Vagabonderande ström

Vagabonderande ström är ström som går där den inte ska, i vattenrör, fjärrvärmerör, ventilationstrummor och plåttak. Att den tar de vägarna beror på hur skyddsjordning av elektriska apparater och byggnadsdelar utförs. Vagabonderande ström är den i särklass största källan till magnetfält i bostäder och kontor¹.

Till hus 1 går strömmen fram och tillbaka i samma kabel. Magnetfälten som strömmen skapar runt de båda trådarna i kabeln blir motriktade och tar ut varandra nästan helt. Det magnetfält som blir kvar minskar snabbt med avståndet till kabeln. Från hus 2 går strömmen istället till hus 3 genom metallrör, plåttak eller annan byggnadsdel av metall som skyddsjordats i båda husen. När strömmen bara går åt ett håll i kabeln uppstår bara ett magnetfält som avtar långsamt med avståndet till kabeln. Resultatet blir en drastisk ökning av magnetfälten över stora ytor.

Hur det fungerar i detalj

Det finns alltid två trådar i en sladd. I den ena är spänningen så hög att man kan dö om man tar i den. I den andra är spänningen praktiskt taget noll och helt ofarlig (Figur 1). Om de två trådarna får kontakt med varandra går proppen.

Spisar, kylskåp och andra elektriska apparater med metallhölje kan ha det kopplat till den del av elsystemet som är ofarlig. Apparaten är då skyddsjordad. Om tråden med den livsfarliga spänningen skulle få kontakt med metallhöljet går proppen istället för att höljet blir livsfarligt att beröra. Säkerheten mot elolyckor har höjts.

För att det ska fungera måste apparaten kopplas till ett jordat uttag där två extra kontakter ger förbindelsen med den ofarliga delen av elsystemet. Från jordkontakterna i vägguttaget går en tråd till proppskåpet där den kopplas till återledaren som utgör den ofarliga delen av elsystemet (Figur 2). Om det skulle bli fel i en skyddsjordad apparat så den "livsfarliga tråden" i apparaten får kontakt med höljet går proppen, som i figur 3 där ett vattenrör är skyddsjordat.

Om två eller flera skyddsjordade apparater har kontakt med varandra genom exempelvis vatten- eller fjärrvärmerör kan strömmen gå genom rören för att till sist komma till transformatorn (Figur 4).

Hopkoppling av jordade apparater kan ske inom ett hus och mellan hus genom vattenrör, fjärrvärmerör, gasledningar för stadsgas, ventilationstrummor, plåttak, kablar för kabel-TV och allt annat som är anslutet till skyddsjorden. Det är exempelvis värmepannor, cirkulationspumpar, fläktar, spisar, varmvattenberedare, diskmaskiner, datorer och bildskärmar.Även armeringen i nyare betonghus är ansluten till elektriska skyddsjorden.

Vanliga fel om vagabonderande ström

Strömmen går genom marken.
Den ström som går genom marken är försumbar i detta sammanhang. Vagabonderande ström går i rör och byggnadsdelar av metall inom och mellan husen.

Strömmen går genom vattnet i vattenrör.
Sötvatten leder ström mycket, mycket dåligt. Att göra en skarv elektriskt isolerande eller byta en bit koppar- eller järnrör mot plast stoppar därför den vagabonderande strömmen.

Figur 1. Ojordat uttag. Till uttaget går två trådar. En svart som är livsfarlig att ta i och en ljusblå återledare som leder tillbaka strömmen till transformatorn. Om allt är rätt kopplat och inga fel uppstått är den ljusblå ofarlig att beröra.

I sladdar går en blå och en brun tråd men eftersom stickkontakten kan vändas i uttaget vet man inte vilken av trådarna som är livsfarlig.

Figur 2. Jordat uttag och proppskåp. Till ett jordat uttag går ytterligare en gulgrön tråd. I proppskåpet är den hopkopplad med den blå återledaren, ofta kallad nollan. Eftersom spänningen i återledaren är praktiskt taget noll volt blir den gulgröna skyddsjorden ofarlig att beröra.

I sladdar med gulgrön skyddsjord går en blå och en brun tråd, men eftersom stickkontakten kan vändas i uttaget vet man inte om den blå eller bruna tråden är livsfarlig. Den gulgröna skyddsjorden kopplas alltid rätt oavsett hur stickkontakten vänds i uttaget.

Figur 3. Proppen går. Om det blir fel på en skyddsjordad apparat så den livsfarliga tråden får kontakt med skyddsjorden går proppen. Säkerheten mot elolyckor blir hög.

Figur 4. Strömmen vagabonderar. Den röda linjen beskriver strömmens väg från transformatorn T och vidare genom den svarta tråden och proppen i proppskåpet A. Från lampor och elektriska apparater går den tillbaka genom den blå återledaren till proppskåpet A. Men istället för att fortsätta genom den blå återledaren till transformatorn, vänder den och följer skyddsjorden till ett vattenrör som blivit skyddsjordat genom exempelvis en värmepanna. Strömmen går genom vattenröret av metall till grannens skyddsjord som den följer till dennes proppskåp B. Därifrån tar den grannens blå återledare tillbaka till transformatorn. Ström som går fram och tillbaka i samma kabel skapar bara magnetfält runt kabeln. Vagabonderande ström skapar magnetfält inom hela området innanför den röda linjen.

Beskrivningen är bara ett exempel. Ju fler byggnadsdelar som är skyddsjordade desto större är variationsmöjligheterna. Det kan till och med vara så illa att den blå återledaren från proppskåpet A till transformatorn kan gå av utan att någon märker något. Allt fungerar till synes normalt trots att all ström som går genom proppskåpet A fortsätter ut på vattenledningen.

Utdrag ur Magasin Chalmers nr 4, 1998. Besökt 27 januari 2013.

7 september 2013