Isolationsfejl på en lampeledning

Dokument oprettet:	2 Nov 2002
Senest ændret:	24 Apr 2021
Forfatter:	Cubus

Denne artikel handler om en fejlfinding på noget udendørs belysning. Emner som HPFI, automatsikringer, smeltesikringer og megning berøres også.

I et nyt boligbyggeri drillede den udendørs belysning. På uforudsigelige tidspunkter slog HPFI-relæ og automatsikringer fra. Der var tale om en periodisk fejl.

HPFI-relæ

Et HPFI-relæ slår fra, hvis der opstår en fejlstrøm af en vis størrelse. Dvs at en strøm, der burde løbe gennem fase og brugsgenstand og retur gennem nulledningen, i stedet, i større eller mindre grad, bliver afledt til jorden eller til en tilsluttet beskyttelsesleder. En udendørs lampe, der bliver fyldt med vand eller fugt, er et godt eksempel på, hvordan denne type fejl kan opstå.

Automatsikringer

Automatsikringer kobler ud, hvis strømmen bliver for stor i forhold til automatens mærkestrøm. Hvis der ikke er valgt den rigtige type (B, C eller D) i forhold til de tilsluttede brugsgenstande, kan automater også finde på at koble ud ved indkoblingsstrømmen fra brugsgenstandene. I dette tilfælde kunne man dog sagtens genindkoble gruppen. Lamperne lyste herefter lystigt i flere timer uden skyggen af problemer.

At automatsikringer kobler ud pga en for stor strøm kan fx have sin forklaring i for mange tilsluttede brugsgenstande, eller en ujævn fordeling af belastningen i tilfælde af flere faser, således at en enkelt fase trækker en alt for stor strøm, eller det kan fx skyldes en kortslutning mellem fase og nul/jord.

Automatsikringer er smarte for så vidt, at de umiddelbart kan genindkobles efter udfald uden udgifter til eller mangel på "reservedele". Ved almindelige smeltesikringer brænder en tynd metaltråd over ved overbelastning og kortslutning, og sikringen skal udskiftes.

I tilfælde af en større udendørs lysinstallation bruger man oftest en 3-faset sikringsgruppe og forsyner lamperne skiftevis fra de forskellige faser. Hvis der opstår en fejl i en enkelt lampe, der får sikringen i den ene fase til at springe, vil der fortsat være lys i lamperne, der bliver forsynet fra de to resterende faser. Det gælder ikke for en 3-faset automatsikringsgruppe - her kobler hele gruppen ud ved fejl på en enkelt af faserne. Et helt område, forsynet fra pågældende gruppe, bliver således mørklagt. Ingen fordele uden ulemper. I dette tilfælde, med udendørs belysning fordelt på en 3-faset gruppe, vil afvejningen nok tale til fordel for brug af almindelige smeltesikringer.

Fejlfinding

I dette tilfælde var det altså både HPFI-relæ og automatsikringer, der koblede ud. Også begge dele på én gang.

Man kan angribe en fejlfinding fra flere vinkler:

Prøve sig frem.
Måle sig frem.
Sanse sig frem.

Prøve at frakoble en del af installationen og se om fejlen forsvinder

Hvis man har en mistanke om, at fejlen befinder sig i en bestemt gren af installationen, kan man prøve at frakoble denne del for at se, om fejlsymptomerne hører op. Ulempen i den konkrete situation var, at fejlen kunne opstå med dages mellemrum. Det kunne altså blive en noget langvarig affære. Men ellers er princippet godt nok: at koble halvdelen af installationen fra - hvis fejlen er væk har man fat i den rigtige halvdel og kan så evt halvere endnu engang og så fremdeles. Drilagtigt bliver det dog, hvis der ikke blot er én men flere fejl.

Måle sig frem

Mht at måle sig frem var en megger oplagt i dette tilfælde. Det er et måleapparat med en høj prøvespænding (500 V DC eller højere) som tilsluttes til beskyttelsesleder og fase/nul. Inden målingen påbegyndes gøres den pågældende gren af installationen spændingsløs (kobles fra). Måleenheden på en megger er ohm, dvs modstand. Der skulle gerne være en overordentlig stor modstand mellem beskyttelseslederen og fase/nul. Er der ikke det, kan der løbe en fejlstrøm og HPFI-relæet slår fra. Er fejlstrømmen meget stor kan automatsikringen ligeledes slå fra, og der opstår nærmest et kapløb om, hvilken beskyttelseskomponent, der først afbryder installationen.

I dette tilfælde konstateredes en uendelig stor modstand ved test-målingen mellem beskyttelsesleder og fase/nul. Der kunne altså ikke umiddelbart påvises nogle isolationsfejl. Jo højere spænding der prøves med, jo mindre kan de fejl være som røber sig, men den pågældende megger havde kun mulighed for at teste ved 500 V DC (ja, man får et ubehageligt stød, hvis man tager en prøvepind i hver hånd og aktiverer testknappen).

Bemærk, at det ikke umiddelbart er muligt at megge mellem fx fase og nul. I dette tilfælde ville man jo påtrykke brugsgenstandene ude i installationen de 500 V DC. Skulle man ønske at undersøge en evt lækage mellem disse to ledere må man altså først afmontere diverse lamper mv.

I øvrigt er det en god idé at kortslutte fase og nulledning, når man megger uden at diverse brugsgenstande er frakoblet (kredsen er forinden gjort strømløs). Hvis man fx meggede mellem fase og beskyttelsesleder, og sidstnævnte ved en fejl havde kontakt med nul-klemmen, ville brugsgenstanden blive påtrykt den store spænding og måske gå i stykker, hvis den indeholdt elektroniske komponenter. Ved forinden at have kortsluttet fase og nul mindskes risikoen for utilsigtede skadelige virkninger. Vil man være helt sikker, skal brugsgenstandene frakobles, så det kun er kabelstrækkene der måles på. Det kunne jo være, at beskyttelseslederen var monteret helt forkert i en lampe med elektronisk forkobling, nemlig på nul-klemmen.

Fejlfinding med øjne, ører og næse

En trafo eller en spole, der er gået til de evige jagtmarker, giver ofte en afbrændt lugt fra sig. Havde man på den anden side stået ved siden af den fejlramte lampe i denne case, i samme øjeblik fejlen opstod, havde man uden tvivl kunnet høre med sine ører, at det var her problemet skulle lokaliseres.

Nu kunne man ikke umiddelbart måle sig frem, og fejlen var allerede afgrænset til en enkelt gruppeledning ved hjælp af den første metode, så der var ikke andet at gøre end at se nærmere på de enkelte lamper, der var under mistanke. Her var der bingo allerede ved den anden adskilte lampe: en kraftig sodsværtning af lampens indsats røbede, at noget her var helt galt.

Den sorte sod viste på overbevisende måde, at noget var galt i denne lampe.

Et nærmere eftersyn røbede, at isoleringen på den ene lampeledning var beskadiget.

Det blanke kobber i lampeledningen ses tydeligt.

Konklusion

Lampens interne lednings blottede kobber tæt på metaldele forbundet til beskyttelseslederen, samt den sorte tilsværtning af omkringsiddende lampedele, mere end antød, at der var opstået en gnistrende lysbue mellem lampeledningen og stel (jord). Et gæt er, at en bestemt fugtighed/temperatur har været udslagsgivende for, hvornår lysbuen er opstået. Som sagt kunne lamperne stå tændt i flere timer uden problemer. Afstanden mellem lampeledningens blottede kobber og steldelene har åbenbart været for stor til, at fejlen kunne registreres med en megger med en prøvespænding på 500 V DC.

At både HPFI-relæet og automatsikringerne koblede fra, passede fint med den fundne fejl. Dels var der tale om en decideret fejlstrøm mellem fase og jord, dels var der intet til at begrænse denne strøm, der nærmest har haft karakter af en kortslutning. Den opståede lysbue har, som det ses på næste billede, virket som en skærebrænder, der bortsmeltede en del af metallet på holderen til lysrørene.

Lysbuen mellem ledningen og holderen til lysrørene havde bortsmeltet en del af metallet (sodsværtningen er her tørret bort).

Interne links til emner i denne artikel:

Eksterne links til emner i denne artikel:

High Voltage Sparks and Arcs [Teslamania] (lysbuer i stor målestok)

Home