EMC-störningar hos både tillverkare och leverantörer. Rapporten visar också att standarder behöver kompletteras och utvecklas för att täcka in nya användningsområden för produkter som kan ingå bland annat i solcellsanläggningar.
Anläggningar kan slå ut grannarnas jordfelsbrytare
En färsk rapport från Installatörsföretagen visar genom tester att solceller kan slå ut en viss typ av jordfelsbrytare. Vid likström högre än 6 mA slutar jordfelsbrytare av typ A fungera genom att fastna i tillslaget läge. Det sker utan några synliga spår och inte bara i huset med solcellsanläggningen. Jordfelsbrytare av typ A kan slås ut även i angränsade hus utan att ägaren märker det.
– Det är mycket överraskande att förekomsten av likströmskomponenter kan bli så hög och det ställer mycket höga krav på elinstallationer i framtiden. Är man orolig över sin nuvarande anläggning ska man be ett elinstallationsföretag kontrollera jordfelsbrytarna och om det bedöms nödvändigt byta från typ A till typ B, säger Fredrik Byström Sjödin, elsäkerhetsexpert på Installatörsföretagen.
Installatörsföretagen anser att behovet av mer kunskap är stort när omkring 400 000 solcellsanläggningar och över två miljoner laddningsplatser för elfordon skall installeras i Sverige de närmaste åren. Och med ökad förekomst av mycket krävande elektronisk och avancerad utrustning ökar risken för komplikationer.
– Att installera solceller är inte någon enkel historia. Det kräver kunnande och fackmannamässighet. Vår undersökning visar ytterligare vikten av att utföra installationerna korrekt. Men mer kommer att behöva göras för att möta de här problemen i framtiden, säger Fredrik Byström Sjödin.
Solcellsanläggningar kan bli en säkerhetsrisk
Samtidigt visar ett pågående forskningsprojekt om jordfelsbrytare vid Luleå tekniska universitet att nya typer av elektrisk utrusning kan sprida olika slags strömmar, frekvenser och vågformer som idag inte mäts enligt gällande standard. Jordfelsbrytare i solcellsanläggningar kan påverkas negativt och bli en säkerhetsrisk. Det är då 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 som genomförs på uppdrag av Energimyndigheten och Energiforsk, 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, Ángela Espín-Delgado, doktorand i elkraftteknik vid Luleå tekniska universitet.
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.