Efter den här lektionen kan du förklara varför bara effektbrytaren – och ingen annan apparat i facket – får bryta ström, vad fjädern och 110 V DC-hjälpspänningen gör, hur lång tid ett frånslag och ett tillslag tar, och vad som händer i ställverket när en brytare inte kan manövreras.
Brytaren i facket
Du står i gången i ställverket +S1. I varje fack sitter en effektbrytare: Q1 i inmatningen från transformatorn T3, Q2 i facket mot kabeln L10 till nätstationen N1, Q3 i facket mot industrikabeln L10B och Q0 som förbinder samlingsskena A med skena B. Just nu flyter 26 A genom Q2 och 205 A genom Q3 – skenan ligger på 10,07 kV.
Brytarna är vakuumbrytare: varje fas har en flaska med vakuum där två kontakter sitter. När kontakterna dras isär under ström bildas en ljusbåge av förångad kontaktmetall. Strömmen i ett växelströmsnät går genom noll hundra gånger per sekund – vid nästa nollgenomgång slocknar bågen, och vakuumet gör att den inte kan tändas igen. Det är därför en effektbrytare kan bryta både lastström och en kortslutning på tiotusentals ampere.
Frånslag tar 60 ms (från order till bruten ström). Tillslag tar 50 ms.
Manövern drivs av en uppspänd fjäder – ett tillslag förbrukar fjädern, och en motor spänner den igen på några sekunder. Utan spänd fjäder går brytaren inte att sluta.
Manöverspolarna och reläskyddet drivs av 110 V likspänning från batteriet BAT1 via skåpet +C1. Batteriet gör att brytaren går att manövrera även när hela 10 kV-nätet är mörkt.
💡 Mental modell
Effektbrytaren är ställverkets enda verktyg för att bryta ström. Allt annat i facket – frånskiljare, jordningsfrånskiljare, strömtransformatorer – förutsätter att brytaren redan har gjort jobbet. Och brytaren gör bara jobbet om tre saker finns: en order, en spänd fjäder och hjälpspänning.
Labb 1 – Öppna och slut Q2
Öppna Q2 – klicka på brytaren i fack 2 i 3D-vyn eller använd panelen Manöver. Titta på vad som händer med strömmen i fack 2, skenspänningen och nätstationen N1. Läs av och logga strömmen i fack 2 (mätpunkt F2:I) när brytaren är öppen.
Slut sedan Q2 igen och kontrollera i händelseloggen hur lång tid frånslaget och tillslaget tog.
Elvärlden · Ställverket +S1Q2 öppnas och sluts – vad händer nedströms?
Tidt = 0,00 s
Laddar 3D …
Fack 1 – inmatning T3 · 231 A
QS11✓SLUTEN
spärrad: Q1 slutenredan sluten
Q1✓SLUTEN✓fjäder SPÄND
redan sluten
QS12✓SLUTEN
spärrad: Q1 slutenredan sluten
QS19○ÖPPEN
spärrad: QS12 inte öppenredan öppen
Kabelsidan: 10,07 kV – SPÄNNINGSSATT
Fack 2 – L10 till N1 · 26 A
QS21✓SLUTEN
spärrad: Q2 slutenredan sluten
Q2✓SLUTEN✓fjäder SPÄND
redan sluten
QS22✓SLUTEN
spärrad: Q2 slutenredan sluten
QS29○ÖPPEN
spärrad: QS22 inte öppenredan öppen
Kabelsidan: 10,07 kV – SPÄNNINGSSATT
Fack 3 – L10B till industrin · 205 A
QS31✓SLUTEN
spärrad: Q3 slutenredan sluten
Q3✓SLUTEN✓fjäder SPÄND
redan sluten
QS32✓SLUTEN
spärrad: Q3 slutenredan sluten
QS39○ÖPPEN
spärrad: QS32 inte öppenredan öppen
Kabelsidan: 10,07 kV – SPÄNNINGSSATT
Fack 4 – sektionering och mätning
Q0✓SLUTEN✓fjäder SPÄND
redan sluten
Q0 förbinder skena A (10,07 kV) med skena B (10,07 kV). Öppen Q0 gör skena B och fack 3 spänningslösa.
Ordningen vid frånkoppling: bryt med brytaren (den kan bryta ström) → öppna frånskiljarna (synligt brott) → kontrollera brottet → spänningsprova → jorda. Tillkoppling i omvänd ordning.
Manöverlogg
Inga manövrer ännu.
Objekt i rummet (tangentbord)
10,07 kV
10,07 kV
SLUTEN
SLUTEN · fjäder spänd
231 A primärt · 0,092 A sekundärt
SLUTEN
ÖPPEN
DRIFT · 0 A
SLUTEN
SLUTEN · fjäder spänd
26 A primärt · 0,065 A sekundärt
SLUTEN
ÖPPEN
DRIFT · 0 A
SLUTEN
SLUTEN · fjäder spänd
205 A primärt · 0,512 A sekundärt
SLUTEN
ÖPPEN
DRIFT · 0 A
100,7 V sekundärt
SLUTEN · fjäder spänd
110 V DC · fack 2: 110 V
110 V DC · fack 2: 110 V
0 order · senaste –
0 prov
lindningskopplare 1,7 %
Vakuumbrytare 630 A, bryter 25 kA. Fjäderspänd manöver, 60 ms öppningstid. Kräver 110 V DC för manöver.
Uppdrag: Öppna effektbrytaren Q2○ pågår
Uppdrag: Logga strömmen i fack 2 med brytaren öppen (F2:I)○ pågår
Uppdrag: Öppna även Q3 – skena B blir kvar spänningssatt via Q0○ pågår
Uppdrag: Slut Q2 igen✓ klart
Vad du just såg
När du öppnade Q2 tog det 60 ms innan strömmen var bruten. Strömmen i fack 2 föll från 26,2 A till 0 A, och nätstationens lågspänning från 413 V till 0 V – N1 och huset H1 är mörka. Skena B låg kvar på 10,08 kV och industrin fick ström som vanligt: ett utgående fack påverkar bara sin egen kabel.
Inmatningen Q1 bar efteråt 204 A i stället för 231 A – skillnaden är just den last som N1 tog. När du slöt Q2 tog tillslaget 50 ms, och fjädern laddades sedan om av motorn.
t_frånslag = 60 ms · t_tillslag = 50 ms
Märkdata för brytarna i +S1. Vid ett fel räknas dessutom reläskyddets tid före frånslaget (lektion 14).
Labb 2 – Fjädern
I det här ställverket har motorn som spänner Q1:s fjäder gått sönder. Öppna Q1 (hela skenan blir spänningslös – det är meningen) och försök sedan sluta den igen. Läs vägran i manöverloggen, veva upp fjädern för hand (knappen "Spänn fjädern" i panelen Manöver, tar 3 s) och slut Q1.
Elvärlden · Ställverket +S1Q1 vill inte sluta – fjädern är inte spänd
Tidt = 0,00 s
Laddar 3D …
Fack 1 – inmatning T3 · 231 A
QS11✓SLUTEN
spärrad: Q1 slutenredan sluten
Q1✓SLUTEN!fjäder OSPÄND
redan sluten
QS12✓SLUTEN
spärrad: Q1 slutenredan sluten
QS19○ÖPPEN
spärrad: QS12 inte öppenredan öppen
Kabelsidan: 10,07 kV – SPÄNNINGSSATT
Fack 2 – L10 till N1 · 26 A
QS21✓SLUTEN
spärrad: Q2 slutenredan sluten
Q2✓SLUTEN✓fjäder SPÄND
redan sluten
QS22✓SLUTEN
spärrad: Q2 slutenredan sluten
QS29○ÖPPEN
spärrad: QS22 inte öppenredan öppen
Kabelsidan: 10,07 kV – SPÄNNINGSSATT
Fack 3 – L10B till industrin · 205 A
QS31✓SLUTEN
spärrad: Q3 slutenredan sluten
Q3✓SLUTEN✓fjäder SPÄND
redan sluten
QS32✓SLUTEN
spärrad: Q3 slutenredan sluten
QS39○ÖPPEN
spärrad: QS32 inte öppenredan öppen
Kabelsidan: 10,07 kV – SPÄNNINGSSATT
Fack 4 – sektionering och mätning
Q0✓SLUTEN✓fjäder SPÄND
redan sluten
Q0 förbinder skena A (10,07 kV) med skena B (10,07 kV). Öppen Q0 gör skena B och fack 3 spänningslösa.
Ordningen vid frånkoppling: bryt med brytaren (den kan bryta ström) → öppna frånskiljarna (synligt brott) → kontrollera brottet → spänningsprova → jorda. Tillkoppling i omvänd ordning.
Manöverlogg
Inga manövrer ännu.
Objekt i rummet (tangentbord)
10,07 kV
10,07 kV
SLUTEN
SLUTEN · fjäder ospänd
231 A primärt · 0,092 A sekundärt
SLUTEN
ÖPPEN
DRIFT · 0 A
SLUTEN
SLUTEN · fjäder spänd
26 A primärt · 0,065 A sekundärt
SLUTEN
ÖPPEN
DRIFT · 0 A
SLUTEN
SLUTEN · fjäder spänd
205 A primärt · 0,512 A sekundärt
SLUTEN
ÖPPEN
DRIFT · 0 A
100,7 V sekundärt
SLUTEN · fjäder spänd
110 V DC · fack 2: 110 V
110 V DC · fack 2: 110 V
0 order · senaste –
0 prov
lindningskopplare 1,7 %
Vakuumbrytare 630 A, bryter 25 kA. Fjäderspänd manöver, 60 ms öppningstid. Kräver 110 V DC för manöver.
Uppdrag: Öppna inmatningsbrytaren Q1○ pågår
Uppdrag: Konstatera att skena A är spänningslös○ pågår
Uppdrag: Spänn fjädern för hand och slut Q1 igen✓ klart
Uppdrag: Skena A spänningssatt igen✓ klart
Varför fjädern finns
Tillslagsordern vägrades med koden FJADER: utan energi i fjädern finns inget som kan driva kontakterna mot varandra tillräckligt snabbt. Medan Q1 var öppen låg skena A på 0,00 kV – hela ställverket var mörkt.
Fjädern laddas alltid FÖRE behovet: när ett tillslag har gjorts spänns fjädern direkt igen, så att brytaren är redo för nästa manöver. Ett tillslag mot ett fel måste kunna följas av ett frånslag utan att någon behöver vänta – frånslagsfjädern laddas därför av själva tillslaget.
Labb 3 – Felsök: Q2 svarar inte
Något är fel i fack 2. Försök öppna Q2, titta på reläskyddet IED2 och hjälpspänningen i +C1 (mätpunkt C1:F2). Ställ en hypotes i panelen Felsökning.
Elvärlden · Ställverket +S1Fack 2 – brytaren svarar inte
Tidt = 0,00 s
Laddar 3D …
Fack 1 – inmatning T3 · 231 A
QS11✓SLUTEN
spärrad: Q1 slutenredan sluten
Q1✓SLUTEN✓fjäder SPÄND
redan sluten
QS12✓SLUTEN
spärrad: Q1 slutenredan sluten
QS19○ÖPPEN
spärrad: QS12 inte öppenredan öppen
Kabelsidan: 10,07 kV – SPÄNNINGSSATT
Fack 2 – L10 till N1 · 26 A
QS21✓SLUTEN
spärrad: Q2 slutenredan sluten
Q2✓SLUTEN✓fjäder SPÄND
spärrad: 110 V DC saknas i facketredan sluten
QS22✓SLUTEN
spärrad: Q2 slutenredan sluten
QS29○ÖPPEN
spärrad: QS22 inte öppenredan öppen
Kabelsidan: 10,07 kV – SPÄNNINGSSATT
Fack 3 – L10B till industrin · 205 A
QS31✓SLUTEN
spärrad: Q3 slutenredan sluten
Q3✓SLUTEN✓fjäder SPÄND
redan sluten
QS32✓SLUTEN
spärrad: Q3 slutenredan sluten
QS39○ÖPPEN
spärrad: QS32 inte öppenredan öppen
Kabelsidan: 10,07 kV – SPÄNNINGSSATT
Fack 4 – sektionering och mätning
Q0✓SLUTEN✓fjäder SPÄND
redan sluten
Q0 förbinder skena A (10,07 kV) med skena B (10,07 kV). Öppen Q0 gör skena B och fack 3 spänningslösa.
Ordningen vid frånkoppling: bryt med brytaren (den kan bryta ström) → öppna frånskiljarna (synligt brott) → kontrollera brottet → spänningsprova → jorda. Tillkoppling i omvänd ordning.
Manöverlogg
Inga manövrer ännu.
Objekt i rummet (tangentbord)
10,07 kV
10,07 kV
SLUTEN
SLUTEN · fjäder spänd
231 A primärt · 0,092 A sekundärt
SLUTEN
ÖPPEN
DRIFT · 0 A
SLUTEN
SLUTEN · fjäder spänd
26 A primärt · 0,065 A sekundärt
SLUTEN
ÖPPEN
DÖD · 0 A
SLUTEN
SLUTEN · fjäder spänd
205 A primärt · 0,512 A sekundärt
SLUTEN
ÖPPEN
DRIFT · 0 A
100,7 V sekundärt
SLUTEN · fjäder spänd
110 V DC · fack 2: 0 V – säkring bruten
110 V DC · fack 2: 0 V – säkring bruten
0 order · senaste –
0 prov
lindningskopplare 1,7 %
Uppdrag: Mät hjälpspänningen efter säkringen för fack 2 (C1:F2)○ pågår
Uppdrag: Ställ en hypotes som tvillingen bekräftar○ pågår
Uppdrag: Åtgärda felet○ pågår
Ett dolt fel är injicerat. Använd panelen Felsökning.
Vad felet betydde
Hjälpspänningen efter säkringen för fack 2 var 0 V. IED2 visade DÖD och Q2 vägrade manöver med koden DC. Ett fack utan hjälpspänning är ett fack utan skydd: om ett fel inträffar på L10 kan varken IED2 se det eller Q2 bryta det.
I tvillingen fick inmatningens reservskydd IED1 ta felet – Q1 bröt efter 570 ms i stället för efter 90 ms, och hela ställverket blev mörkt i stället för bara N1. Därför övervakas hjälpspänningen i varje fack och larmar till driftcentralen när den försvinner.
⚠️ Säkerhet
En effektbrytare som inte kan manövreras är ett akut fel. I verkligheten blockeras facket, felet larmas till driftcentralen och man planerar en frånkoppling uppströms innan någon arbetar i facket.
Hur lång tid tar ett frånslag av brytarna i +S1, från order till bruten ström?
ms
Varför kan en vakuumbrytare bryta en kortslutning på tusentals ampere?
Q2 öppnas. Hur stor ström bar inmatningen Q1 innan (A, avrundat)?
A
Q2 vägrar tillslag med koden FJADER. Vad är det första du kontrollerar?
Master challenge
Mastery-kriterium: du kan förklara vad en effektbrytare kräver för att fungera och förutsäga vad som händer nedströms när den öppnar.
Mastery — Effektbrytaren
Fyra situationer i +S1.
Funktion
Tider
Hjälpspänning
Vilken apparat i ett fack får bryta lastström?
Hur många millisekunder tar ett tillslag av Q2?
ms
110 V DC i fack 2 försvinner. Vad gäller?
Q2 öppnas. Vilken huvudspänning får nätstationen N1:s lågspänningsskena (V)?
V
Effektbrytaren – Elnätets uppbyggnad och funktion · Kraftsmedjan
Med ett kostnadsfritt konto sparas dina anteckningar, bokmärken och hela din progression — så att du kan fortsätta exakt där du slutade, på vilken enhet som helst.