Elmätare

Bakgrund

2009 års mätarbytet skedde efter omfattande kritik av preliminära elräkningar och en sluträkning som kunde bli en obehaglig överraskning. Regeringen beslutade då om att elräkningarna skulle skickas ut en gång per månad och vara baserade på mätt ström. Detta tvingade fram fjärravläsning av elmätarna. Nu rekommenderar EU också fjärrstyrning av mätarna och ytterligare ett mätarbyte har blivit följden.^{1, 2} En rekommendation från EU är inte ett direktiv, det vill säga en lag, utan är just en rekommendation, men i Sverige har den införts som tvingande regler genom att regeringen beslutat om en ny mätförordning så alla elmätare måste bytas innan 1 januari 2025.³

Det finns flera olika system för att kommunicera eller "prata" med elmätare. Det kan göras via radio och mikrovågor, med nätverkskabel till fibernätet för internet, eller över elnätet med något som är jämförbart med smutsig el men som i detta fall är välordnad "smuts" eftersom den ska överföra information.

Skilj på avläsning och överföring

Mätförordningen kräver numera att mätarna också läses av en gång per timme.⁴ Men det finns inga krav på att mätaravläsningarna ska överföras till elnätsföretagen oftare än en gång per månad då olika rapporter ska skapas och räkningar skickas ut.⁵ Elnätsföretaget lämnar då en rapport till elleverantören och abonnenten kan få sin elräkning. Avläsningarna som gjorts varje timme lagras i mätaren tills nästa överföring sker. Det är alltså bara för dessa rapporter en gång per månad som mätarna måste stråla ut mikrovågor eller skicka signaler som mest är att likna vid smutsig el via elledningarna.

Ständig "överföring"

Efter det tidigare elmätarbytet 2009 började flera stora elnätsföretag som använde elnätet för avläsning att hålla igång systemet dygnet runt årets alla dagar. Ständigt skickas signaler till mätarna som de bara ska svara på. De ständiga signalerna är inte nödvändiga för att överföra avläsningarna utan syftet är att upptäcka fel och elavbrott. Mätarna lyssnar ändå hela tiden efter order att sätta igång överföringen och är tysta tills ordern kommer. Den ständiga signaleringen skapar en mycket sämre elektromagnetisk miljö än som blir följden av mätförordningens krav. Nu har även system som använder radio- eller mikrovågor för överföringarna börjat att ständigt hållas igång så att de strålar dygnet runt årets alla dagar.

Hälsorisker

Om just fjärravlästa eller smarta elmätare påverkar hälsan negativt har aldrig undersökts. Däremot finns det gott om undersökningar som visar att strålning från mobilmaster ger ökad risk för hälsoproblem⁶ och de nya elmätarna kan i många fall också stråla dygnet runt som en mobilmast. Det kom rapporter från människor som blev sjuka redan efter förra elmätarbytet 2009 och de har börjat komma nu igen. Många av de nya elmätarna här i Sverige strålar mikrovågor dygnet runt som de gör i USA. Här är en rapport från USA:

Strålning

Mesh-nätverk där elmätarna skickar signaler mellan varandra tills avläsningarna når uppsamlingspunkten U.

Mesh-nätverk

Mesh är engelska och betyder maska i ett nät. I det här fallet är nätet elmätare som sänder mikrovågor mellan varandra så att alla mätare kan nå en annan mätare via en eller flera andra. På så sätt kan mätaravläsningarna skickas från mätare till mätare för att till slut nå uppsamlingspunkten. Mätarna har ständig kontakt med varandra för att se att nätet fungerar och strålningen är därför igång hela tiden. Helt onödigt för att kunna ta betalt för strömmen eftersom mätarna har minnen som kan lagra avläsningar mer än en månad och överföringen startas alltid av uppsamlingspunkten. Från uppsamlingspunkten kan avläsningarna skickas vidare via internet, mobilnätet eller elnätsföretagets eget radionät.

2G 3G 4G 5G NB-IoT LTE-M LoRa

De kryptiska beteckningarna innebär att överföringarna sker trådlöst. LoRa använder ett eget radionät medan de övriga använder mobilnäten. NB-IoT och LTE-M är speciellt framtagna för saker på internet som inte behöver den höga överföringskapaciteten som användarna av mobiltelefoner kräver. LoRa är också inriktat på sakernas internet men använder frekvenser som är gratis. Det är inte sannolikt att elmätarna ständigt sänder om det görs via mobilnäteten eftersom det är kommersiella nät som kostar pengar att använda.

Mikrovågornas intensitet på 3 meters avstånd har beräknats utifrån sändarens effekt och en rundstrålande antenn, en dipol. Naturens mikrovågor har en intensitet på 0,00000000019-0,0000000021 mikrowatt per kvadratmeter (µW/m²) inom de aktuella frekvensområdena, se sidan Naturens radio- och mikrovågor.

Elnätskommunikation

Power line communication som det heter på engelska, eller bara PLC, innebär att de vanliga elledningarna används för överföring från elmätarna. Det låter bra eftersom det inte är en trådlös teknik, men signalerna stannar inte i ledningarna som istället fungerar som sändarantenner som strålar ut signalernas energi som elektromagnetiska fält. Signalerna ska nå uppsamlingspunkten som kan vara många hundra meter bort och sprider sig därför även in till grannarna. Elnätsföretagen brukar hålla dessa system igång dygnet runt för att se att strömmen kommer fram till mätarna och att dessa fungerar.

Elmätaren

För att lätt kunna anpassas till skiftande behov finns det tre delar under skalet på en modern elmätare.

Till själva elmätaren kopplas en modul för elnätsföretagets avläsning och styrning och en modul för abonnentens avläsning. Modulerna kan bytas efter krav och behov och programmeras om på distans av elnätsföretaget. Det är ändringar som kan göras utan besök på plats och som gör att elmätaren får kallas smart enligt EU.

Minska störningarna

De bästa mätarna för den egna elektromagnetiska miljön är de med snurrskiva för de skapar bara magnetfält i sin omedelbara närhet, men de uppfyller inte kraven i den nya mätförordningen.

Trådlös överföring

Första steget för att minska strålningen är att överföring av mätvärden sker så sällan som möjligt, upp till en månads mellanrum är möjligt. Nästa steg är en antenn på utsidan av huset, men det måste vara rätt antenn på rätt plats.

När mätaren sitter inne i huset måste mikrovågorna gå igenom väggen för att komma ut och nå uppsamlingspunkten eller andra mätare. Placeras samma typ av rundstrålande antenn på utsidan av huset går mikrovågorna från antennen fortfarande genom väggen men nu in i huset.

Rundstrålande antenner sänder ungefär lika starkt åt nästan alla håll. Riktantenner riktar strålningen mer åt ett visst håll. De kallas också Yagi och känns igen på en lång rad med tvärgående pinnar på ett långt spröt. Det är den vanliga typen av TV-antenn som sitter på hustaken. Antennen pekar mot sändaren eller mottagaren och skickar eller tar emot mest mikrovågor i den riktningen. Om en yttre antenn monteras är det viktigt att antennen i mätaren kopplas bort så den inte fortsätter stråla.

Det blir inte fritt från mikrovågor i huset med en riktantenn på taket, men upp till 95 procent går åt rätt håll. Ju fler pinnar antennen har desto bättre riktverkan. Skillnaden i intensitet mellan 1000 mikrowatt per kvadratmeter (µW/m²) som en elmätare kan orsaka och jämförbara naturliga mikrovågor är ungefär 23 miljarder gånger,¹⁰ så även med en riktantenn skapar elmätaren en onaturlig miljö inne i huset. Se tabellen över strålning på tre meters avstånd högre upp på sidan.

Överföring via elledningarna

Elnätskommunikation innebär att man använder elledningarna som telefontrådar. Det ger en mycket sämre elektrisk miljö eftersom signalerna som skickas på elledningarna är starka för att överrösta oönskade störningar som redan finns där, så kallat smutsig el, och som skapas av mobilladdare, LED-lampor, TV-apparater och annan modern elektronik. Elnätskommunikation kan därför störas av den moderna elektroniken och elnätsföretagen verkar oftast gå över till trådlös överföring.

Om överföringarna av elförbrukningen sker trådlöst behövs normalt inget filter för att minska störningar från elnätet på grund av elmätaren. Men störningar från grannarnas elektronik kan vara väl så illa att ett filter blir aktuellt.  Filtret monteras av elektriker. Det är lätt att göra fel så filtrets effekt minskar drastiskt.

Kablar med filtrerad och ofiltrerad ström får aldrig dras tillsammans. Genom elektromagnetiska fält påverkar högfrekventa störningar allt i omgivningen inklusive kablarna med renad ström. Eller så måste kablar med renad ström skyddas mot fälten.

Rätt kabeldragning. Filtrets funktion kan kontrolleras med en radio inställd på långvåg.¹¹

Om filter på inkommande el blir aktuellt är första steget att kontakta elnätsföretaget och höra om de har något filter de brukar installera. Annars måste man själv eller en elfirma välja ett filter som är avsett att skydda apparater mot störningar från elnätet. Filtertypen kallas för nätfilter och placeras efter elmätaren eftersom ledningarna fram till mätaren tillhör elnätsföretaget. Filtren ska inte placeras mitt i huset, för fram till filtret ökar de elektromagnetiska störningarna från elledningarna  till omgivningen. Jo faktiskt, de ökar och det beror på filtrens konstruktion. Filter ska inte placeras närmare huset än på fasaden, helst på en stolpe vid tomtgränsen och då måste mätaren flyttas dit om den inte redan sitter där. Filtret monteras av elektriker mellan elmätaren och proppskåpet.

Elsäkerhetsverket har en mycket användbar rapport där de beskriver fel som gjorts vid installering av varvtalsreglering av elmotorer då högfrekventa störningar måste hindras från att spridas ut på elnätet.¹² Filtret har ingen effekt på de störningar som den egna elektroniken skapar.

Vad ska mätarna klara?

30 och 31 §§ i mätförordningen.³

Både uttag och inmatning av ström

Strömförbrukning har alltid mätts men produktion har blivit aktuellt sedan privatpersoner börjat producera el med solceller och dessutom mer än de gör av med själva. Mätförordningen är skriven ur elnätsföretagens perspektiv så förbrukning blir uttag av ström och om man säljer ses det som inmatning på elnätet.

Både uttag och inmatning av aktiv effekt och reaktiv effekt

Enkelt uttryckt är aktiv effekt den man har nytta av medan reaktiv har man ingen nytta av. Det är ändå fråga om ström som belastar elsystemet och vi har hittills inte behövt betala för den. En glödlampa drar bara aktiv effekt medan en LED-lampa och all annan modern elektronik också drar reaktiv effekt.

Spänning

Vi ska ha 230 volt i vägguttagen och elnätsföretaget ska kunna se att vi verkligen har det.

Mätarställning för uttag och inmatning av aktiv energi

Det som alltid mätts men de som säljer el från sina solcellsanläggningar har redan nu mätare för ström de matar in på elnätet.

Elavbrott

Man kan få avdrag på elräkningen för elavbrott.

Uppgradering, spänningssättning och frånkoppling på distans

Elnätsföretaget ska kunna uppgradera programvara och ändra inställningar i mätutrustningen samt kunna sätta på och stänga av strömmen från sitt kontor. spänningssättning är samma sak som att sätta på strömmen.