Dalarna University's logo and link to the university's website

du.sePublications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • chicago-author-date
  • chicago-note-bibliography
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Beräkning av beröringsspänningar i lågspänningsnät: Datorsimuleringar som komplement till starkströmsmetoden
Dalarna University, School of Information and Engineering.
2024 (Swedish)Independent thesis Basic level (university diploma), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesisAlternative title
Calculating Touch Voltages in Low Voltage Grids : Computer Simulations as a Complement to the Heavy-Current Injection Method (English)
Abstract [sv]

I det svenska kraftnätet pågår en upprustning och utbyggnad. Denna expansion leder till ett minskat avstånd mellan anläggningar, vilket kan innebära en fara då beröringsspänningar kan uppstå på oväntade platser i ett lågspänningsnät som befinner sig i anslutning till en kraftledning. De acceptabla nivåerna för beröringsspänningar regleras av elsäkerhetsverket vilka även ställer krav på kontroll vid ny- och ombyggnad av elanläggningar. Idag utförs kontroller med hjälp av starkströmsmetoden för att säkerställa att farliga nivåer av beröringsspänningar inte ska uppstå. Denna metod kräver att kraftnätet tas ur drift vilket innebär stora kostnader samt begränsningar av överföringskapacitet. Studiens syfte är att undersöka om dessa mätningar kan ersättas med hjälp av beräkningar i datorprogrammet XGSLab vilket potentiellt kan innebära stora besparingar och ett bättre nyttjande av nätet. En litteraturstudie har genomförts för att förklara varför beröringsspänningar uppstår, vilka faror dessa innebär samt för att öka kunskapen i ämnet vilket varit en förutsättning för att genomföra denna studie. Metoden går ut på att modellera elnät med både hög- och lågspänning där högspänningsnätet injiceras med en felström vilket leder till markpotentialstegring. Denna potentialstegring leder till att beröringsspänningar uppstår i det intilliggande lågspänningsnätet. Beröringsspänningarna, som avlästs i XGSLab, jämfördes sedan med mätresultat från tidigare mätningar vilka utförts med starkströmsmetoden. En undersökning har även utförts där simuleringsresultat har jämförts då olika parametrar har varierats. Detta för att öka förståelsen kring hur några av de antaganden som gjorts påverkar resultaten. Resultaten från parameterstudien möjliggör att förklaringar kan ges för vissa av de avvikelser som återfinns i rapporten. Resultaten visar att en precision på 83 % kan uppnås när det gäller att identifiera mätpunkter där starkströmsmetoden visat otillåtna nivåer av beröringsspänningar. Studien påvisar också vikten av att känna till elnätens uppbyggnad, vilket troligtvis skulle innebära att precisionen av simuleringar skulle bli ännu bättre.

Abstract [en]

The demand of electricity is constantly increasing and requires an expansion of the Swedish power system. The safety of electric power transmission is taken for granted by most of the customers, most of them do not have an idea that earth fault occurs regularly and that such event could present a hazard. Currently, measurements with the heavy-current injection method are used to ensure safety. This method requires that the transmission lines be taken out of service for several days with large costs due to reduced power transfer capability. The safety requirements are regulated by law and the purpose is to make sure that no touch voltages of dangerous level occur in the low voltage grid. This study investigates if computer simulations with the software XGSLab can replace present method of measurement. If simulation of touch voltages could be used in compliance with regulations, there is a great opportunity to save both time and money. The method involves modeling electricity grids with both high and low voltage. The high voltage grid is injected with a fault current which leads to an increase in earth potential. This increase means that touch voltages occur in an adjacent low-voltage grid. The values from the simulations in XGSLab is then compared with the results from previous measurements using the heavy-current injection method. To better understand how the assumptions made affect the results, a study was conducted that examined the various parameters available in the program. With some simple adaptations the method managed to identify 83 % of the measurement points that the heavy-current injection method found where the level of touch voltages exceeded the acceptable value. The study also points out some difficulties which requires more information to be analyzed to make the method even more reliable. 

Place, publisher, year, edition, pages
2024.
Keywords [en]
Touch voltages; earth fault; soil resistivity; earth potential rise; XGSLab
Keywords [sv]
Beröringsspänningar; jordfel; markresistivitet; jordpotentialstegring; XGSLab
National Category
Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:du-49009OAI: oai:DiVA.org:du-49009DiVA, id: diva2:1882991
External cooperation
Independent Insulation Group (I2G)
Subject / course
Energy Technology
Available from: 2024-07-08 Created: 2024-07-08

Open Access in DiVA

fulltext(4615 kB)286 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 4615 kBChecksum SHA-512
bf4b3754c7982de05e3f3be05f9bee5e10395245e45ec21243fec9947ca6f5d30c5d65c9734dbf1721f0396fa8170dbe2acbcc20d63bb58a3ffcc091ed1101df
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
School of Information and Engineering
Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 286 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 360 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • chicago-author-date
  • chicago-note-bibliography
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf