Vad är elmiljö? Det är all el som vi har i våra hem, allt det fina med den, liksom allt det fula och elaka. När elektriciteten är snäll och håller sina 230 volt är den inte till besvär, men det är sällan det är så lyckligt. Den varierar ganska mycket upp och ned i både längre och kortare perioder.
Elmiljön påverkar idag allt fler apparater och i just den här artikeln ska vi titta på hur elmiljön påverkar underhållningsleketronik. Bland hifi-apparaterna får man även räkna datorer, mediacenter och nätverk.
Man skiljer på två typer av störningar: ledningsbundna och strålade. Ledningsbundna störningar kommer till störoffret som en spänningstransient på ledningen och gör skada genom sitt blotta energiinnehåll. Strålade störningar kommer till störoffret som en radiovåg. De båda kan för det mesta inte skiljas åt, eftersom ledningsbundna störningar kan stråla ut från en ledning och koppla sig till en annan ledning och fortsätta där. Kopplingen kan vara både induktiv (transformator-aktig) eller kapacitiv, men är för det mesta båda.
Normer till vår hjälp
Sanningen är att elmiljön runt oss är en enda mölja av olika typer av störningar och vi ska vara glada att apparattillverkarna har haft någon sorts självbevarelsedrift och sett till att deras produkter klarar ett visst mått av störningar. EU har ett EMC-direktiv som anger hur mycket radiofrekventa störningar en apparat ska tåla och hur mycket den får avge, och vi ska helt enkelt bara krypa på knäna och tacka EU för att de tvingat igenom detta direktiv likformigt i hela Europa. IEC 62040-3 är namnet på den norm som anger hur stora avvikelser från standardspänningen på elnätet en apparat ska tåla, utan att gå sönder.
Artikelns omfattning
Den här artikeln befattar sig huvudsakligen med hur man förhindrar att utifrån kommande störningar, såsom transienter och strömavbrott på elnätet stör hifi- och hemdatorutrustning, apparattyper som idag allt mer har börjat flyta ihop.
En annan artikel är planerad att handla mera specifikt om elektromagnetiska störningar i signalvägen och deras avhjälpning.
Artikeln ”Statisk elektricitet - en osynlig fiende” behandlar specifikt problemet med statisk elektricitet: http://www.idg.se/2.1085/1.146312
Om elavbrott och störspikar
Du har nog noterat att kabel-tv-nätet ibland slutar fungera under ett åskväder. Eller också brummar det häftigt i högtalaren när du kopplar in vissa signalkällor till stereon? Kanske det blev mera brum när du kopplade in din nya, jordade tv till datorn? Knattrar det i stereon när du blivit uppladdad och tar i apparatfronten och får en smäll på fingrarna? Är oturen framme kanske nätaggregatet i din utrustning exploderar en dag.
Allt detta kallas EMI (Electromagnetic Interference) och vad vi vill åstadkomma är EMC (Electromagnetic Compatibility). EMC uppnås genom att man försöker skydda sin utrustning på olika sätt.
Det gäller att gå lagom långt när man konstruerar skyddet. Hifi kan idag både vara något så enkelt som en cd-spelare med inbyggd förstärkare och då räcker första halvan av den här artikeln, men om du tillhör den allt större skara som dessutom har ett mediacenter med hårddisk eller NAS är skydd mot strömavbrott absolut nödvändigt om du inte vill riskera att förlora musik eller filmer.
Det är viktigt att förstå att allting i din elmiljö hänger ihop. Störningar uppkommer inte av ett enda skäl, utan av en sammankopplad väv av orsaker. Om du helt planlöst bara försöker eliminera en upplevd störväg kommer du inte att vinna något. I huvudsak finns det två källor till störningar, sådana du själv åstadkommer lokalt och störningar som kommer utifrån.
Elkvalitet, finns det?
Man kan tycka att elleverantören borde lämna fin och jämnt sinusformig 230 volt 50 Hz, men så är det inte. 230 volt är bara ett riktvärde och försöker du ställa krav på leverantören kommer du ingenstans. Den som vill ha fin, jämn el får ordna det själv, eller använda utrustning som är mindre kräsen.
Det finns ett par fenomen som det hela roterar kring, nämligen kortvariga variationer (transienter), långvariga variationer och avbrott. Det är transienterna som åstadkommer smällar i högtalarna när de läcker tvärs igenom förstärkarens nätaggregat. Vanlig hemutrustning och datorer ska klara +10 ... –20 % avvikelse från normalspänning under ett par halvperioder av nätfrekvensen utan att något händer. Räcker variationen längre än så kommer utrustningen att prestera sämre.
Varje våldsammare avvikelse från den gängse nätspänningens lugna sinusvåg kallas för transient. Transienten är en spänningstopp som kan ligga på flera kilovolt och den bär med sig en viss energi. Den energin måste slukas av något i apparatens nätaggregat, normalt störskyddet, likriktarbryggan och silkondensatorerna. Är energin för stor klarar kondensatorerna inte av den utan en del av pulsen kommer igenom och hörs i ljudet. Är energin ännu större slår pulsen sönder något, normalt likriktarbryggan eller ett störskydd (om något sådant till äventyrs skulle råka finnas). Är energin ännu större står du där med en apparat som bara är ett svart hål inuti.
- Transienter kan vara rester av blixtnedslag, komma från manövrering av tunga maskiner (hissar etc) eller induktiva laster (lysrör) eller omkopplingar i ställverk.
- Andra fenomen som tillverkare av avstörningsutrustning älskar att dra fram, som till exempel större frekvensavvikelser, förekommer dock inte i vårt land.
- Blir det strömavbrott tystnar givetvis stereon och tv:n slocknar, men vad värre är, filsystemet i ditt mediacenter kan trasas sönder.
Vi har så bra elnät i svenska städer att man knappast kan klaga, men ute på ”landet” är situationen en annan. Jag intervjuade en gång en tekniker på en svensk väg-restaurangkedja, som berättade att elnätet längs de stora motorvägarna ibland är så uselt att de tvingades installera reservgeneratorer i sina restauranger för att elnätet försvann ibland, och då tog med sig den pågående VISA-transaktionen, vilket blev nervöst i långa loppet.
