Artikeln är skriven 1987. Mycket har hänt sedan dess och många moderna apparater hanterar nätstörningar bättre. I sådana fall behövs inte filter - det kan till och med försämra ljudet. Det är alltså inte självklart att nätfilter är enbart av godo. Du måste prova själv.

Det visar sig nämligen att man lätt hör en förbättring i ljudet från en ljudanläggning om man kopplar in ett nätfilter Det visar sig också att det är stor skillnad mellan filter och filter.

Låt oss då först reda ut vad det finns för olika former av nätstörningar.
Se fig 1.

Spänningsvariationer.

De flesta elleverantörer strävar efter att lämna ström med rätt spänning dvs 220V. Det är emellertid inte så lätt eftersom belastningen på nätet varierar. Då belastningen på nätet är stor får man ett stort spänningsfall i ledningen. Detta kompenserar man med att höja spänningen. När sedan belastningen sjunker kommer givetvis spänningen att stiga och så får man kompensera för detta. Kravet man kan ställa är att spänningen inte varierar mer än +/- 10%. Oftast håller sig dock nätspänningen i tätbebyggt samhälle i Sverige inom + /-2%.

Transienter, spikar och ringningar.

Det är inte ovanligt att mycket snabba spänningsspikar på upp till 3000V och med en varaktighet på någon eller några millisekunder alstras då tex transformatorer kopplas in. Tom så små apparater som lysrör, kylskåp hissmotorer och liknande som innehåller induktanser, kan ställa till med ganska rejäla spikar. Denna typ av störningar ställer till en hel del problem i datoranläggningar.

De värsta störningarna av det här slaget som normalt förekommer alstras av blixtnedslag.

Man brukar här skilja på symmetriska och asymmetriska störningar. Symmetriska störningar uppträder mellan fas och nolla medan asymmetriska finns mellan skyddsjord och fas eller mellan skyddsjord och nolla. Se fig 2.

Frekvensvariationer.
Nätfrekvensen 50 Hz kan visserligen variera men det är mycket ovanligt.

Korta avbrott mindre än 10 millisekunder
Uppkommer ofta när kraftleverantören gör omkopplingar eller faskompenseringar.

Långvarigt spänningsbortfall.
Uppstår då kraftleverantören har problem.

Hur vanliga är nätstörningar?

I en amerikansk undersökning (Allen Seagel rapporten) uppmättes totalt 6244 nätstörningar under 109 månader. Man mätte spänningsvariation, ringningar, transienter och avbrott. Endast störningar större än en dators normala toleransområde registrerades. Dessa fördelades i antal enligt fig 3. Ringningar och transienter var de vanligaste störningstyperna med tillsammans 73%.

Spänningsvariationer anges förekomma i 27% av fallen. Av dessa avser 25% underspänning. Detta är dock inte representativt för Sverige eftersom underspänningarna till viss del beror på den frivilliga spänningssänkning som görs i USA vid hög belastning på elnätet.

Hur "låter" då de olika störningarna?

Ja, den första typen - spänningsvariationer - kan givetvis ställa till problem i dåligt designade nätdelar. T ex genom att stabbkretsar hamnar utanför sitt reglerområde och slutar fungera eller överbelastas, men i de allra flesta fall är det inte några stora problem med detta i Sverige.

Transienter, spikar och ringningar är väldigt vanliga. I "bästa" fall låter det som knäppar eller knaster i anläggningen. Det vanligaste är dock att man inte hör dem alls - förrän de försvinner. Då blir nämligen ljudet mycket lugnare och bakgrundsbruset blir lägre. Detaljer kommer fram tydligare och människoröster blir av med den i ljudanläggningar så vanliga gälla färgningen. Basen upplevs som betydligt tydligare och de olika tonerna i basen hörs som just olika toner i stället för ett basmummel.

Frekvensvariationer kan vi lämna därhän eftersom de är så ovanliga.

Korta avbrott kan någon gång ge upphov till riktiga kanonskott i anläggningen men oftast klarar de flesta anläggningar denna typ av störning utan problem.

Långa avbrott gör givetvis att det blir tyst och lugnt.

Vad finns det då för botemedel?

Det mest effektiva är givetvis att göra sig helt oberoende av nätet. Man kör helt enkelt på uppladdningsbara ackumulatorer som under drift inte har kontakt med nätet. Givetvis är detta väldigt dyrbart. Detta förfaringssätt är vanligt i stora datacentraler där avbrott blir kostsamma.

För hemmabruk finns det några olika lösningar att ta till.

För att lösa problemen med spänningsvariationer och korta avbrott finns det spänningskorrektorer av olika slag, som ser till att spänningen är korrekt. Den vanligaste och enklaste är magnetstabilisatorn. Tyvärr har den endast begränsad verkan vad gäller transientdämpning. Den har väldigt liten inverkan på ljudet från en ljudanläggning och kostar dessutom några tusenlappar.

En apparat som däremot är mycket bra på transientdämpning och som ger mycket god inverkan på ljudanläggningar är störskyddstransformatorn. Vilken å andra sidan inte klarar spänningsvariationer och korta avbrott. Störskyddstransformatorn börjar bli rätt vanlig nu då persondatorerna kräver störningsfri strömförsörjning. (Detta gällde då artikeln skrevs 1987)

Den består helt enkelt av en transformator med stor dämpning mellan primär- och sekundärlindningarna. Detta uppnås tex med kopparskärmar mellan lindningarna. Skärmarna ansluts till jord. Den typ jag provat, "Transipress" från Perfect Power i Sollentuna, har dessutom utgångens skyddsjord helt galvaniskt skild från ingången.
Se fig 4.

Störskyddstransformator

En störskyddstransformator är bra på dämpning av symmetriska lågfrekventa störningar (under ca 100 kHz) och på högfrekventa asymmetriska (över 20?30 kHz). Se fig 5.

Klicka för större bild

Priset varierar från ca 1.500 till 6 - 7.000 beroende på effekt.

För att hjälpligt undertrycka spikar och högfrekventa störningar kan man också använda nätfilter ofta också kallat radiostörningsfilter. Dessa börjar ofta arbeta hjälpligt från 1 MHz och uppåt.
Se fig 6.

Jag har testat en hel del olika nätfilter. Det som jag funnit effektivast är Schaffner FN 682 - 4. Det är uppbyggt med spolar, kondensatorer och motstånd. Se fig 7. Filtret är framför allt avsett för switchade nätaggregat men är mycket effektivt även i audiosammanhang. (Detta gällde då artikeln skrevs 1987)

Filter finns från ca 50 kr och uppåt. FN 682-4 kostar 3-600 kr beroende på om det är monterat i låda etc.

Varistorer är motstånd som så gott som kortsluter över en viss spänning. Därunder är motståndet högt. Det innebär att om man monterar ett sådant motstånd mellan fas och nolla så kortsluts högspänningsspikar genom motståndet. De ingår ofta som en del i datornätdelar. De är ofta den verksamma komponenten i de åskskydd man kan köpa i elaffären för att koppla in mellan nätuttaget och en apparat. En varistor kostar en eller ett par tior.

Lyssningsintryck

Som jag redan sagt ovan, blir det en dramatisk förändring när man kopplar in dessa transformatorer och filter. Det verkar som om förstärkaren helt enkelt klipper senare. En 10 W förstärkare låter som en 100 W-are osv.

Det mest frapperande är dock tystnaden. Det stillsamma bakgrundsbrus som alltid finns bakom musiken försvinner. Det lite röriga intryck som man oftast upplever i ljudanläggningar försvinner och musikerna placerar sig på sina platser och spelar mjukt, dynamiskt och rent utan att till synes flytta sig i ljudbilden. Om du vill kan man också säga att nu går det lättare att stampa takten.

Och så försvinner det en massa råhet. Birgit Nilson brukar vara svår att få "mänsklig". Oftast låter det jobbigt. Med ordentlig strömförsörjning går det genast bättre.

Hur koppla för bästa resultat?

För att uppnå bästa resultat krävs det dock en hel del pyssel. Det visar sig nämligen att varje apparat i en anläggning behöver sin egen stördämpning. Inte minst skivspelaren.

Linn har ju tänkt på det här och byggt in en egen växelströmsgenerator i en av modifieringarna - jag tror det var Valhalla. Tyvärr räcker det inte. Koppla in ett enkelt nätfilter på en Linn-skivspelare får du höra.

Vid noggranna lyssningstest i olika miljöer visade sig entydigt att det krävs väldigt mycket prylar för att få bra resultat. Det verkar som om man kan hänga på hur mycket störskydd som helst och bara få det bättre.

Sålunda visade det sig att varje apparat skall ha en egen störskyddstransformator. Dessutom skall varje apparat ha ett nätfilter. Varje störskyddstransformator behöver också ett nätfilter på ingången. Dessutom skall det nätuttag där man kopplar samman alla dessa enheter ha ett nätfilter.

Så här kan Du göra

Alltså: Först ett nätfilter, därefter fördelardosa. Ett nätfilter före och ett efter varje störskyddstransformator. En störskyddstransformator till varje enhet dvs skivspelare, förförstärkare, bandspelare, slutsteg.

Som var och en förstår började jag efter dessa upptäckter lite stillsamt undra

1. Går det inte att förenkla?

2. Varför är det på detta viset? Har vi verkligen så dålig strömförsörjning i Sverige?

En lyssnarreaktion

Jag tog alltså kontakt med ingenjörerna på Perfect Power som med förundran åsett mitt släpande av Transipresser och åhört mitt ivriga tal om ljudförbättring. Studiebesök hos undertecknad gjordes och man konstaterade mycket förvånat: "Men jag hör det ju själv." Sålunda inspirerade häller vi nu på med utvecklingsarbete på en kombinationsmodell för audiobruk. Den kommer troligen ha inbyggda nätfilter på in och utgång samt bestå av flera separata lindningar i samma transformator för att slippa alla dessa "burkar" som vi hittills använt. Se fig 8.

Arbetet går definitivt åt rätt håll - det är faktiskt t o m så att den kombinerade varianten låter bättre än de separata enheterna. Enklare, mindre platskrävande och billigare. Billig kommer dock aldrig en så'n här apparat att bli. Mellan 5 och 10.000 kr är väl det troliga slutresultatet. Men å andra sidan - att koppla in den på ett Krell-slutsteg-- Vilket lyft.

Andra erfarenheter

Jag hade med mig prototypen till Frankrike och kopplade in den på en jättehornanläggning (se reportaget i Musik och Ljudteknik 2 1987 sidorna 40 till 47). Ljudförbättringen blev betydande.

Några "audioter" i min närmaste omgivning har efter att ha lånat hem detta monster, själva investerat i en dylik.

Varför funkar det då? Ja det är en intressant fråga som inte går att svara enkelt på.

Dels är det givetvis så att nätstörningarna ger problem. Att få bort dessa externa störningar ger givetvis resultat.

Störningar

Men det är också så att alla nätdelar sänder ut störningar på nätet. Dessa störningar uppstår i nätaggregaten på apparaterna ju bättre och stabilare nätaggregat desto mer störningar. Detta beror i sin tur på att en nätdel endast drar ström då spänningen i filterkondensatorn understiger spänningen från likriktardioderna. Stora nätdelar ger alltså korta påfyllningar av ström eftersom kondensatorn inte hinner ladda ur mellan strömpulserna. Detta i sin tur ger upphov till spikformade effekttoppar. Se fig 9 och 10. Dessa spikformade strömtoppar ger upphov till ringningar och annan distorsion i nättransformatorn som sedan vidarebefordrar störningarna ut på nätet.

Man skulle kunna säga att skivspelarmotorn tillförs distorsionsprodukterna från slutstegets nätdel. Detta ger i sin tur upphov till ringningar i motorn som inte går rent. Distorsionen från skivspelarmotorn går till förförstärkaren tillsammans med slutstegets utsända distorsion.

Ett distorsionsutbyte

Samtliga nätdelar deltar alltså i ett distorsionsutbyte. Samtliga transformatorer deltar också i den svängningskrets som blir följden av att de matas från samma nätledning.

Det skulle alltså helt enkelt kunna vara så att det är viktigt att skilja apparaterna åt elektriskt och att samtidigt se till att störningarna från nätdelarna inte kan föras över via nätkabeln.

Vad som beror på vad och varför störskyddstransformatorer och nätfilter har en så'n fantastisk inverkan är än så länge en öppen fråga men en sak är klar - det funkar - och det funkar väldigt bra.

Är Du intresserad?

Om Du är intresserad av nätstörningar i framförallt datormiljö, har Perfect Power Systems AB i Sollentuna publicerat en populärt hållen skrift i ämnet. Den heter "Störskyddsboken". Du kan kostnadsfritt beställa från Perfect Power Systems AB, Box 607, 191 26 Sollentuna. Telefon 08/96 02 60 (Saligen avsomnade numera tyvärr...).

Ett varmt tack till Perfect Power som välvilligt ställt upp med bildmaterial till denna artikel.

Josef Svalander