Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Häfte 8. Aug. 1935 - Om åskan och skyddsmedel däremot, av dr-ing. Müller-Hillebrand
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
122
TEKNISK TIDSKRI F T
5 jan. 1935
den för kraftledningar mest betydelsefulla och farliga
överspänningsformen utgöres av de s. k. direkta
överspänningarna, vilka ha sin orsak i åskslag träffande
ledningens spänningsförande linor eller stolpar.
För att bedöma betydelsen ur störningssynpunkt av
de direkta överspänningarna är det nödvändigt känna
dessa överspänningars struktur både med hänsyn till
maximalamplitud, frontlutning och varaktighet. Det är
glädjande att man ur mätningsteknisk synpunkt numera
genom katodstråloscillograferna har möjligheter till
fullt tillfredsställande undersökningar av de
ifrågavarande överspänningstyperna.
I Förenta staterna skyndade man sig, så fort
katod-oscillograferna blevo tillräckligt driftsäkra, etablera
fältstationer uppställda efter några
högspänningsledningar, vilka voro särskilt utsatta för överspänningar.
Syftet var att direkt mäta genom blixten framkallade
överspänningar. Den praktiska erfarenheten gav vid
handen, att uppgiften ur observationsteknisk synpunkt
var vida svårare än man hade tänkt sig. Det blev mera
en ren hasard, ifall ledningarna råkade träffas av ett
direkt åskslag på så lämpligt avstånd i förhållande till
respektive fältstationer, att fullt användbara
registreringar kunde erhållas.
Efter ett par års ansträngningar förenade med stora
kostnader fick man likväl fram en del resultat ifråga
om överspänningarnas variationsformer. I betraktande
av kostnader och experimentella svårigheter kunde
resultaten måhända synas magra, men de voro icke desto
mindre av största betydelse med hänsyn till bedömande
av hela överspänningsproblemet. Amplituder på 2 till
5 millioner voit, vilka uppnåddes inom något 10-tal
mikrosekunder, uppmättes, och en varaktighet ofta
växlande mellan 20 till 40 mikrosekunder befanns gälla
för de individuella överspänningarna.
Efter några års observationsarbete övergav man
fältmätningarna med katodoscillografer. I stället sökte
man få fram resultat på indirekt väg. Om man
bortser från det mellanstadium, där man begagnade sig
av klydonografer, vilka som bekant ge högst
kvalitativa resultat, började man för några år sedan
omfattande undersökningar av överspänningarna med hjälp
av magnetstavar. Man använde sig härvid av
trådknippen av en kobolt-järn-nickel-legering, vilken visade
sig ha egenskapen att remanent magnetiseras i
närheten av en strömförande ledning, även om
strömimpulsen hade en varaktighet av endast ett fåtal
mikrosekunder.
Man har de sista åren i mycket stor omfattning
uppsatt sådana magnetstavar eller knippen på
kraftledningar både i Förenta staterna genom Lewis och Foust
vid Gen. Electric Co. och i Tyskland genom
Studien-gesellschaft fiir Höchstspannungsanlagen. Förra året
försågos exempelvis 150 järnstolpar av totalt 314 på
Appalachian Electric Power Companys 132 kilovolts
ledning med magnetstavar, uppsatta på vardera av de
4 benen hos stolparna. Även jordlinor och
motviktsledningar blevo på vissa sträckor försedda med dylika
stavar. I liknande omfattning uppsattes stavar pä
några andra ledningar. Genom att efter åsksäsongens
slut uppmäta stavarnas remanenta magnetism kunde
man beräkna den resulterande strömstyrkan i de fall
respektive stolpe, jordlina eller den spänningsförande
ledningen hade träffats av blixten. De uppmätta,
resulterande strömstyrkorna i blixten visade sig variera
från några få kiloampere och upp till ett par hundra.
Undersökningsresultaten äro ytterst viktiga och de
öppna vägen för ett rationellt bedömande av
överspänningsfrågan med hänsyn till många av dess
konsekvenser ifråga om konstruktioner av jordlinor, högsta
till-låtna jordmotstånd etc. över huvud taget möjliggöra
några års omfattande mätningar med dessa billiga,
lätthanterliga magnetstavar att man med relativt god säker-
het kan bedöma överspänningsrisken för en
kraftledning. Frågan huruvida en linje skall förses med
överspänningsskydd eller icke är ju ett typiskt riskproblem,
som bör bedömas efter försäkringsmatematiska
grundel". För bedömningen fordras givetvis ett pålitligt
statistiskt underlag. I syfte att i någon mån få fram
ett dylikt statistiskt resultat, vilket kan vara
tillämpligt på förhållandena i vårt land, ha vi vid institutet
för högspänningsforskning såsom en närliggande
arbetsuppgift tagit upp frågan om mätningar av
blixt-strömstyrkor med hjälp av magnetstavar. Vi ha
härvid i första hand tänkt oss utföra mätningarna på de
större kraftverkens ledningsstolpar samt på åskledare
och vi ha beräknat, att dessa mätningar borde kunna
utföras i relativt stor utsträckning i och med nästa års
åsksäsong.
Mätningarna med magnetstavar lida av en påtaglig
begränsning. De giva riktiga värden endast för
uni-polära strömimpulser och strömstyrkans variationsform
kan icke registreras genom mätningarna.
Sedan några år ha vi därför i Uppsala sökt utföra
vissa kompletterande mätningar av
strömstyrkevariationerna i vertikala blixtar i fria atmosfären, enligt en
vid institutet utarbetad mätmetod. Vid denna ha vi
använt oss av lämpligt dimensionerade ramantenner
och vi ha med katodoscillograf mätt de genom
blixturladdningen inducerade spänningsvariationerna över
dessa ramantenners ändpunkter. Känner man
avståndet till blixtkanalen, vilket observerats, kan man under
vissa förutsättningar ur oscillogrammen beräkna
strömstyrkevariationerna i blixtbanan förutsatt bl. a., att
man håller sig inom ett visst avstånd från blixtbanan.
Av de erhållna oscillogrammen framgår tydligt, att
blixtströmmen består av flera på varandra följande
strömimpulser, vilket resultat står i full
överensstämmelse med våra tidigare undersökningar över blixtens
allmänna urladdningsform.
En beräkning ur det hittills erhållna
oscillografmate-rialet gav vid handen, att de vanligaste strömstyrkorna
lågo mellan 20 till 40 kiloampere, närmast följda av
värden även på 40—60 kiloampere. Extrema
strömstyrkor på upp till 120 kiloampere äro relativt
sällsynta. Mätningsresultatet står i god överensstämmelse
med de värden man funnit i Förenta staterna och i
Tyskland och där man använt sig av stavmagneter vid
mätningarna.
Den maximala strömstyrkeändringens vanligaste
värde uppgår till 3—6 kilompere/mikrosekund, medan
extremvärden på 24—30 kiloampere/mikrosekund äro
sällsynta.
Mätningarna tillåta en bestämning av
strömstyrkevariationerna och ur dessa kan man beräkna de
uppkommande överspänningarna vid direkt åskslag,
förutsatt blixten träffar exempelvis en lina i en vanlig
trefaslinje.
Vid en sådan beräkning måste man räkna med
idealiserade villkor — försumma koronaläckning och
förutsätta, att intet överslag inträffar på isolationen.
Man kan givetvis även tänka sig det fallet, att
blixten träffar en stolpe eller en jordlina och man kan
även under denna förutsättning beräkna de
uppkommande överspänningarna.
Det är alltså tydligt, att man rätt väl behärskar
problemet ifråga om de överspänningar, vilka uppstå
när ledningen direkt träffas av åskslag, trots att
direkta mätningar av dylika överspänningar erbjuda vissa
experimentella svårigheter.
Professor Velander: Efter dr Müller-Hildebrands och
professor Norinders utförliga behandling av de
åskteo-retiska problemen skall jag inskränka mig till några
anläggningstekniska erfarenheter och synpunkter.
Jag lämnar åsido jordlinan och hänvisar till min dis-
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
