Full resolution (TIFF) - On this page / på denna sida - Häfte 3. Mars 1932 - Sten Velander: Jordlinans skyddsvärde ur teknisk och ekonomisk synpunkt
<< 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 been proofread at least once.
(diff)
(history)
Denna sida har korrekturlästs minst en gång.
(skillnad)
(historik)
5 MARS 1932
ELEKTROTEKNIK
43
Forskningar och teorier över åskan.
Åskforskningen är gammal, långt äldre än den
elektriska kraftöverföringstekniken, men den har
först under det senaste årtiondet gått märkbart
framåt. En rad av framstående teoretiska
undersökningar lia tidigare framlagts, men då de icke
verifierats genom experiment, ha deras förutsättningar
länge kommit att hänga mer eller mindre i luften.
Numera ha emellertid katodstråleoscillografen,
klydonografen och därur härledda blixtamperemätare
m. m. givit tekniken större mätmöjligheter.
Forskningen stöter dock på stora svårigheter. Åskvädren
äro lyckligtvis så sällsynta och uppträda under så
växlande former, att det kräves flera års arbeten på
många ledningar och experimentstationer med hela
rader av instrument, innan alla föreliggande frågor
bli lösta. En hel del är dock redan klarlagt speciellt
genom storstilade och omfattande experiment i
U. S. A. I de amerikanska facktidskrifterna är också
åskforskningen samt frågan om huru ledningar,
ställverk, transformatorer m. m. skola utföras för att bli
immuna mot åskan, de mest aktuella
diskussionsämnena.
Jag skall ur det föreliggande materialet först ge
en kort översikt över vad som sker vid en
åskurladdning invid eller på en kraftledning, för att därefter
gå över till frågan, i vad mån jordlinan kan utgöra
ett skydd som är ekonomiskt motiverat.
Det allmänna förloppet vid åskslag och atmosfäriska
överspänningsvågor.
Ett åskmoln inducerar en i regel positiv laddning
å linorna, både på de jordade och de ojordade. De
bortstötta negativa laddningarna hinna bortledas
genom stolpar, över isolatorer osv. När åskmolnet
urladdas blir laddningen fri och rör sig i form av en
vandringsvåg utefter de isolerade ledarna. I de
jordade ledarna avledes vågen snabbt till jord.
Vågens längd och maximala höjd är beroende på
huru snabbt ett åskmoln kan urladda sig. Därom
tvista de lärde. Peek antar att urladdningstiden är
l-10 mikrosekunder. FORTESGUE 100-l 000
mikrosekunder. Har Peek rätt, så kunna dessa
inducerade vandringsvågor bli mycket branta, höga och
farliga. Observationerna ute på ledningarna synas
delvis strida mot varandra.
De utefter ledningen med ljusets hastighet
framilande vandringsvågorna slätas ut mycket snabbt och
förlora dessutom i energi. Härvid spelar koronan
en stor roll. Ändringen i vågmotstånd föranleder
partiell reflexion. En helt avbruten och isolerad
ledare reflekterar vågen med samma potential, vilket
resulterar i spänningsstegring, en direkt jordad ledare
reflekterar den med motsatt potential, med
spänningssänkning som följd.
Om blixten direkt träffar ledarna uppstå
vandringsvågor, vilka som regel äro negativa och
betydligt brantare och högre än de inducerade vågorna.
Vandringsvågorna utefter de isolerade ledarna
kunna föranleda överslag till jord vid stolparna eller
i undantagsfall ute på spännen.
De vandringsvågor som uppstå på jordlinorna vid
direkta blixtnedslag kunna föranleda överslag till de
isolerade faserna såväl ute på spännen som vid
stolpen. Dessa vågor på jordlinorna avledas genom
angränsande jordade stolpar samt reduceras genom
den från jordningspunkten reflekterade vågen av
motsatt tecken. Även om vågfronten är mycket
brant och nedslag sker i stolpen, blir därför
spänningen avsevärt reducerad genom jordförbindningen,
men vid blixtnedslag mitt ute på spännet och en
front på 1 mikrosekund hinner vågen uppnå sitt
maximivärde innan den blir märkbart dämpad.
Fältstyrka, vågfront och våghöjd.
I U. S. A. gjorda mätningar utvisa en fältstyrka
motsvarande vid normala åskväder omkring 1,5
kV/cm med ett maximalvärde på 3,0 möjligen 4,0
kV/cm. Spänningen på ledarna stiger, inom
förekommande höjder över mark eller snarare över
nollpotentialytan, proportionellt mot höjden. Enär det
tar tid för molnet att urladda sig, får aldrig vågen en
mot potentialdifferensen svarande höjd. Vid de av
Peek förutsatta urladdningstiderna blir vågen 1 à 2
MV, vid Fortescues tider 1/10 härav. Samtidigt ökas
våglängden i motsvarande grad.
De största och brantaste vågorna erhållas vid
direkta blixtnedslag. Den högsta överspänningsvåg
som hittills uppmätts hade en höjd av 5 MV och en
frontlängd på en mikrosekund. Mätningarna utfördes
vid en punkt 6 å 7 km från platsen för nedslaget. Med
hänsyn till sannolik dämpning för denna våglängd
samt till de överslag som inträffat vid
nedslagspunkten uppskattas våghöjden strax efter nedslaget
till 15 MV och spänningsstegringen till 10-20 MV
per mikrosekund. Ett par liknande värden finnas
från andra håll. Man räknar numera med 10 à 15
MV som toppvärde vid direkta åskslag.
Strömstyrkan i själva blixtbanan är uppmätt till
bortåt 200 000 amp. och beräknad ur andra
iakttagelser till åtskilligt därutöver.
Erfarenheter rörande jordlinans skyddsverkan.
Trots mängden av erfarenhetsmaterial gå
uppfattningar och synpunkter vida isär. Det är icke blott
att sätta upp en jordlina, ty detta kan ske på många
olika sätt i förhållande till faserna och icke minst
kunna jordförbindningarna vara olika. Slutligen
inverkar även linjens isolationsstandard.
Jag skall ur mängden av iakttagelser söka få
fram en del typiska och från olika håll verifierade
erfarenheter. Det må då förutskickas, att
huvudintresset i U. S. A. knyter sig till 132 och 220
kV-ledningar. Det är på dylika ledningar mätningar
gjorts, drifterfarenheter analyserats m. m.
Statistiken från linjer med och utan jordlinor
visar siffror av följande typer. För en 132
kV-ledning rapporteras 41 urkopplingar per 100 km och
år utan jordlina och 0,8 urkopplingar sedan jordlina
uppsatts. T. o. m. det svåra åskåret 1929 voro
urkopplingarna endast 1,9. Dessa siffror anse dock
t. o. m. beundrarna av jordlinorna såsom allt för
gynnsamma. För en annan ledning rapporteras
71 urkopplingar 1925 utan jordlina och endast 4,4
med jordlina år 1926, som dock hade endast hälften
så mycket åska. För en 132 kV-anläggning
rapporteras: trästolpledning utan jordlina 47 urkopplingar
per 100 km och år; linjer med minst en jordlina i
genomsnitt 12 urkopplingar; linje med jordlinor,
dock framdragen i mindre åskrik trakt, 2,2
urkopplingar per 100 km och år. Efter att ha korrigerat
för olikheten i åskfrekvens o. d. erhålles vid denna
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
