Det finns väl olika fördelar med olika frekvenser? Vad menar du gjorde 50 Hz till det bästa? Värtaverket i Stockholm när det byggdes 1901 genererade 25 Hz. Distributionsnätet i staden gjordes med 6 kV trefas till ett antal omformarstationer där det gjordes om till likström för innan det kom in i hushållen. När vattenkraftverket i Untran öppnade var det också 25 Hz. Överföringen till Stockholm gjordes med 100 kV.D Daniel 109 skrev:
Det är såvitt jag förstår endast historiska orsaker till att vi fortfarande har 16 2/3 Hz till järnvägen. Men det är väl varken idag eller var i början av 1900-talet så att en frekvens är den optimala? Större förluster i överföringen med högre frekvens. Större transformatorer och ett ojämnare effektflöde med lägre frekvens så länge vi talar om enfas.
En lägre frekvens kräver framför allt större transformatorer och motorer för samma effekt. Dessutom får man ett synligt flimmer från lampor. En högre frekvens ger i stället en högre transmissionsförlust på långa ledningar. 50Hz var en bra kompromiss.
16 2/3Hz var för att det var lättare att få till hastighetsregleringen i lok med en lägre frekvens. Att vi fortfarande kör på den är gör att det inte är värt att byta. Danmark elektrifierade sin järnväg klart senare. Man pratade då med sina grannar Tyskland (16 2/3Hz) och Sverige (16 2/3Hz). Båda rekommenderade då 50Hz, efter som man räknade med att gå över till det. Vilket har resulterat i att Danmark ligger mellan två järnvägsnät som har lägre frekvens och spänning.
(Spårvagn och tunnelbana har för övrigt likström.)
16 2/3Hz var för att det var lättare att få till hastighetsregleringen i lok med en lägre frekvens. Att vi fortfarande kör på den är gör att det inte är värt att byta. Danmark elektrifierade sin järnväg klart senare. Man pratade då med sina grannar Tyskland (16 2/3Hz) och Sverige (16 2/3Hz). Båda rekommenderade då 50Hz, efter som man räknade med att gå över till det. Vilket har resulterat i att Danmark ligger mellan två järnvägsnät som har lägre frekvens och spänning.
(Spårvagn och tunnelbana har för övrigt likström.)
Malmbanan hade 15Hz från början, det stämmer som Soltorp40 skriver.
Och omläggningen till 16 2/3 Hz kom sig av när järnvägens elektrifiering ökade och man ville underlätta omvandlingen till järnvägsström från 50Hz stamnät.
Och ytterligare, anledningen till den låga frekvensen var för att kommutatormotorn som användes då behövde låga frekvenser för att inte kräva alltför många poler och därmed få alltför stor diameter.
Diametern var ett problem ändå, men hanterades.
Frekvensen har inte ändrats, fast den idag kan vara vad som helst, t.ex. RC-loken går lika bra på 16Hz som 50Hz. Men det är mycket osäkert om det är någon fördel med 50Hz, visst slipper man omformarstationer, men det är ju hårdvara som redan finns på plats. Och förlusterna i nätet blir något lägre vid 16Hz än 50Hz.
Nu är detta offtopic, men hemmakatten kommer snart och raderar mitt inlägg, så sitt lugna i båten.
Och omläggningen till 16 2/3 Hz kom sig av när järnvägens elektrifiering ökade och man ville underlätta omvandlingen till järnvägsström från 50Hz stamnät.
Och ytterligare, anledningen till den låga frekvensen var för att kommutatormotorn som användes då behövde låga frekvenser för att inte kräva alltför många poler och därmed få alltför stor diameter.
Diametern var ett problem ändå, men hanterades.
Frekvensen har inte ändrats, fast den idag kan vara vad som helst, t.ex. RC-loken går lika bra på 16Hz som 50Hz. Men det är mycket osäkert om det är någon fördel med 50Hz, visst slipper man omformarstationer, men det är ju hårdvara som redan finns på plats. Och förlusterna i nätet blir något lägre vid 16Hz än 50Hz.
Nu är detta offtopic, men hemmakatten kommer snart och raderar mitt inlägg, så sitt lugna i båten.
@Daniel 109 har rätt i tvåfas-diskussionen. Att ett enfas-system med mittpunktsjord inte är ett tvåfassystem inses lätt när man tittar på de komplexa polära representationerna:
Enfas mittavtappat:
V1 = exp(jwt)
V2 = exp(jwt + j*pi) = exp(jwt)*exp(j*pi) där exp(pi) är ett realtal och därför blir spänningarna identiska, om än med omvänt tecken. Det är alltså ingen fasskillnad mellan spänningarna, vilket definierar är definitionen på olika faser.
Jämför äkta tvåfas:
V1 = exp(jwt)
V2 = exp(jwt+j*pi/2) = exp(jwt)*exp(j*pi/2) = exp(jwt)*j vilket inte har samma fasvinkel som V1. Alltså krävs det 90 grader fasvinkel mellan faserna i ett tvåfassystem.
Det är direkt felaktigt, om än inte ovanligt, att kalla ett mittavtappat enfassystem för tvåfassystem.
Det inses också visuellt om man ritar ut faserna som de ligger i lindningarna i en generator, en enfaslindning ligger på en ledd i maskinen, tvåfas ligger vinkelrätt mot varandra och trefas förskjutet med 120 grader. Det är inte rimligt att prata om n-fas-system där n inte är ett primtal, därför kan det inte finnas 4-fas-system heller. Det inses också lätt eftersom det isåfall är två enfassystem med 90 grader fasvinkel, dvs ett äkta tvåfassystem.
Ovan är jwt alltså den lata skrivningen av j (eller i, den imaginära identiteten) * omega * t, och exp är exponentialfunktionen e
Enfas mittavtappat:
V1 = exp(jwt)
V2 = exp(jwt + j*pi) = exp(jwt)*exp(j*pi) där exp(pi) är ett realtal och därför blir spänningarna identiska, om än med omvänt tecken. Det är alltså ingen fasskillnad mellan spänningarna, vilket definierar är definitionen på olika faser.
Jämför äkta tvåfas:
V1 = exp(jwt)
V2 = exp(jwt+j*pi/2) = exp(jwt)*exp(j*pi/2) = exp(jwt)*j vilket inte har samma fasvinkel som V1. Alltså krävs det 90 grader fasvinkel mellan faserna i ett tvåfassystem.
Det är direkt felaktigt, om än inte ovanligt, att kalla ett mittavtappat enfassystem för tvåfassystem.
Det inses också visuellt om man ritar ut faserna som de ligger i lindningarna i en generator, en enfaslindning ligger på en ledd i maskinen, tvåfas ligger vinkelrätt mot varandra och trefas förskjutet med 120 grader. Det är inte rimligt att prata om n-fas-system där n inte är ett primtal, därför kan det inte finnas 4-fas-system heller. Det inses också lätt eftersom det isåfall är två enfassystem med 90 grader fasvinkel, dvs ett äkta tvåfassystem.
Ovan är jwt alltså den lata skrivningen av j (eller i, den imaginära identiteten) * omega * t, och exp är exponentialfunktionen e
@Daniel 109 Jag är helt med på de för och nackdelar du skriver med olika frekvens. Och eftersom det landat på 50 eller 60 Hz i hela världen får man anta att det är en gynnsam kompromiss. Du antydde att det kanske inte längre var den bästa kompromissen. Vad är det då som ändrats.
För tågens del vad det i begynnelsen kommuterade motorer. I princip likströmsmotorer som trots allt kan gå på växelström. Induktansen i motorn gör att strömmen sjunker med ökad frekvens. Så det var i det fallet för att man kunde göra motorn mindre om frekvensen var låg som man valde 15 Hz. Har även Sverige haft planer på att gå över till 50 Hz för tågen eller var det bara Tyskland? Jag trodde att Danmark valde 50 Hz 25 kV därför att det är ett nyare och i de flesta avseenden bättre system som trots allt finns på många andra håll i Europa. När Danmark elektrifierade sin järnväg fanns det ju heller ingen bro till Sverige. Så att det var olika system i Sverige och Danmark var inget problem då.
För tågens del vad det i begynnelsen kommuterade motorer. I princip likströmsmotorer som trots allt kan gå på växelström. Induktansen i motorn gör att strömmen sjunker med ökad frekvens. Så det var i det fallet för att man kunde göra motorn mindre om frekvensen var låg som man valde 15 Hz. Har även Sverige haft planer på att gå över till 50 Hz för tågen eller var det bara Tyskland? Jag trodde att Danmark valde 50 Hz 25 kV därför att det är ett nyare och i de flesta avseenden bättre system som trots allt finns på många andra håll i Europa. När Danmark elektrifierade sin järnväg fanns det ju heller ingen bro till Sverige. Så att det var olika system i Sverige och Danmark var inget problem då.
Likström? Det är ju dödtråkigt!F Finndjävel skrev:
/Citat av Michael B. Tretow
För att fortsätta lite off-topic...
Det har visat sig med 50Hz, bla i Danmark, att det inte funkar med stora enfasiga belastningar i 3-fasnät. Så i praktiken behöver man omformarstationer 3-fas till enfas även för 50Hz-näten, dvs inte mycket till vinster.
Man kan ha mindre transformatorer på tågen, men då måste man lägga på mer barlast för att få upp vikten, annars slirar hjulen mot rälsen...
Och Porjus kraftstation var rätt fantastisk när den byggdes! Där fanns generatorer för 15Hz (järnvägen), 25 Hz (Malmfälten), 50 Hz (Allmän elektrifiering i bygden) och likström (magnetisering i generatorerna). Något/några av aggregaten hade flera generatorer på samma axel, för att kunna ersätta varandra vid ev. driftstörningar.
Det har visat sig med 50Hz, bla i Danmark, att det inte funkar med stora enfasiga belastningar i 3-fasnät. Så i praktiken behöver man omformarstationer 3-fas till enfas även för 50Hz-näten, dvs inte mycket till vinster.
Man kan ha mindre transformatorer på tågen, men då måste man lägga på mer barlast för att få upp vikten, annars slirar hjulen mot rälsen...
Och Porjus kraftstation var rätt fantastisk när den byggdes! Där fanns generatorer för 15Hz (järnvägen), 25 Hz (Malmfälten), 50 Hz (Allmän elektrifiering i bygden) och likström (magnetisering i generatorerna). Något/några av aggregaten hade flera generatorer på samma axel, för att kunna ersätta varandra vid ev. driftstörningar.
Avemo: Mycket av det som gjorde likström till ett dåligt alternativ under tidigt 1900tal är löst i dag. Det är inte självklart att växelström är bättre i dag. Likström har vissa fördelar, även om jag tror att fördelarna överväger för växelström.
När det gäller trådskaparens frågeställning och sjukhusen i Umeå och Skövde så handlade det om att minska störningar från rummets 50 Hz installation vid mätning av t.ex. EEG och EKG (hjärna och hjärta)lnilsson skrev:
https://www.elinstallatoren.se/inne...m-pa-sjukhus-vardpersonalen-har-nog-vant-sig/
Signalerna är väldigt små (mV eller mindre) och källan till signalerna i människokroppen är högohmig. Det innebär att man har förstärkare med högohmiga balanserade ingångar och filtrerar dessutom bort 50 Hz fältet med olika metoder. Tyvärr påverkar denna filtrering även kvalitén på matsignalen som läkaren använde för analys och diagnos.
Genom att installera en transformator med mittuttag på sekundärsidan (230 V balanserad eller tvåfasspänning med 180 graders fasförskjutning) och mata rummets elinstallation med den spänningen, så skapas i rummet två motriktade elfält som i princip tar ut varandra.
Man kan då mäta utan att använda 50 Hz filter och transformatorn dämpar även ledningsbundna störningar via elnätet och läckströmmar.
Det ger bättre analys och diagnos samt innebär att det oftast går fortare att mäta.
Kostnaden är inte speciellt stor och sparar fort igen om man slipper boka om patienter vars mätningar har varit omöjliga att genomföra.
Redigerat:
Se där ja. Nu glider vi verkligen iväg OT men jag måste ändå kommentera ett par saker. Dessutom har tråden redan spårat och det finns ett antal människor här på BH som är intresserade av allt möjligt konstigt (förutom mig då).
1. Det var inte så att det fanns stora problem som man var tvungen att få bukt med. Det fanns ett teoretiskt problem och man ville se om det gick att göra något bättre.
2. Elektriska störningar vad gäller rutin-EKG är ett minimalt problem. Det sitter ett notchfilter i apparaterna för 50 Hz och eftersom signalen vi är intresserade av är betydligt mer lågfrekvent än så är det inte ett stort problem kliniskt. Det sitter andra filter också för att förhindra t.ex. baslinjedrift vid kontinuerligt EKG vilket gör att J-regionen blir svårbedömd på ett rent övervaknings-EKG (och således ST-sträckan, som man använder för ischemidiagnostik). På ett diagnostiskt EKG kompenseras det för detta.
3. Den största anledningen till att EKG behöver tas om är att patienten inte ligger still. Detta är enormt vanligt, sannolikt många storleksordningar vanligare än elproblem.
4. Det finns speciella situationer, t.ex. elektrofysiologilab där man invasivt (=slang i och/eller på hjärtat) mäter elektriska impulser. Där är det betydligt känsligare men då är det även känsligt av andra skäl.
För EEG kan jag inte uttala mig på samma sätt eftersom jag har betydligt mindre erfarenhet av det. Signalerna man mäter på är i huvudsak mer lågfrekventa där också (1-40 Hz, ca) men visst kan det förvränga signalen med notchfilter på högfrekeventa komponenter. Även där är det ett betydligt större problem med muskelrörelser eftersom de signalerna är betydligt starkare än de små (<1 mV) potentialer man fångar upp från hjärnytan.
Artikeln är skriven 2017, och en viss Martin Lundmark figurerar prominent i den. Är det en slump eller kan du berätta mer om vad det hela ledde till? Speciellt intresserad är jag av ev utfall av undersökningar som plötsligt blev möjliga att göra.
mvh
Tommi, Specialistläkare, Anestesi och intensivvård
1. Det var inte så att det fanns stora problem som man var tvungen att få bukt med. Det fanns ett teoretiskt problem och man ville se om det gick att göra något bättre.
2. Elektriska störningar vad gäller rutin-EKG är ett minimalt problem. Det sitter ett notchfilter i apparaterna för 50 Hz och eftersom signalen vi är intresserade av är betydligt mer lågfrekvent än så är det inte ett stort problem kliniskt. Det sitter andra filter också för att förhindra t.ex. baslinjedrift vid kontinuerligt EKG vilket gör att J-regionen blir svårbedömd på ett rent övervaknings-EKG (och således ST-sträckan, som man använder för ischemidiagnostik). På ett diagnostiskt EKG kompenseras det för detta.
3. Den största anledningen till att EKG behöver tas om är att patienten inte ligger still. Detta är enormt vanligt, sannolikt många storleksordningar vanligare än elproblem.
4. Det finns speciella situationer, t.ex. elektrofysiologilab där man invasivt (=slang i och/eller på hjärtat) mäter elektriska impulser. Där är det betydligt känsligare men då är det även känsligt av andra skäl.
För EEG kan jag inte uttala mig på samma sätt eftersom jag har betydligt mindre erfarenhet av det. Signalerna man mäter på är i huvudsak mer lågfrekventa där också (1-40 Hz, ca) men visst kan det förvränga signalen med notchfilter på högfrekeventa komponenter. Även där är det ett betydligt större problem med muskelrörelser eftersom de signalerna är betydligt starkare än de små (<1 mV) potentialer man fångar upp från hjärnytan.
Artikeln är skriven 2017, och en viss Martin Lundmark figurerar prominent i den. Är det en slump eller kan du berätta mer om vad det hela ledde till? Speciellt intresserad är jag av ev utfall av undersökningar som plötsligt blev möjliga att göra.
mvh
Tommi, Specialistläkare, Anestesi och intensivvård
Vi är inte alls eniga...M Millox skrev:
menar Du med skrivningen exp( uttryck ) verkligen e <upphöjt till> uttryck, som är den vanligaste tolkningen av det skrivsättet?
Mycket udda teoribok Du hittat. Första gången någonsin jag sett en växelspänning definierad som e upphöjt i faslägel!
En del av Dina påståenden anser jag vara direkt felaktiga, bland annat det.
Det brukliga sättet att skriva en växelspänning analytiskt är U(t) = A * sin (omega * t + fi), där A är en konstant, Amplituden. omega är vinkelhastigheten och fi är fasvinkeln. Om man önskar räkna i radianer är omega = 2 * pi * f (f=frekvensen). Om man önskar räkna i grader är omega = 360 * f.
sin-funktionen kommer att ha värden i intervallet -1 ... 1, och den kommer varje period när tiden växer att ha samma värde när tiden har växt med exakt en periodtid. Vid vinkeln 90 grader = pi/2 radianer är värdet av sinusfunktionen 1. Vid vinkeln 270 grader = 3 * pi / 2 radianer är värdet -1.
Fasspänningen för ett 2-fassystem vid fasvinkeln 90 grader är alltså A, och vid fasvinkeln 270 grader -A. Detta är INTE samma spänning, lika lite som att +12V och -12V på mittjordat 24V likströmssystem med 2 seriekopplade bilbatterier och jord i mittpunkten skulle vara samma sak, bara att koppla ihop.
Definitionen av ett flerfassystem är att för N-fassystem, där N är ett heltal >= 1, erhålles i varje fas en över tiden symmetrisk fasspänning med en inbördes fasförskjutning mellan närliggande faser av {360 grader | 2 pi radianer} / N.
Det finns de som menar att "flerfassystem" endast kan diskuteras för N >= 2, och somliga menar att det endast funkar för N >= 3. Men matematiskt och analytiskt fungerar det alldeles utmärkt från N >= 1. Språkligt kan jag dock hålla med om att ett enfasssytem (N=1) inte känns som flerfasigt.
För ditt exempelsystem där faserna har en inbördes vinkel av 90 grader = pi/2 radianer ger definitionen att N = 4. Med andra ord ett "4-fasssytem", oavsett om alla fyra dras ut från generatorn, eller om de ens existerar. Det var väl Westinghouse/Tesla som utgick från en sådan lösning, med 2 lindningar/spolar i sina generatorer, och 4 trådar för överföring i elektrifieringens barndom. Att kalla det 2-fassystem är bara för att förvilla för den som vill lära sig räkna på växelspänning.
Som exempel på högre fasantal (ett jämt antal) används 6-fassystem praktiskt genom att likriktas med 12 likriktarelement (dioder...) och ger då en likspänning som är jämnare än om man bara hade använt trefas och 6 dioder. 6-fas kan erhållas från 3-fas med en transformator som dubbla sekundärlindningar, anordnade olika så att det blir 60 graders fasskilnad mellan de respektive lindningsändarna.
Jag har blivit tillfrågad att hjälpa till i samband med att sjukvården inte har kunnat bemästra störsituationen.tommib skrev:
Det jag gjort är ett svar på den frågan.
Här är en länk som handlar om störsituationer vid mätning på patienter.
https://www.svt.se/nyheter/lokalt/vasterbotten/tvingas-skicka-hem-patienter-pa-grund-av-elstorningar
Det är ju bra om du kan upplysa om att det inte är bekymmersamt att mäta i sjukhusmiljö. Så lät det inte när jag t.ex. var inbjuden till medicinteknikkonferensen i Umeå.
I (moderna) flygplan använder man växelspänning vid 400 Hz, utan nolledare inbillar jag mig.
Kanske vore det ett bra system om man vill ha störningsfritt vid 50Hz, alltså att använda flygutrustning. Om man lägger patienten och utrustningen i ett metallrör (exempelvis ett utrangerat flygplan) så borde det skärma av en hel del yttre störningar också!
Om Du kan utveckla "ambulansflyget" av detta vill jag bli omnämnd i rapporten ;-)[/QUOTE]
Det är kul med lite järnvägshistoria som bonus!Mikael_L skrev:
Malmbanan hade 15Hz från början, det stämmer som Soltorp40 skriver.
Och omläggningen till 16 2/3 Hz kom sig av när järnvägens elektrifiering ökade och man ville underlätta omvandlingen till järnvägsström från 50Hz stamnät.
Och ytterligare, anledningen till den låga frekvensen var för att kommutatormotorn som användes då behövde låga frekvenser för att inte kräva alltför många poler och därmed få alltför stor diameter.
Diametern var ett problem ändå, men hanterades.
Frekvensen har inte ändrats, fast den idag kan vara vad som helst, t.ex. RC-loken går lika bra på 16Hz som 50Hz. Men det är mycket osäkert om det är någon fördel med 50Hz, visst slipper man omformarstationer, men det är ju hårdvara som redan finns på plats. Och förlusterna i nätet blir något lägre vid 16Hz än 50Hz.
Nu är detta offtopic, men hemmakatten kommer snart och raderar mitt inlägg, så sitt lugna i båten.
Varför så tvär? Jag vill genuint lära mig mer.M Martin Lundmark skrev:
Vad jag anmärker på i ditt sätt att skriva är att du fick det att framstå som att det var stora problem som hade drivit fram detta när det i själva verket, enligt artikeln du länkade, handlade om enstaka problem och ett slags experimentverkstad.
Jag har inte sagt att det inte är bekymmersamt att mäta i sjukhusmiljö. Däremot har jag sagt att elstörningar ligger väldigt långt ner på listan över problem. Det du länkade denna gång handlar om EEG, i texten. I artikeln nämns också problem med ett telemetrisystem (EKG) men då handlade det om radiostörningar på samma frekvensvband vilket är helt orelaterat till just detta (men likafullt ett problem). EEG har jag som sagt mindre erfarenhet av och jag reserverade mig lite i mitt inlägg. Det är väldigt känsligt och kräver mycket finlir.
Intressant nog visar man i filmen inte ens det utan man visar ENeG (Elektroneurografi) eller möjligen EMG (troligen inte dock).
Jag är fortfarande intresserad av vad som hände. Blev det bättre med mittpunktsjordade matningar? Minskade störningarna? Vad är teorin bakom störningarna? Var det ledningsbundet? Har du några exempel på när det gick fortare att mäta?M Martin Lundmark skrev:
Speciellt intresserad är jag av påståendet att det skulle ge bättre analys och diagnos. Det vore verkligen anmärkningsvärt.
BTW, att sjukvården inte klarar av att bemästra störsituationen, om man bara avser sjukvårdspersonal, har sannolikt med att göra att den genomsnittliga kollegans förmåga till felsökning och avhjälpande är att kolla att alla tåtar sitter i sina hål och sen starta om utrustningen.
Vi är också vana att jobba under förhållanden där vi har inkomplett information och suboptimala mätningar. Överläkaren Nord är klinisk neurofysiolog vilket är en krävande specialitet och man strävar sannolikt efter perfekta mätningar. Det är givetvis bra och bör eftersträvas för att driva t.ex. EP-diagnostik men det lirar inte med tonen i ditt initiala inlägg gällande detta där det framstod som att sjukvården hade stora problem.
Jag kan också bidra med några exempel på konstigheter, så att det inte framstår som att jag sågar dig fullständigt. Vi hade problem med en modell av vätskevärmare som gav EKG-störningar. Jag vet inte om de någonsin löste problemet eftersom vi inte använder den modellen längre. Vi har en speciell utrustning som bara får användas i batteridrift när den är ansluten mot patient eftersom tillverkaren inte verkar kunna (vilja, hmmm) garantera säker isolation från patienten. Så elektriska problem finns, men de ligger ganska långt ner på listan som sagt.
Vi har för övrigt vad jag vet IT-nät på IVA. Vet inte exakt hur det är uppbyggt men vi har massor av jordfelsövervakning överallt.
Redigerat:
