Sådan fandt hollandske forskere graverende elmåler-fejl

Den korte fysiske afstand fra elpærerne til de ni elmålere kan have påvirket forsøget, mener en forsker fra Danmarks Tekniske Universitet. Illustration: University of Twente

Den opsigtsvækkende elmåler-undersøgelse, der i sidste uge konkluderede, at digitale elmålere kan vise op til 582 procent forkert, er baseret på realistiske scenarier, fastholder de hollandske forskere bag undersøgelsen.

Forsøgene blev udført på ni elmålere, der benytter tre forskellige teknologier til at måle forbruget. Målerne var fra forskellige fabrikanter, og der var både enkelt- og trefasede målere mellem de ni målere. Forskerne målte derfor kun på en enkelt fase, fremgår det af deres forskningsartikel, der er publiceret i IEEE Compatability Magazine.

Selv om det ifølge forskerne på University of Twente var svært at få fat på målere, der kunne bruges i forsøget, vurderer de selv, at de ni målere er repræsentative for de målere, der er installeret i de hollandske hjem. Fordi forskerne kun havde adgang til ni målere, har de valgt at skåne fabrikanterne af de ni målere, oplyser en af forskerne bag undersøgelsen, Cees Keyer fra University of Twente.

Læs også: Nye elmålere måler op til 582 procent for højt

Hård, men realistisk prøvelse

Målernes mest afvigende resultater blev fundet ved gentagne tests med lysdæmperen skruet op på 135 grader – den højeste af de to dæmpninger, forskerne forsøgte sig med. Forskerne testede målere med tre forskellige teknologier; Rogowski-spoler, Shunt-princip og Hall-princip. Illustration: Ingeniøren / Kilde: IEEE Electric Compatability Magazine

Netop dette valg møder dog kritik fra dansk side. Lektor Chresten Træholt fra DTU Elektro påpeger, at man i den type undersøgelser bør fortælle, hvilke apparater det drejer sig om.

‘Det er problematisk, at forfatterne ikke angiver, hvilke smart metre man har testet. Vi har således i princippet ikke mulighed for at eftervise eller gentage deres forsøg og observationer,’ skriver han i en e-mail til Ingeniøren efter at have læst undersøgelsen.

Chresten Træholt understreger dog, at undersøgelsen generelt synes at være grundig. Hver måling tog ifølge de hollandske forskere en uge, og undersøgelsen tog samlet set et halvt år.

De store målefejl blev observeret, når målerne blev sat til at måle et forbrug, der ikke giver pæne sinuskurver, som eksempelvis en gammeldags glødepære ville gøre det. I forsøget tog forskerne udgangspunkt i den type forbrug, som en måler kan forventes at blive udsat for i et almindeligt hjem.

Det mest ekstreme eksempel i undersøgelsen bestod i en dæmper, der var sat foran 50 LED- og sparepærer. I den mest udfordrende testopstilling var dæmperen indstillet til en høj dæmpning på 135 grader. Det er en usædvanlig, men rimelig situation, mener Cees Keyer.

Læs også: Elselskaber om fejl på målere: Det kan løses med softwareopdatering

»Den gennemsnitlige husholdning i Holland har 47 elpærer, så vi har kun tilføjet en lysdæmper. Det beviser, at elmålerne måler forkert. De burde ikke kun skulle leve op til kravene under perfekte omstændigheder,« siger han.

Chresten Træholt er nogenlunde enig i, at opstillingen kan ligne en husholdning.

‘Deres testopstilling kan være en ekstrem erstatning for en bolig, hvor LED og CFL (sparepærer, red.) ofte vil sidde yderst på tynde ledninger, og dermed vil der i virkelighedens bolig være en smule dæmning af de skarpe peaks - og dermed vil målinger alt andet lige være mindre udfordrende,’ skriver han.

Forskerne peger over for Ingeniøren på, at dæmpningen fra kablerne er begrænset, og at opstillingen måske ikke er gennemsnitlig, men heller ikke er ‘fuldstændig mærkelig’.

Fejlen ligger omkring sensorerne

I det hollandske forsøg blev ni forskellige digitale elmålere koblet i serie med en drejeskivemåler, der blev brugt som reference. Illustration: University of Twente / IEEE Electric Compatability Magazine

Resultaterne fra undersøgelsen viser tydeligt, at det særligt er målere, der benytter sig af Rogowski-spoler, der er ramt af fejl. De måler alle mellem 450 og 600 procent forkert i det værste scenarie, mens Hall-sensorer konsekvent måler for lavt i det værste scenarie, og de to Shunt-sensorer i undersøgelsen er henholdsvis helt retvisende og viser 6 pct. for højt.

Det får forskerne til at konkludere, at ‘årsagen til de fejlagtige målinger lader til at være strømsensoren og de tilknyttede kredsløb'. Det er dog næppe selve sensoren, der skaber problemer, vurderer Chresten Træholt:

Læs også: Udbredt elmåler giver solcelleejere ekstraregning

‘Jeg vil nok tro, at strømsensorerne i sig selv er det mindste problem, men at problemet ligger i de efterfølgende kredsløb samt i tolkning og den digitale behandling af data, der gør den store forskel. Man har formentlig i de billige smart meters, som forfatterne også pointerer, antaget, at vi har at gøre med pæne sinuskurver, og i virkeligheden er dette ikke tilfældet, derfor går det galt,’ skriver han til Ingeniøren.

Den opfattelse deler Cees Keyer. Det var dog ikke muligt for forskerne at bevise den antagelse, da producenterne ikke ville udlevere dokumentation for målernes virkemåde til forskerne på University of Twente.

Emner : El
sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Som tidligere nævnt differentierer Rogowski spoler strømsignalet så der kræves mere og vanskligere behandling af signalet end med strømsonder. Differentierede strømspidser kan blive ekstremt høje og uregerlige at håndtere .

Mere uforståeligt er det at man ikke skulle kunne bruge forsøget, resultaterne inviterer jo til en undersøgelse at målere der er i anvendelse og nye standarder for test belastninger, som afspejler nutidige ekstreme belastninger.

  • 6
  • 0

Differentierede strømspidser kan blive ekstremt høje og uregerlige at håndtere .

Men integrationen bagefter vil jo normalisere det igen. Hvis det er dynamik begrænsning burde målingen ikke blive for stor, så vidt jeg kan se. I øvrigt er det vist ekstreme betingelser. Alle 50 lamper gennem een dæmper. Sådan vil et hus aldrig køre, og hvad var egentlig forbruget i den opstilling? Man ser jo at lamperne alene kun giver 3% fejl, ligesom hvis spidserne dæmpes med en choke. Det er en fejl i rapporten, at de ikke oplyser om den brugte effekt under de forskellige indstillinger. En viden de må have. 500% fejl på 10W er jo ikke så alvorligt som 500% på 1000W. Synd at det giver indtryk af for megen vægt på sensation relativt til fakta og reelle størrelser.

  • 3
  • 1

Da jeg har mange LED pærer og lysdæmper i i huset, har jeg fundet undersøgelsen forurolinde. Hvor en god service fra ingeniøren ville have været at fortælle hvilken type måler vi typisk har her i danmark, og hvilke der er ok, og hvilke man skal være opmærksom på.

Men nu har jeg selv undersøger hvilken teknologi der er i min elmåler og det er en Kamstrup Omnipower three-phase meter. Som benytter sig af Shunt-sensorer, som efter testen skulle være de mest præcise.

  • 3
  • 1

Alle 50 lamper gennem een dæmper. Sådan vil et hus aldrig køre

Det er lige gyldigt om der er én eller 50 dæmpere. Hvis de alle er sat til at åbne efter 135 grader på sinus-halvbølgen, vil resultatet blive det samme. Til gengæld har jeg ikke 50 lamper - og jeg har kun lysdæmper på én af dem. Men jeg forestiller mig at lasten svarer til alt det andet thyristor-regulerede isenkram jeg har i hytten.

  • 0
  • 1

Når man sætter mange lamper på samme lysdæmper, må det opfattes som én belastning, og EN61000-3-2 kræver så power factor korrektion, når den overstiger 75 W. Hvis vi antager, at der er benyttet LED og sparepærer med en lysflux som en 60 W pære, vil effekten typisk være omkring 1/7 = 8,5 W, så 50 lamper giver en samlet effekt på ca. 430 W, hvilket er næsten 6 gange over den tilladte grænse, så hvad forventer man?

Bagatelgrænsen på 75 W er sat for at små strømforsyninger og lignende ikke skal blive for dyre. Under den grænse er det ikke noget praktisk problem hverken for elnettet eller for elmålerne; men selvfølgelig kan kravene voldtages, hvilket er tilfældet her. Hvis forskerne mener, at den slags belastninger er relevante, burde de anbefale at sænke grænsen for tvungen power factor korrektion i stedet for at beskylde målerfabrikanterne for at måle galt!

Hvilken type lysdæmper har forskerne iøvrigt brugt - leading-edge eller trailing-edge? Hvis det er den første type, som er aldeles uegnet til de fleste LED og sparepærer, kan jeg godt forstå, at fejlen er så stor, da spidsstrømmen vil være enorm.

  • 3
  • 0

Som medlem af IEEE har jeg kunnet hente artiklen. Den nominelle belastning er 360 W. Det svar til en 'nominel strøm på ca. 1,6 A og dermed en spidsværdi på 2,2 A.(hvis det var f.eks. glødepærer). Den brugte belastning er en blanding af LED og CFL (sparepære). De er så i nogle af målingerne koblet op igennem en 'gammeldags' lysdæmper, tilsyneladende uden filter. Det er under disse forhold der måles af h.. til. Der hvor det er helt galt er lysdæmperen kun 'on' i den sidste 1/4 af halvperioden. - Belastningen generer en strømspids der er trekantet. Den har en 'lodret' forflanke. De angiver selv stigetiden til 1,1 A/us! Den kommer op på en spidsværdi på 60A, og er nede på nul igen efter ca. 0,7 ms. - Et ganske kort og voldsomt 'søm'. Det er helt klart at denne belastning ikke overholder EMC direktivet. - Spidsværdien for CFL+ LED pærer men uden dæmper er ca. 15 A. - Hvis der er indskudt en spole på 1,2 mH sammen med dæmperen er strømspidsen omkring 20 A. Dette viser klart at dette udgør en urimelig belastning på lysnettet. Tilbage er så spørgsmålet hvad man gør ved det. Skal grænsen for krav til PFC sættes ned? Det viser dog også at målere med Rogowski spoler har svært ved at måle når der er stejle flanker.

  • 6
  • 0

Står det noget sted hvilken effekt der blev aftaget, når fejlvisningen var værst? Det lyder altså som en storm i et glas vand, baseret på nogle sjældne fejl ved ekstrem belastning. Det hjælper ikke at målerfabrikanterne og forsyningerne lukker i som østers, og blot henholder sig til standarder, det giver blot næring til mistanke og konspiration. Særligt når de selv kontrollerer og skrotter måleren bagefter. Det kunne være skægt hvis forbrugeren opsatte og ejede måleren (godkendt type), så det var elleverandøren der skulle bevise at der var en fejl.

  • 1
  • 2

Der hvor det er helt galt er lysdæmperen kun 'on' i den sidste 1/4 af halvperioden.

Præcis som jeg regnede med - en leading-edge dimmer, som er aldeles uegnet til at drive noget som helst, som har en kapacitiv indgang som f.eks. LED og CFL. Det er et under, at den lysdæmper ikke gik op i røg, som der er talrige eksempler på for den slags dæmpere under sådanne belastninger!

Tænk at forskere kan være så uvidende om det, de udtaler sig så skråsikkert om!

Det her er en storm i et glas vand og fuldstændig uden praktisk betydning, da selv en elektrikerlærling næppe begår den fejl.

  • 1
  • 0

Hvor megen højfrekvens er der i den anvendte belastning? Hvis jeg ikke ser helt fejl på billedet, er der brugt gammeldags 'metalskive'-målere som reference. De er jo slet ikke vakse nok til at kunne måle på højere frekvenser, så måske måler de nye målere tættere på sandheden end de gamle typer gjorde...

  • 0
  • 0

Hvis de virkelig har målt i kaskade som vist er jeg noget skeptisk overfor resultatet. Såfremt der er er problem med højfrekvent strøm (Og det burde der ikke være) kunne man opleve en dæmpning af de højeste frekvenser, afhængig af opbygning og signal.

  • 0
  • 0

Der er ret mange fejlkilder i den pågældende opstilling. Jeg har ikke læst den oprindelige artikel, så jeg kan ikke sige om de har taget hensyn til dem...

En elmåler har et internt tab og især de gamle elektromekaniske målere havde et større egetforbrug end nye elektroniske målere. Den første måler i serien vil måle tabet i alle de efterfølgende målere og den procentvise afvigelse vil naturligvis være størst ved det mindste forbrug da målerens egetforbrug stort set er konstant.

I forsøgsopstillingen har de kun en lysdæmper og derefter en masse lyskilder. I en reel installation har man forbruget delt ind i forskellige lysgrupper og med forskellige kabellængder imellem. Da man i forsøget klipper ekstremt i sinuskurven, får man en overflod af overharmonisk støj og de korte ledninger i opstillingen giver ingen form for dæmpning af støjen. Variationen i impedansforholdet for den enkelte lyskilde i en faktisk installation, vil gøre at en stor del af de overharmoniske strømme vil ophæve hinanden. I dette tilfælde vil de opfører sig som en belastning og blive summeret.

Men den værste fejl er nok at angive en afvigelse i procent, uden at nævne hvad den er i forhold til og hvad den absolutte værdi reelt er...

  • 0
  • 1

Jeg har længe overvejet at sætte en ekstra elmåler i elskabet, med det formål at kontrollere den anden måler.

  1. Først spørgsmål er om den ekstra måler skal sidde imellem elværk og den anden måler, eller efter den anden måler. På nærværende undersøgelse virker det som om det er ret væsentligt, og skal jeg så have to målere?

  2. Hvad nu hvis de to målere, måler meget forskelligt? Havner jeg så i højesteret på tidspunkt, og gider jeg det?

  • 1
  • 0

Først spørgsmål er om den ekstra måler skal sidde imellem elværk og den anden måler, eller efter den anden måler. På nærværende undersøgelse virker det som om det er ret væsentligt, og skal jeg så have to målere?

Hvis du ønsker at sætte en ekstra måler op, så skal den sidde inde i din installation Dvs. efter netselskabets måler og før din tavle. Jeg ved ikke hvad du mener med at du så skal have to målere? Ja, hvis du sætter en ekstra op, så har du to. Den vil aldrig kunne erstatte netselskabets måler.

Hvad nu hvis de to målere, måler meget forskelligt? Havner jeg så i højesteret på tidspunkt, og gider jeg det?

Hvis de to målere måler forskelligt, så kan du klage til netselskabet. De vil så vurderer sagen og evt. få testet deres egen måler. Hvis de gør det, så koster det ikke dig noget. Hvis du kræver at den bliver testet, så skal du betale omkostningerne hvis der ikke er noget i vejen med netselskabets måler (den testes i forhold til de fastsatte standarder). Netselskabet betaler hvis måleren er defekt. Det er et uvildigt testselskab der tester måleren.

Netselskabet kan også vælge bare at skifte måleren. I det tilfælde bliver den ikke testet, med mindre at du kræver det.

Hvis det viser sig at måleren er defekt, så vil det være netselskabet der vurderer hvad dit forbrug har været. Det vil ikke automatisk være det som din måler har vist, da den ikke er overvåget og ikke er plomberet. Det gør at du kan have ført en del forbrug uden om måleren.

Der er naturligvis klagemuligheder, men jeg kender ikke proceduren og i sidste ende kan du formentlig vælge at få den i højesteret, hvis sagen overholder de krav der nu er for at få en sag for højesteret... Men jeg tvivler på at du ønsker at gå den vej, da vi snakker om ret få tusinde kr om året...

  • 0
  • 0

I forsøgsopstillingen har de kun en lysdæmper og derefter en masse lyskilder. I en reel installation har man forbruget delt ind i forskellige lysgrupper og med forskellige kabellængder imellem.

Jeg har en tyristor styret blæser med 5 trin fra ca 180 watt til 550watt, den står altid på laveste trin. Den står tændt ca 7 mdr om året. Effektforbruget er målt med den billigste el-måler fra onkel Harald, så det vil jeg ikke stå inde for er korrekt.

Vil den på elselskabets måler mon se ud på samme måde som deres test setup?

I givet fald er deres test opstilling realistisk, dog ikke typisk.

  • 0
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten