Välkommen till Resurscentrums frågelåda!

 

Vill du ha ett snabbt svar - sök i databasen: Anpassad Google-sökning
(tips för sökningen).
Använd diskussionsforum om du vill diskutera något.
Senaste frågorna. Veckans fråga.

7 frågor/svar hittade

Elektricitet-Magnetism [19950]

Fråga:
Inspektion av högspänningsledning med helikopter.

Varför blir det en ljusbåge mellan helikoptern och mannens stav? Vet fåglarna om detta, som sitter på ledningarna?
/Roger A, Kristianstad, Brmölla

Svar:

De tre dubbla linjerna har tre faser med sinusformad 50Hz högspänning (Europa). Det gäller alltså att anpassa helikopterns potential till ledningens. Detta gör man med staven och en klämma.

Anledningen till att det går mycket begränsat med ström genom helikoptern är att den inte har någon kontakt med marken. Elektriskt fungerar helikoptern som en kondensator med ganska liten kapacitet. Det går alltså lite ström (tänk på att vi har växelström som kan gå igenom en kondensator) även om spänningen är hög - det blir ju överslag på flera decimeter. Laddningen som krävs för att utjämna potentialen lagras i "kondensatorn" ledning-helikopter.

När helikoptern anslutits till ledningen fungerar helikopter-jord som en kondensator som laddas/laddas ur av ledningens växlande potential. Eftersom kontakten helikopter-jord har mycket hög resistans går det mycket lite ström denna väg. Den ström som går denna väg är s.k. kapacitetsförluster, se fråga 15479 , som man har även utan helikoptern.

Servicepersonen är skyddad med speciell klädsel innehållande stål som fungerar som en faradaybur.

Nej, fåglarna vet inget, så dom kan sitta obehindrat . Allvarligt talat: helikoptern/servicepersonen fungerar ju som vi sade som en kondensator som laddas ur med staven. Kapacitansen för helikoptern är dock mycket större än för fågeln. Laddningen som överförs när man gör kontakt blir alltså mycket mindre för fågeln. Fågeln märker helt enkelt inte de små urladdningar som krävs för att utjämna potentialskillnaden.

När fågeln väl landat med båda fötterna på en ledning kommer det att gå en liten ström genom fågeln. Eftersom resistansen genom fågeln är mycket större än resistansen i ledningsstumpen mellan fötterna, blir strömmen omärkbar. Det påstås emellertid att fåglar undviker 800 kV ledningar.

Här är ett bra svar från https://www.quora.com/Why-do-bats-die-of-electric-shock-when-hanging-from-electric-wire-but-not-birds

Putting anything conductive near a powerline creates two (or more) capacitors, one between the line and the object, and one between the object and ground (or other lines). Capacitance increases with area and decreases with distance. The capacitance between the object and line is very small at first because there is a small area, so it is only significant (few foot) distance. The capacitance between the object and ground is much larger because of the large area. This line-ground capacitance is actually a common issue for powerlines because it consumes reactive power. So we have two capacitors completing the circuit to ground, and therefore there will be current flow through the object. If the powerline is HVDC, this current is instantaneous and stops when the object is at the same potential as the line, but for AC, since the line voltage is always changing, the potential of the object is also changing, so there is current flow through the capacitor.

Why does this happen for large objects and not small birds? The capacitors formed have much smaller capacitance for birds because of their size.

Note: Many answers on the interwebs cite line resistance vs resistance through the bird. This is unlikely because the lines are very thick, in the range of micro-ohms per meter. Also, many sources hypothesize that a human touching a single phase would not get electrocuted. Quite the contrary, which is why line workers on helicopters must first ensure that the helicopter and line are electrically connected.

Länk 1 innehåller allt om ledningsreparationer med helikopter. Länk 2 ger information om fåglar och kraftledningar.
/Peter E

Nyckelord: faradaybur [10]; elastisk stöt [11]; kraftledning [7];

1 https://www.youtube.com/watch?v=x94BH9TUiHM#t=394
2 http://www.researchgate.net/post/Why_the_arc_when_bonding-on_during_high_voltage_repairs

*

Elektricitet-Magnetism [18899]

Fråga:
Vi har ett lysrör hemma som man kan se flimra om det är mörkt i rummet. Strömbrytaren är till lysröret är avslagen. Vad kan det bero på? /Jonas
/Jonas F, Hultsbergsskolan, Karlstad

Svar:
Jonas! Utan att göra mätningar är det svårt att säga bestämt vad orsaken är.

Det troligaste är att strömbrytaren är felkopplad så att nollan bryts i stället för fasen. Om det finns förbindelse till jord kan det uppstå en spänning över lysröret som kan ge ett svagt ljussken.

Bor du precis under en kraftledning? Fälten under högspänningsledningarna kan bli så höga att de får ett lysrör att lysa lite grann. Detta är knappast sannolikt eftersom man knappast bygger under en kraftledning.

Från ett inlägg till artikeln i länk 1: "Jag minns när jag och min far hälsade på en granne som bodde utanför Södra Sandby. Han hade hängt upp lysrör i snören i trädgården som lyste på natten och det var inga ledningar inkopplade. Bara lysrör som glödde i natten (spooky)".
/Peter E

Nyckelord: kraftledning [7];

1 http://www.sydsvenskan.se/lund/sandby-slipper-kraftledning/

*

Elektricitet-Magnetism [18414]

Fråga:
Hej! När man tänder lampan hemma så går det ju åt mera ström (energi) i elsystemet. Hur reglerar man detta så att det inte blir variationer i elen/belysningen? Hur hålls tillgången på el konstant?
/Thomas Å, Knivsta

Svar:
Thomas! Detta är mycket komplicerat och vi är inte experter.

Vi har ett gemensamt nordiskt kraftnät som matas från många olika källor - från olika platser och med olika sätt att producera elenergin. Vattenkraft och kärnkraft är dominerande, och det är bäst att använda kärnkraften för basbehovet och den mer snabbreglerbara vattenkraften för att matcha efterfrågan. Oljedrivna kraftverk används i Sverige endast vid tillfälliga toppar i efterfrågan.

För att anpassa produktionen till efterfrågan kan man dels reglera på spänningen och dels på frekvensen (man producerar ju växelspänning). För ett stort nät använder man frekvensen: om lasten ökar så minskar frekvensen, varvid man ökar produktionen. All el som tillförs nätet måste naturligvis vara i fas med nätet.

Se vidare Electric_power_transmission#Control och Grid_friendly .

För mer om elproduktion och eltransport, se fråga 15479 och 12463 samt länk 1 och 2.
/Peter E

Nyckelord: kraftledning [7]; energikällor [24];

1 http://www.iea.lth.se/et/E2_12.pdf
2 http://science.howstuffworks.com/environmental/energy/power.htm

*

Elektricitet-Magnetism [15479]

Fråga:
Är det växelspänning eller likspänning i högspänningsledningarna?
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
Är det växelspänning eller likspänning i högspänningsledningarna? Jag har läst flera olika källor och de motsäger varandra. Är det någon ny teknik som gör att det blir en mindre förlust om man överför spännningen likriktad?
/Annika K, Nyströmska skolan, Söderköping

Svar:
De stora ledningarna (från kärnkraftverken och Norrland) är 380 kV växelström. Enligt Electric_power_transmission är ledningarna normalt en aluminium-legering tillverkad av flera trådar och förstärkta med ståltrådar (se bild i länk 1). Koppar användes ibland, men aluminium har lägre vikt för given kapacitet och är dessutom mycket billigare.

Ledningar i havet är ofta högspänd likström - med eller utan returledning. Man kan använda vattnet för att sluta slingan men då får man en oönskad ström genom vattnet/marken. Högspänd likström (HVDC ) utvecklades tidigt av ASEA och de (ABB numera) är forfarande en ledande tillverkare.

Anledningen till att man vill ha hög spänning är att resistansförlusterna blir mindre med ökande spänning. Den transporterade effekten är

  P = U*I dvs I = P/U

Resistansförlusterna om ledningens resistans är r blir

  Pr = r*I2 = r*(P/U)2

För givet P och r minskar alltså resistansförlusterna med ökande U.

Växelspänning ger även vissa kapacitetsförluster - speciellt i vatten som ökar dessa förluster. Anledningen till att man inte enbart använder högspänd likström är att transformeringen växelspänning-likspänning-växelspänning är komplicerad och ger förluster. Speciellt bökigt blir det om man vill ta ut den del ström längs ledningen. Detta är enkelt med transformatorer om man använder växelspänning, men inte effektivt med likström. Behovet av avtappning vid transport under vatten finns ju knappast.

Se Baltic_Cable för information om kabeln mellan Sverige och Tyskland som faktiskt enligt artikeln saknar returledning! Förutom att vi alltså skickar ström genom de stackars torskarna i Östersjön så får vi i Sverige betala tyska höga priser för elenergin i stället för det traditionellt låga svenska priserna! Man har emellertid lagt ner dubbla ledare eftersom man i samband med bygget fick kritik från miljörörelsen. Men i stället för att använda den andra ledningen som returledning kör man nu båda parallellt och alltså utan returledning!

Jag stiger nu ner igen från min apelsinlåda .

Fotnot om system utan returledning:
System med högspänd likström utan returledning (SWER) beskrivs i en Wikipedia-artikel Single_wire_earth_return . Där säger man bland annat:

SWER violates common wisdom about electrical safety, because it lacks a traditional metallic return to a neutral shared by the generator. SWER’s safety is instead assured because transformers isolate the ground from both the generator and user.

Systemen sägs alltså vara oskadliga, men det råder det inte enighet om.
/Peter E

Nyckelord: kraftledning [7]; resistansförluster [2]; *miljöpåverkan [14];

1 http://www.iea.lth.se/et/G4_05.pdf

*

Elektricitet-Magnetism [12758]

Fråga:
Hej. Jag funderar på en fråga som lyder något så här: Varför kan fåglar sitta på kraftledningar på 100 kV utan attt påverkas av spänningen? Det känns som att jag behöver en förklaring.
/Mico G, Fordon, Jönköping

Svar:
Mico! Fåglarna sitter ju normalt med båda "fötterna" på en ledning - de berör alltså varken någon annan kabel eller någon kraftledningsstolpe. Det är det som är "kruxet" - hela fågeln befinner sig på samma spänningsnivå som ledningen den befinner sig på.

Det blir inte livsfarligt förrän en sluten strömkrets bildas så att ström kan flyta genom fågeln från kabeln till jord - t.ex. via en ledningsstolpe. Jag har dock svårt att tänka mig hur detta skulle kunna inträffa i praktiken - svenska fåglar har nog i allmänhet alldeles för små vingspann!

När det gäller människor, däremot, som klättrar på t.ex. kraftledningar för tågtrafiken så inträffar ju tyvärr varje år olyckor med dödlig utgång. Det är inte spänningen i sig som är dödande, utan den resulterande strömmen. Denna "väljer" den kortast möjliga vägen, vilken ofta går genom hjärtat.



/Margareta H

Nyckelord: kraftledning [7];

*

Energi [12463]

Fråga:
Hur fungerar vattenkraft?
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
Jag skulle villja ha en bra beskrivning på hur elen enda uppifrån lule älven kommer hem till mig.
/Alex N, Asken, Strängnäs

Svar:
Vattenkraft är energi som utvinns ur strömmande vatten. Det man vanligen avser med vattenkraft är utvinning av den lägesenergi som vattnet har fått i sitt naturliga kretslopp genom soldriven avdunstning följt av nederbörd på högre liggande markområden. Vatten från regn eller smält snö samlas upp i floder och sjöar.

Vattenkraftverken utnyttjar alltså älvarnas fallhöjd och vattenflöde. Det är vattnets lägesenergi mellan två nivåer, omvandlat till rörelseenergi, som utnyttjas för att skapa elektricitet, se fråga 794 .

Först har man dämt upp älven och leder vattnet i rör i stället för över de ursprungliga vattenfallen. Det ser INTE vackert ut, se nedanstående bild. Vattnet får driva turbiner, som i sin tur driver generatorer.

Nu skall elektriciteten transporteras till södra Sverige. För att få så lite förluster som möjligt, transformerar man upp till en hög spänning (380 kV). Effekten är spänningen*strömmen. Hög spänning ger liten ström och därmed små förluster eftersom effektförlusterna går som strömmen i kvadrat (P=R*I2).

I alla transportledningar har man trefas växelström. Det man vinner är att man genom att anpassa lasten på faserna får en mycket liten returström (nollan) varför man inte behöver en tjock återledare. I stället har man en mycket tunnare kabel som ofta sitter längst upp på masten.

Utanför din bostadsort transformeras spänningen ner i ett par steg, så att du får dina 230V i väggkontakterna.

När du sedan kopplar in en lampa, elektrisk motor eller värmeelement så går det en ström igenom apparaten. Beroende på apparat händer olika saker. En lampa värms upp så att den skickar ut ljus (och värme, vilket inte alltid är så bra). En elektrisk motor ger rörelse som kan utnyttjas t.ex. i en fläkt, värmepump eller kylskåp. I ett värmeelement förvandlas el-energin till värme. I slutändan förvandlas all el-energi till värme, som med tiden läcker ut i omgivningen.

Vattenkraft är en förnyelsebar energiresurs och påverkar miljön ganska lite förutom den skada som orsakas floderna som byggs ut med dammar, konstgjorda sjöar, vattenledare och kraftledningar (se nedanstående bild). Vattenkraft är jämfört med andra energikällor relativt billig vad gäller investeringar och drift. Nackdelen är ovanstående miljöpåverkan och den begränsade tillgången på utbyggningsbara vattendrag.

Se mer om elenergi och vattenkraft på: Energikunskap , Kuhlins hemsida om Vattenkraften i Sverige , Hydropower , Hydroelectricity , Vattenkraft och nedanstående länkar.



/Peter E

Nyckelord: vattenkraft [7]; *miljöpåverkan [14]; kraftledning [7]; energikällor [24];

1 http://people.howstuffworks.com/hydropower-plant.htm

*

Elektricitet-Magnetism [11229]

Fråga:
Hur kommer det sig att det surrar kring kraftledningar och hur uppstår ljudet?
/Niklas B, Gränsälvsgymnasiet, Övertorneå

Svar:
Ljudet kommer sannolikt från koronaurladdningar. Det är stilla urladdningar som inte leder till överslag (gnista). Sjömän har sedan urminnes tider sett "St Elmseld" i masterna under åskväder. Det är koronaurladdningar.
/KS

Se även fråga 2645

Nyckelord: kraftledning [7];

*

Ämnesområde
Sök efter
Grundskolan eller gymnasiet?
Nyckelord: (Enda villkor)
Definition: (Enda villkor)
 
 

Om du inte hittar svaret i databasen eller i

Sök i svenska Wikipedia:

- fråga gärna här.

 

 

Frågelådan innehåller 7179 frågor med svar.
Senaste ändringen i databasen gjordes 2017-09-20 12:13:24.


sök | söktips | Veckans fråga | alla 'Veckans fråga' | ämnen | dokumentation | ställ en fråga
till diskussionsfora

 

Creative Commons License

Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar
.