Home
Artikler
Robot
Netværk
Tele
Installationer
Lys
Komponenter
Elektronik
Cases
Håndværk
Elektroteknik
Historien
Af interesse
Diverse
Opslag
Billedopslag
FAQ
Video
Links
Om
Tilpasset søgning

Beskyttelsesledere i elektriske installationer

Dokument oprettet:26 Jun 2006
Senest ændret:24 Apr 2021
Forfatter:Cubus

De med grøn og gul farve isolerede ledninger, der nu om dage er at finde overalt i elektriske installationer (engang var de der slet ikke. Senere var de der nogle steder, men de var ikke grøn-gule), kaldes overordnet for beskyttel­sesledere eller PE-ledere. De er ikke spændingsførende under normale omstæn­digheder.

Hvilke kategorier af beskyttelsesledere findes der (en af under­kategorierne navngives også "beskyttelsesleder") og hvad er deres funktion?

Beskyttelsesledere

Materiel af klasse I. Materiel, hvor beskyt­telse mod elek­trisk stød ikke alene afhænger af grund­isola­tionen. Materi­el­let har desuden midler til for­bindelse af de udsatte dele til beskyt­telses­lederen i den faste instal­lation.

Materiel af klasse II. Materiel, hvor beskyt­telse mod elek­trisk stød ikke alene afhænger af grund­isolationen, men hvor der er anvendt dobbelt iso­la­tion eller for­stærket iso­la­tion. Materi­el­let har ikke midler til for­bind­else til beskyt­telses­lederen. [SB-A6]
Grøn-gule ledninger, som følger de spændingsførende ledere rundt i en elektrisk installation, kaldes for beskyt­telsesledere. I installationen af­sluttes de sammen med de spændingsførende ledere i fx stik­kon­takter, lampe­steder eller fast tilsluttede brugsgenstande. De har elektrisk for­bindelse til brugs­genstandenes udsatte dele når der er tale om materiel af klasse I. Det kræver dog for stikkontakttilsluttede brugsgen­stande, at fx en Schuko-stikprop er skiftet ud til en stikprop af dansk system med jordben. Materiel af klasse II er dobbeltisoleret og hverken kan eller må have forbindelse til en beskyttelses­leder.

Beskyttelseslederne udfører deres mission i det øjeblik, der sker en fejl i en brugsgenstand. En elektrisk afledning mellem en fase og fx brugs­gen­stand­ens metalkapsling bevirker, at der vil gå en strøm i beskyt­telses­lederen. Strømmen føres i tilfælde af en foransiddende fejlstrømsafbryder udenom denne kompo­nent, som følgelig vil detektere en ubalance mellem ind- og udgående strøm. Detekteringen resulterer i en øjeblikkelig ud­kobling af fejlstrømsafbryderen, fx i løbet af 0,02 sekunder.

Såfremt installationen som beskyttelse mod indirekte berøring i stedet gør brug af "nulling" uden fejlstrømsafbryder, forårsager strømmen, at de foransiddende sikringer springer (eller andet overstrømsbeskyttelsesudstyr kobler ud, som fx en automatsikring eller en maksimalafbryder). For stikkontakt­tilsluttet materiel er der i dette tilfælde i al­minde­lige installationer krav om en højeste udkoblingstid på 0,4 sekunder.

Hvad er i øvrigt "indirekte berøring"?

SB-A6 § 213.10 Personers eller husdyrs berøring af udsatte dele, der er blevet spændingsførende som følge af fejl.
Hvis tilgængelige metaldele på en vaskemaskine en dag "støder", fordi der inde i maskinen er opstået en fejl, der har lagt fasepotentiale over på disse dele, så vil der være tale om en indirekte berøring.
Beskyttelse mod indirekte berøring ved automatisk afbrydelse af forsyningen ved TT-systemjording
Ved TT-systemjording er det praktisk taget umuligt at anvende overstrømsbeskyttelsesudstyr, som fx sikringer, som beskyttelse mod indirekte berøring. Dette skyldes overgangsmodstanden til jord for installationens jord­elektrode. Den opståede fejlstrøm ved en fases afledning til fx en beskyttelsesleder vil være for lav til at smelte en sikring eller gøre det inden for en acceptabel tid.

Der tillades ved TT-systemjording, i tilfælde af overstrømsbeskyttelsesudstyr som beskyttelse mod indirekte berøring, en udkoblingstid på 5 sekunder og en maksimal berøringsspænding på 50 V. Formlen til beregning af den størst tilladte overgangsmodstand til jord RA ser således ud:

RA · Ia≤ 50 V ⇔ RA ≤ 50 V/Ia
En 10 A gG/gL neozed sikring, dvs en sikring egnet til overbelastnings- og kortslutningsbeskyttelse af kabler, fordrer at der går en strøm på ca 37 A for at den springer efter 5 sekunder (Ia). Det ville i givet fald, ud fra oven­stående formel fra SB-A6 § 413.1.4.2, kræve en overgangsmodstand til jord på kun 1,35 ohm, eller i virkeligheden mindre, da modstanden i beskyttelseslederen også skal medregnes. En overgangsmodstand på 20 til 100 ohm er snarere, hvad der skal regnes med ved et jordspyd på et par meter banket ned i 'god' jord. Ved sandede jorde kan der være tale om flere hundrede ohm ved lignende spydlængde. En kilde beretter fx om en typisk målt overgangs­modstand til jord på 200 til 600 ohm for en enkelt spyd­længde i Vestjylland i omegnen af Ringkøbing.

Når der i SB-A6 § 801.471.2 siges, at i boliger kan enkelte afsides anbragte stikkontakter af driftstekniske grunde, fx til frysere eller varmeanlæg, udelades fra den generelt påkrævede HPFI-beskyttelse, og i stedet beskyttes ved PFI-afbrydere, sikringer, automatsikringer eller maksimalafbrydere, så er det altså kun fejlstrømsafbryderen, fx med en mærke­strøm på 300 mA, der er gangbar, hvis der er tale om en bolig med TT-systemjording.

Stød ved berøring af computerkabinet
Beskyttelseslederen kan mere vedvarende udføre en mission ved brugsgenstande med indbygget (elektrisk) støjfilter. Nogle har fx oplevet, at et computerkabinet giver stød eller kildrende fornemmelser når en ellers elektrisk fejlfri computer ikke er forbundet til jord. Dette skyldes et indbygget støjfilter, som sætter spænding på kabinettet. Den strømstyrke, der kan passere ved berøring af computeren pga dette støjfilter, er så lav, at den er ufarlig. Men hvis computeren har forbindelse til beskyttelseslederen er ubehagelighederne helt elimineret.
Lempelser omkring beskyttelseledere i boliger
Der er visse lempelser omkring kravet til beskyttelsesledere ved udvidelser eller ændringer af ældre installationer i boliger.

I "Elinstallationer nr. 16/04" kan
det erfares, at i installationer fra før 1. april 1994, kan det ved en meget begræn­set udvidelse, sædvanligvis fortolket som op til 2 stikkontakter, lampeudtag eller andet, tillades, at beskyt­tel­seslederen udelades, hvis installationen er beskyttet med HFI- eller HPFI-afbryder.

I SB-A6 § 801.471.2 fastslås, at hvis boligen er opført før 1. april 1975, og har HPFI-beskyttelse, så kan bekyttelses­lederen helt udelades i installationer inde i selve boligen (og kun der).

Hvad betyder det i praksis, hvis beskyttelseslederen mangler og der udelukkende er installeret en fejlstrømsafbryder? Hvis en brugs­genstand af klasse I ikke er forbundet til en beskyt­telses­leder, og der opstår en elektrisk defekt, der resulterer i en overgang til udsatte dele, så er det ikke sikkert, at noget kobler strømmen fra, hvis brugsgenstanden fx er godt isoleret fra jord ved gummifødder eller på anden måde. I det øjeblik en person med god forbindelse til jord rører ved den fejlramte brugsgenstand vil vedkommende få elektrisk chok og først nu, hvis den opståede fejlstrøm er stor nok, vil fejl­strømsafbryderen koble ud. Havde brugsgenstanden været forbundet til en beskyttelsesleder ville fejlstrøms­afbryderen have reageret med det samme og det eventuelle elektriske chok ville have været undgået. En installation med både HPFI-afbryder og beskyttelsesledere er altså at foretrække.

Når det i "Lov om ændring af lov om autorisation af elinstallatører m.v." siges, at:

Enhver må foretage udskiftning af afbrydere og stikkontakter uden jordkontakt for højst 250 V på steder, hvor der ikke er krav om højere kapslingsklasse end IP20. Er stikkontakterne forsynet med jordkontakt, må enhver foretage sådan udskiftning, hvor der ikke er krav om højere kapslingsklasse end IP20, hvis installationen er beskyttet med HPFI- eller HFI-afbryder
...må kravet til, at der skal være HFI- eller HPFI-afbryder, hvis menigmand skal have lov til at udskifte en stikkontakt med jordkontakt, skyldes, at forkert ledningsmontering ville kunne betyde, at alle udsatte dele på en tilsluttet brugs­genstand blev spænd­ingsførende. Ved foransiddende HPFI-afbryder ville strømmen blive koblet fra i forbindelse med berøring af de udsatte dele, men det ubehagelige elektriske stød ville altså ikke blive undgået.

Case
En pige bliver fundet livløs i sin seng. Ledningen til en radio befandt sig på gulvet, og det ene ben på pigens metalseng var blevet placeret oven på ledningen. Sengen var blevet strømførende med 230 volt, idet metalbenet havde gnavet sig ned i ledningen. Plastikdupskoen på sengebenet var grundet slitage skubbet op i metal­sengens ben. Da pigen i løbet af natten samtidigt rørte ved sin seng og en radiator, fik hun strømmen igennem sig og blev dræbt.


Ovenstående elulykke fandt sted i 2001. Elinstallationen var uden HPFI-afbryder. Såfremt denne komponent havde været til stede i eltavlen ville den fatale udgang have været undgået.

Beskyttelsesledere eller ej kan man ikke gardere sig imod, at fx et nysgerrigt barn stikker en finger ned i bunden af en strømførende lampefatning uden lyskilde. Det vil resultere i et elektrisk chok og påfølgende udkobling af en foran­siddende fejl­strøms­afbryder.

Beskyttelsesledere gennem tiderne
I Vejledning for elektriske Installatører fra 1907, en bog, der indeholdt det påkrævede pensum for dem, der ville indstille sig til eksamen for autoriserede installatører af elektriske anlæg i København, er det eneste man støder på omkring elektriske forbindelser til jord, at midterlederen i et 3-leder DC forsyningsnet lægges til jord ved en forsynings­spænding på 2×220 V af hensyn til ikke at udsætte ledningsisolationen i husinstallationerne for en spændingsforskel på 440 V mod jord i tilfælde af en isolationsfejl på en yderleder.

Kigger man i Stærkstrømselektroteknik fra 1914-16, en lærebog for dem, der stilede imod en eksamen for stats­autoriserede elektriske installatører, så kigger man forgæves efter anbefalet brug af beskyttelsesledere til tilslut­tede brugsgenstande. Emnet berøres ikke.

I næste udgave af Stærkstrømselektroteknik fra 1917-25 får jordforbindelser i vekselstrømsanlæg et selvstændigt afsnit. Her bliver det diskuteret, hvorvidt disse jordforbindelser kan gøre installationerne mere sikre eller måske i virkeligheden mere farlige! Følgende 4 punkter overvejes og analyseres:

  • Ingen jordforbindelse af stel.
  • Jordforbindelse til jordplade.
  • Jordforbindelse til nullederen.
  • Jordforbindelse til særlig jordledning (helt fra transformerstationen og gerne i ringforbindelse).

Jordforbindelse til nullederen er det, der i dag kaldes for 'nulling', mens det sidste punkt med den 'særlige jord­ledning' kan sammenlignes med nutidens TN-S systemjording. Fejlstrømsafbryderen er ikke opfundet på dette tidspunkt, og derfor er egen jordelektrode (jordplade) i installationen ikke videre bevendt, da fejlstrømmen som tidligere nævnt sjældent vil nå en størrelse, der smelter sikringerne og der­med afbryder strømmen. Bogen giver et eksempel på en mislykket jording:

Case
I et givet Tilfælde (Nævlingegaarden ved Roskilde), havde en Motorstikkontakt i lukket Jernkasse faaet direkte Forbind­else til en Faseledning. Stellet var forbundet til en udmærket Jordplade nedgravet i falsk Grundvand (Lerlag under det Øverste Muldlag). Man havde bemærket, at Jernet »stødte« ved Berøring, men foretog sig iøvrigt intet, indtil man en Dag fik et Par Heste dræbt, som passerede i en Afstand af 2 à 3 m derfra. Den rigtige »Jord« befandt sig nemlig ca. 10 m borte i Form af et Dræn fra en Mødding, og Afledningsstrømmen løb da langs lerlagets Overflade hertil uden dog at blive saa stor, at Motorsikringen (25 Amp.) smeltede. Der var et Spændingsfald fra Jordpladen til Drænet paa de fulde 220 Volt, altsaa i Gennemsnit ca. 20 Volt pr. m, hvilket har været mere, end Hestene har kunnet taale. Straks efter at Hestene var styrtede, blev Elektrikeren hentet, og denne undersøgte da Jordpladen, som viste sig at ligge ca. 1 m dybt i omtrent kogende Vand. Der maa saaledes have eksisteret en temmelig kraftig Afledningsstrøm i længere Tid gennem den falske »Jord«, som altsaa ikke alene ikke har ydet nogen Beskyttelse, men endogsaa har medført en forøget Fare, som ikke ville have været tilstede ved fuldstændigt manglende Jordforbindelse. [E. v. Holstein Rathlou: Stærkstrøms­elektroteknik, 1925]


Spændingsforskelle hen over en jordflade kaldes for skridtspændinger. Her er (nogle) dyr særligt ømtålelige pga de relativt store afstande mellem forben og bagben. Jo større afstand, jo større spændingsforskel udsættes dyret for i et givet tilfælde.

Brug af transformerstationens jordforbindelse gennem nullederen, der ofte kunne resultere i en strøm, der ville smelte sikringstråden i fejltilfælde, vurderes for risikofyldt, fx ved brud på nullederen ude i forsyningsnettet, eller hvis der skulle ske en kortslutning mellem nul og fase ude i nettet uden for det såkaldte "kritiske punkt", dvs et punkt, hvor trans­formatorens sikringsudstyr ikke formår at koble fra.

Der afsluttes med følgende konklusioner:

Hovedreglen maa da blive,
          at der først og fremmest maa stilles Krav om det bedst mulige Installationsmateriel anvendt paa hensigtsmæssig Maade,
          at Kravet om Jordforbindelse i Installationerne bør bortfalde, naar en ubetinget god Jordforbindelse ikke med fuld Sikkerhed kan fremskaffes og opretholdes,
          at Nettets Nulleder under ingen Omstændigheder bør benyttes til Jordforbindelse i Installationerne,
          at en paalidelig kort Jordledning fra Transformatorens Nulpunkt til Installationen er meget formaalstjenlig ved Installationer af ringe Udstrækning (Fabrikanlæg).

[E. v. Holstein Rathlou: Stærkstrøms­elektroteknik, 1925]
Som det kan læses i ovenstående sidste punkt, kaldtes beskyttelsesledere for jordledere i 1925.

I Stærkstrømsreglementet af 1938 er der i afsnit 2 § 43 nogle bestemmelser omkring 'beskyttende jord­forbind­elser' i lavspændingsanlæg.

Til Beskyttelse mod Berøringsfare kan metalliske, normalt ikke strøm- eller spændingsførende Dele af en Installation saasom Beskyttelsesbeklædninger for Ledninger eller for de Installationen tilsluttede Montagegenstande, Apparater og Brugsgenstande forbindes til Jord ved beskyttende Jordledninger.

[Stærkstrømsreglementet, 1938]
Man kunne altså i henhold til Stærkstrømsreglementet af 1938 forbinde brugs­gen­stande til jord, men man skulle ikke. Gjorde man det var kravet blandt andet, at over­gangs­modstanden til jord højst måtte andrage 2 ohm. Det lod sig gøre ved brug af udstrakte vandrørsnet som jordelektrode. Og havde man sagt A måtte man også sige B. Var en enkelt brugsgenstand i et rum forbundet med en beskyttende jordfor­bindelse, så skulle alle øvrige brugsgen­stande i samme rum også for­bindes til jord. Det kostede en sikring at lave sådan en installation, for det skulle ved en prøve godt­gøres, at beskyttelsesindretningen rent faktisk koblede strømmen ud når en spændings­førende leder blev forbundet til en 'jord­ledning'. Alternativt kunne fejl­spænd­ings­relæer anvendes. Fejl­spændingsrelæet skulle sørge for, at strømtilførslen blev afbrudt ved en berørings­spænding på 42 V eller derover på de ydre metaldele på brugsgenstanden i forhold til jord. Nulling var ikke tilladt.

Det skal siges, at elektricitetsværkerne også havde noget at skulle have sagt inden for deres forsynings­område. De kunne påbyde brug af beskyttende jordfor­bind­elser i visse dele af installationen, selvom det altså ikke var et krav i det daværende Stærkstrømsreglement.

I dag hedder det således i Bekendtgørelse om ændring af bekendtgørelse om administration m.v. af stærkstrømsloven:

§ 4 Stk. 9. Elforsyningsselskabet må ikke gøre tilslutning til forsyningsnettet og forsyning til forbrugeren afhængig af strengere sikkerhedskrav end de krav, der er fastsat i stærkstrømsbekendtgørelsen eller i andre bestemmelser udstedt med hjemmel i stærkstrømsloven

Jordforbindelser i de elektriske lavspændingsinstallationer diskuteredes fortsat i 1960.

Der er i de forskellige lande stærkt delte meninger om, i hvor stort et omfang jordforbindelse bør bringes til anvendelse på lavspændingsinstallationer. Medens man f. eks. i England og Norge hidtil i store træk har holdt på, at alle metalliske dele af en installation, som ikke var spændingsførende, skulle være jordforbundne, har man i andre lande, bl. a. Danmark, været mere tilbageholdende på dette område.

[...]

Der er ikke hidtil fra Elektricitetsrådets side stillet noget almindeligt krav om, at der skal anvendes beskyttende jordforbindelser på lavspændingsinstallationer. Dette hænger sammen med, at disse beskyttelsesforanstaltningers effektivitet både er afhængig af installationens og af forsyningsnettets egenskaber.

Således er effektiviteten af en direkte jordforbindelse afhængig af to jordelektroders overgangsmodstand, nemlig en ved installationen og en ved ledningsnettets nulpunkt, samt af modstanden i ledningsnettet. Af disse modstande henhører de to sidst nævnte normalt under det elektricitetsværk, som forsyner installationen. Elektricitetsrådet har derfor hidtil stillet de enkelte elektricitetsværker frit i spørgsmålet om anvendelsen af jordforbindelser i de af værkerne forsynede installationer. Forskellige elektricitetsværker påbyder deres anvendelse under forhold, hvor berøringsfaren er særlig fremtrædende, navnlig ved installationer i fri luft og i fugtige rum (heriblandt køkkener), men da som regel kun for brugsgenstandenes vedkommende.

[E. C. Eriksen og P. Flemming Hansen: Elektriske installationer, 1960]
Tidskravet til udkobling var 20 sekunder. Fejlstrømsafbryderen var opfundet (efter sigende produceret i Tyskland midt i 1950'erne med mærkestrømme fra 0,3 til 3 A), men den blev ikke brugt i Danmark (i 1964 iværksatte Elektri­ci­tetsrådet en forsøgsmæssig prøveordning for FI-afbrydere med udløsestrømme på 500 mA). Udover direkte jord­for­bindelse var nulling også en mulighed på dette tidspunkt (blev tilladt i 1958 med et cirkulære fra Elektricitets­rådet), og endelig var der det tidligere nævnte fejlspænd­ingsrelæ (efter sigende udviklet i England i 1930'erne).

I dag diskuteres det ikke om der skal være beskyttelsesledere i nye installationer. Det har der efterhånden skullet i mange år når beskyttelsen mod indirekte berøring beror på automatisk afbrydelse af forsyningen, velsagtens siden først i 1970'erne, jf tidligere refererede skæringsdato for udeladelse af disse ledere i boliger.

PEN-leder

I en PEN-leder kombineres beskyttelseslederen og nullederen i en enkelt leder. Hvis isolationen er grøn-gul skal lederen mærkes med lyseblå tape i enderne og omvendt hvis isolationen er lyseblå. Lyseblå er den foretrukne farve til identi­fi­kation af en nulleder.

Udligningsforbindelser

Udligningsforbindelser har til formål at sikre ens potentiale på forskellige berørings­tilgængelige ledende dele. For at få elektrisk stød skal der være en spændings­forskel mellem dele, der berøres samtidig. Ved at forbinde ting indbyrdes med ledninger elimineres mulige spændingsforskelle.

Hovedudligning

Hovedudligningsforbindelser har at gøre med indkommende metalliske dele i en bygning, fx vand- og gasrør. Disse dele forbindes elektrisk sammen i en hovedud­ligningsklemme. Også større ledende bygningsdele, som fx jernarmering i beton­gulve, kan med fordel forbindes til hovedudligningsforbindelsen.

Hovedudligningsklemmen kan i mindre installationer sidde øverst i en gruppetavle. I større installationer er der tale om en separat anbragt klemrække. Hvad med forbindelsen mellem en sådan hovedudligningsklemrække og en gruppe­tavles PE-skinne, hvor diverse strømkredses beskyttelsesledere er tilsluttet - er der tale om en hovedudlig­nings­for­bind­else?

  • Ved TN-system: hovedudligningsforbindelse.
  • Ved TT-system, jordleder til jordelektrode tilsluttet i tavle: hovedudligningsforbindelse.
  • Ved TT-system, jordleder til jordelektrode tilsluttet til hovedudligningsklemmen: beskyttelsesleder.
Spørgsmålet har interesse mht påkrævet kvadrat til forbindelsen.

Supplerende udligning

I områder med særlig risiko, som fx i badeværelser og bygninger for husdyrhold, skal der udføres lokale supple­rende udligningsforbindelser.

Case
I en etageejendom vil en person sætte et nyt belysningsarmatur op på badeværelset. Der bores huller i jern­betonen i lof­tet for fastgørelse af armaturet. Uheldigvis rammes de i betonen indlagte elektriske ledninger, som beskadiges og får forbindelse til jernbetonen. Lejligheden har imidlertid ikke nogen fejlstrøms­afbryder instal­leret, så det observeres ikke umiddelbart, at noget er gået galt.

I lejligheden ovenover er en person på vej i bad. Der er imidlertid pga underboens arbejde i jernbetonen opstået en spændingsforskel på 230 V mellem overboens badeværelsegulv og det jordforbundne vandrørssystem. Over­boen falder død om da vandarmaturet berøres.


I ovenstående case ville en supple­rende udligningsforbindelse mellem jernarmeringen i betongulvet og de indkom­mende vandrør have gjort en forskel. En fejlstrømsafbryder i overboens lejlighed ville ikke have ændret noget, da fejlstrømmen kom fra underboens elektriske installation.

Jordleder

En jordleder er en forbindelsesledning mellem hovedudligningsklemme og jordelektrode. Lederen fører en evt fejlstrøm fra beskyttelseslederne til jordelektroden.

Driftsmæssige og funktionsmæssige jordforbindelser

Udover nævnte typer af grøn-gule ledere, der alle har beskyttelsesmæssige formål, findes der også drifts­mæs­sige og funktionsmæssige jordforbindelser. Disse kan også være klædt i grønt og gult, men er det ikke nødvendig­vis.

En driftsmæssig jordforbindelse er fx en forsyningstransformers forbindelse af nulpunktet til jord på lavspænd­ings­siden, mens funktionsmæssige jordforbindelser har at gøre med apparaturs korrekte funktion (og ikke elektrisk sikkerhed).

Interne links til emner i denne artikel: Eksterne links til emner i denne artikel:

Home | Copyright © 2002-2024 Cubus | cubusadsldk@gmail.com