220V / 50Hz - hadde vi valgt det samme i dag?

[Nedward]

Man må se helhetsbildet når man snakker om kon

Så vidt som jeg vet så er det nå helt slutt på å bruke likestrømsanlegg ombord i skip, fordi denne løsningen ikke er konkurransedyktig i forhold til vekselstrømsanlegg.

Helt slutt på likestrømsanlegg? Fins det UPS-anlegg som kun basert på vekselstrøm er like gode som likestrømsanlegg idag? Fins det hastighetsregulering av asynkronmotorer som fungerer like bra uten å gå innom likestrøm?

Jeg tror man må se på helhetsbildet når man snakker om konkurransedyktig. At DC-forsyning er mer energieffektivt til UPS og frekvensomformer er det liten tvil om. Men når man tenker at man må investere for å få DC-forsyningskrets til disse tingene må man et stykke opp i størrelse før at man får avkastning på investeringen ila. levetiden til anlegget.

[sinnaelgen]

Det finnes en kollektivtrafikk som går på strøm.

slik jeg forstår det så bruker man ikke likestrøm der . hvorfor ikke hvis det er så enkelt ?

 

på Nordlandsbanen er toget drevet frem av en eller fler elektriske motorer , men strømmen er generer av en diesel generator . meg betjent heler ikke her har man satset på likestrøm , hvorfor

 

nå har jeg ikke studert lovene om elektrisitet, men er det ikke slik at det er de som i praksis setter betingelsene for at man ender opp med 230V / 50 HZ ?

 

Skulle man så begynne på nytt så må man da endre loven eller ?

og hvilken grunn vill man legge til grunn for at det ville være enkelt å bygge ut et nytt elektrisk kollektiv tilbud som bruker likestrøm.

 

( dette har ingen tin med kollektivtransporten i seg selv , men det elektriske anlegget )

Endret 25. august 2012 av den andre elgen

[StormEagle]

Det finnes en de kollektivtrafikk som går på strøm.

slik jeg forstår det så bruker man ikke likestrøm der . hvorfor ikke hvis det er så enkelt ?

 

på Nordlandsbanen er toget drevet frem av en eller fler elektriske motorer , men strømmen er generer av en diesel generator . meg betjent heler ikke her har man satset på likestrøm , hvorfor

Hva er en "de kollektivtrafikk" elgen?

 

Og jo diesel-elektriske tog bruker også DC:

http://en.wikipedia....Diesel-electric

 

Som du ser likerettes strømmen etter generatoren for så å brukes til hastighets kontrollerte motorer (enten AC eller DC motorer)

 

Hvis de diesel-elektriske togene skulle ha brukt bare AC så måtte man ha kjørt dieselmotoren på forskjellige hastigheter og dermed fått mye høyere drivstofforbruk, mens når man går via DC så kan man kjøre dieselmotoren på ideellt turtall hele tiden. Og hvis man skulle hatt bare AC måtte man også ha hatt en girkasse. Det slipper man også når man går via DC.

 

Men dette kunne du lett ha funnet ut med google elgen. Så hvorfor gjør du ikke det før du kommenterer?

Endret 25. august 2012 av flesvik

[Nedward]

nå har jeg ikke studert lovene om elektrisitet, men er det ikke slik at det er de som i praksis setter betingelsene for at man ender opp med 230V / 50 HZ ?

Både og. Boliger er lovregulert til 230/400V. Industri kan bruke 690 og 1000V om det er ønskelig. Dette er da underlagt Forskrift for elektriske lavspenningsanlegg. Skal du ha høyere spenning gjelder en annen forskrift.

Forøvrig er det ikke et problem i seg selv å endre forskriften, eller å få dispensasjon fra den så lenge man har en god grunn. Jeg vil si at utbygging av energi effektiv kollektivtransport gir en slik dispenasasjon. Dog handler ikke denne diskusjonen om dagens forskrifter heller, og i et samfunn hvor den elektriske infrastrukturen skal bygges fra grunnen av kan det godt tenkes at det settes en annen standard enn den vi har i dag.

 

og hvilken grunn vill man legge til grunn for at det ville være enkelt å bygge ut et nytt elektrisk kollektiv tilbud som bruker likestrøm.

 

( dette har ingen tin med kollektivtransporten i seg selv , men det elektriske anlegget )

Vi har listet grunnene til å bruke likestrøm veldig mange ganger nå. Du ser det bare ikke.

I kolektivtransport har du følgende grunner til å bruke DC:

 

 

* Mindre overføringstap i overføringsnettet (ledningene)

* Mindre tap ved regulering av hastighet på motorer (man slipper et konverteringssteg)

* Færre ledere iforhold til vekselstrøm

* Kan ha tynnere ledere fordi man ikke har fenomenet skin-effect i likestrømsanlegg

 

 

Det virker på meg som om du er mer opptatt av å være uenig på trass enn å finne en grunn til å være det. Du synser og tror, vrir om på ting og lager nye problemstillinger.

Endret 25. august 2012 av Nedward

[Jotun]

nå har jeg ikke studert lovene om elektrisitet, men er det ikke slik at det er de som i praksis setter betingelsene for at man ender opp med 230V / 50 HZ ?

Hva i alle dager har lover og forskrifter med denne diskusjonen å gjøre?

 

Og, trodde du gikk grunnkurs elektro. Da burde du faktisk ha hatt om disse forskriftene.

[sinnaelgen]

Nå oppfatter jeg ikke de grunnene som det som avgjør om det er det som gjør det enkelt eller vanskelig men andre faktorer . det er også grunne til at jeg spurtet

 

om dere mer at jeg er her bare for å vær uenig så er det fullstendig feil.

jeg oppfatter dere stikk motsatt , at der godtar omtrent alt uten å stille spørmål.

selvfølgelig vet jeg at det heller ikke er riting

[sinnaelgen]

En ting som kunne ha vært interessent ville være hvor mye effekt man må bruke for få gjort et gitt arbeid med AC og DC.

Altså hvor mye vekestrøm må man bruke i forhold til likestrøm for å få gjort det samme arbeidet

f.eks hvor mye vil 230v/50 HZ tilsvare i likestrøm

 

og se hva forskriften begrenser her.

[arne22]

Det er mye interessant i denne tråden, og mange gode ideer.

 

Kikket litt gjennom og oppdaget at det var et innlegg som faktisk var et svar på min egen kommentar om elektriske anlegg på skip. I denne sammenheng så ble det i et svar hevdet at DC var på vei inn i skipene igjen, og det ble lagt en link: http://www.abb.com/c...f60032482e.aspx

 

Når det gjelder denne linken så tror jeg at dette bare dreier seg om framdriftsdelen, altså det som gir spenning til hovedmotoren, mens den øvrige power distribusjon skjer via vekselspenning, på grunn av de fordeler som dette gir. I det opplegget som ABB beskriver så er det sannsynligvis også slik at man til sist omformer DC til AC for bruk i selve framdriftsmotoren. (Sikker er jeg imidlertid ikke, og det skulle vært interessant å spurt dem, dvs ABB.)

 

Når det gjelder graden av effektivitet, så sier vel ikke forskriftene noe om det.

 

En forskjell mellom AC og DC er at releer og brytere får nokså kort levetid ved bruyk av DC, det danner seg en lysbue når man slår av og på. Ved bruk ac AC så øker man levetiden til koblingsutstyret, og ved hjelp av en transformator så kan man lett endre spenningsnivået. En annen funksjon til transformatoren er å ivareta et "galvanisk skille", noe som er positivt for sikkerheten i anlegget. En tredje faktor er at asynkronmotren er den mest brukte, den billigste og den mest robuste motortypen, og den går på trefase vekselstrøm.

 

Hvis man skal sammenligne effektivitet så blir det ikke bare å sammenligne en eller tofase AC systemer med DC, man må også sammenligne med 230/400V trefase AC systemer.

 

Jeg ville vel tro at det i dag er mulig å så og si "overvinne" alle de ekstra problemene som følger av å bruke DC, men prisen blir mye høyere og man får et mer komplisert anlegg som krever mye mer vedlikehold. På grunn av større vedlikeholdskrav og flere feilkider så vil man kunne få flere feil og flere branner.

 

Når det gjelder "effektivitet" så kommer jo dette mye an på hvor govt man dimensjonerer og hvor mange kroner man legger i anlegget, og hva slags komponenter man bruker. Stort sett så vil jeg vel gjette på at det blir noenlunde hips om happ for DC og AC, ved så lave frekvens som 50 Hz.

 

Som det står nevnt i tråden over så slipper man et kapasitivt tap ved overføring av høyspent over store strekninger hvis man bruker DC. Også dette prinsippet er dyrt å ta i bruk, men det skal vist være i bruk noen forholdvis få steder. (Ikke i det norske distribusjonsnettet, tror jeg.) Inne i en bygning så vil det kapasitive tapet være praktisk talt lik null.

Endret 26. august 2012 av arne22

[Nedward]

...

Det stemmer det du sier. Motorene og resten av anlegget er fortsatt DC.

 

 

 

http://gcaptain.com/exciting-times-engineering-evolution/

 

Jeg vet det brukes DC i sjøkablene mellom Norge og Danmark. Også er jeg usikker på hvorvidt det blir brukt til forsyning til offshore installasjoner. Jeg vet jeg har lest om likestrømforsyning til offshore, men om det brukes aner jeg ikke.

[Simen1]

Hvordan er levetiden på halvlederreléer kontra mekaniske reléer brukt med DC og AC? Jeg regner med DC mekaniske kommer dårligst ut, men kan DC på halvlederreléer konkurrere med levetiden på mekaniske DC reléer?

[Twinflower]

...

Det stemmer det du sier. Motorene og resten av anlegget er fortsatt DC.

 

Fortsatt AC mener du vel

 

Egentlig er alle forbrukere fortsatt AC på ABBs DC-grid (eller Siemens bluedrive plusC, som er noe tilsvarende).

Hovedpoenget er at dieselmotorene kan gå på variabelt turtall og være mer drivstofføkonomiske. Men da blir frekvensen på spenningen fra generatorene tilsvarende varierende. Derfor likerettes den og det lages en DC-tavle hvor det er vekselretting til fremdriftsmotorer og til andre 230/450v distribusjonstavler.

[Jotun]

...

Det stemmer det du sier. Motorene og resten av anlegget er fortsatt DC. http://gcaptain.com/exciting-times-engineering-evolution/ Jeg vet det brukes DC i sjøkablene mellom Norge og Danmark. Også er jeg usikker på hvorvidt det blir brukt til forsyning til offshore installasjoner. Jeg vet jeg har lest om likestrømforsyning til offshore, men om det brukes aner jeg ikke.

DC brukes ved sjøkabler grunnet kapasitans problemer ved AC bruk.

 

Når det kommer til bruk av AC på skip så er nok det i hovedsak av samme grunn som at DC aldri kommer til å slå skikkelig gjennom. AC er standarden, enklest å få utstyr til osv osv.

 

Det blir noe helt annet når man skal se bort fra dette og vurdere "hva som er best" og "hva man ville valgt i dag om man begynte på nytt"

 

For da vil faktorer som priser på forskjellig utstyr ikke kunne vurderes. En Asynkron kortslutningsmotor er billig og enkel. Men mye av grunnen til dette er jo at det lages hinsides mange av de. Hadde DC vært standarden og AC ved siden, ville nok utviklingen ført til at DC produkter ville falt i pris.

 

Det sier seg selv når man i mange tilfeller, til tross for AC utbredelsen, går for DC selv med de ekstra kostnadene det fører.

 

Hadde det ikke vært for den dyre biten med AC --> DC --> AC ville nok det meste av overføringer i dag vært DC. Problemet er at skal det lønne seg må man ha lange overføringer (500km ++), da blir tapet på omformingene mindre enn inntjeningen på overføringen.

[arne22]

Mye interessant i linken/filman fra Nedward.

 

Vil vel tro at levetiden til solid state DC releer er ok, bare at de er dyrere.

 

Et solid argument for overgang til DC som kommer fram i linken/filmen til Nedvard, det er jo problemstillingen rundt bruken av alternative energikilder, slik som vindmøller, solceller og biogass.

 

Ved lokal produksjon av elektrisk energi i liten skala, så vil det være vesentlig enklere å koble sammen flere små energikilder ved hjelp av DC enn ved bruk av AC.

 

Her vil nok en aktuell løsning kunne være å være koplet til det eksterne strømnettet via AC og så likerette denne og bruke DC inne i bygningen. Når det er god tilgang til "lokalt produsert energi" så kan man la den lokalt produserte DC drive det meste, og når det ikke lengre produseres lokal energi, så vil man kunne hente inn, eller kjøpe inn ektern AC.

 

"Energihus" eller "grønne hus" som produserer sin egen energi er jo ellers et solid argument for bruk av DC i bygninger. Da vil man eventuelt måtte bruke DC/AC invertere for å skaffe vekselspenning til det utstyret som må ha vekselspenning.

 

Tror ikke det skulle være noe formelt ved regelverket som setter noen stopper for bruk av DC inne i boliger og i bygninger.

 

Som sagt for bygninger som er bygget spesielt for energisparing og "nullenegihus" så skulle dette by på mange fordeler.

 

Når man skal kombinere flere mindre energiskilder så er det faktisk AC som er den kompliserte teknoligien og DC som er den enkle teknologien. Det skulle man i alle fall tro.

 

Kanskje er det allikevel slik at DC hus etter hvert blir vanlige. Hvis man skal lage "nullenergihus" som produserer sin egen strøm så vil det i alle fall være ganske komplisert og kostbart å fase dette inn på et 50 Hz nett.

 

Så var det å gå ned på Elkjøp og spørre etter en likestrømstv og se hva de sier :-)

Endret 26. august 2012 av arne22

[Nedward]

Hvordan er levetiden på halvlederreléer kontra mekaniske reléer brukt med DC og AC? Jeg regner med DC mekaniske kommer dårligst ut, men kan DC på halvlederreléer konkurrere med levetiden på mekaniske DC reléer?

Jeg fant noe som er delvis relevant. Dette er da et elektromekanisk relé.

 

Litt irriterende at man ikke lett kan sammenligne levetiden med samme spenning og strøm, med AC og DC. Men det kommer ganske klart fram at levetiden med DC-last er kortere enn med AC-last med samme spenning og strøm.

Forøvrig er det oppgitt til maksimal svitsjespenning på 440VAC og 125VDC.

 

 

 

Jeg stusser på en ting. I DC-systemet for skip påstår ABB at man ikke trenger "switchboard", er ikke det en tavle? Hvordan gjør man det uten en tavle i så fall?

Endret 26. august 2012 av Nedward

[arne22]

Mon ikke "switchboard" betyr noenlunde det samme som et "styringsskap", dvs et skap med releer og diverse styringsdingser.

 

Jeg vet ikke hvordan de eventuelt fikser dette, men jeg kan jo gjette litt.

 

For KNX bygningsautomasjon så er det også slik at man i prinsipp ikke behøver noe sentralt automasjonsskap. I stede så er selve rele eller av/på funksjonene lagt helt ut til brukerstedet i form av en "aktuator" som er styrt via en KNX databus. Mon tro om ABB bruker et prinsipp som ligner. Veldig ofte så er jo de forskjellige teknologitypene litt i slekt med hver andre.

[Twinflower]

Jeg stusser på en ting. I DC-systemet for skip påstår ABB at man ikke trenger "switchboard", er ikke det en tavle? Hvordan gjør man det uten en tavle i så fall?

 

Hvis du tenker på dette avsnittet:

ABB's onboard DC system connects directly to all DC links and distributes power through a single 1,000V DC circuit, which eliminates the need for large AC switchboards and heavy-duty transformers. This results in space and weight savings of up to 30 percent, allowing ships to carry more cargo. The placement of electrical equipment is also more flexible, allowing the electrical system to be designed around the vessel functions rather than the other way around.

 

Så kan jeg komme med en kvalifisert antakelse:

 

Man slipper 690V hovedtavle.

Istedenfor incomere fra generatorer og avgangere til heavy consumere så har de en (antakeligvis) mindre DC-tavle med likeretter fra generator og vekselrettere istedenfor avgangsbrytere.

Konvensjonelle frekvensomformere til tunge forbrukere (fremdriftsmotorer) har som regel store transformatorer i forkant for å faseforskyve spenningen og lage en 12-puls eller virituell 24-puls. Dette gjør likerettingen enklere og man kan bruke mindre kondensatorer. Hvis de dropper trafoer før DC-linken så sparer de plenty av plass og vekt, noe som er alfa og omega for redere til supplybåter.

 

Men de vil uansett trenge hovedtavler til 230V- og 450V-distribusjonen (og trafoer selvsagt).

Jeg tror også de kun kjører fremdriftsmotorer på DC-linken, mens andre tyngre forbrukere (HPU'er etc) blir kjørt fra 450V-tavlen.

 

 

Vet noen om de kjører vanlig 6puls-likeretting på DC-linken? Jeg ser ikke helt hvordan det blir mulig å kjøre flere generatorer på fast faseforskyving hvis de skal kunne endre turtall etter eget forgodtbefinnende. Og hvis de ikke skal bruke trafo klarer jeg ikke å se noen annen type likeretting enn 6-puls. Det blir også en god del overharmonisk støy mellom likerettere og generatorer som da bør (må?) oppheves ved hjelp av ymse filter.

 

Anyone?

[Twinflower]

Mon ikke "switchboard" betyr noenlunde det samme som et "styringsskap", dvs et skap med releer og diverse styringsdingser.

 

Switchboard er tavle. Det vil si kopper og effektbrytere.

Styreskap er control cabinet og liknende

 

(Tavler inneholder også varierende mengder med kontroll-logikk og releer, men det gjør den ikke til et kontrollskap)

[arne22]

Når det gjelder kopling av DC og AC så er det vel kanskje vel så vanskelig å koble AC riktig. Det er nok vel så enkelt å kople pluss og minus ret, som L1, L2 og L3. En anen side ved saken er at ved bruk av likespenning så vil forbruksaparatene for en stor del måtte ha tilkoplingskontakter med pluss og minus, men det skulle vel ikke være så vanskelig å finne ut av.

 

************************************

 

Når det gjelder ABB sin utallelse om at "large AC switchboard forsvinner" så er det jo å forsøke å forstå hva i alle dager de mener med dette utsagnet.

 

Når det gjelder de viktige funksjonene som ligger i store og små skap så kan jo dette oppsummeres kort:

 

Effektbrytere og kursbrytere og kurssikringer for lokal inn/utkobling.

Overbelastningsvern.

Kortslutningsvern.

Overspenningsvern.

jordingsskinner.

Divierse smådingser, trafoer og annet.

Kontaktorer for fjernbetjening.

 

Av dette hva er det man kan ta vekk ? Behøver man ikke uansett slike ting som lokal fysisk inn/ut kopling, overbelastningsven, kortslutningsvern, overspenningsvern, jordskinner, mm. Blir ikke da det eneste som faktisk kan distribueres ut "Control Gear" ?

 

Er et slikt DC system bygget uten de sikkerhetsfunksjonene som man har i et AC system ? Hvordan har man da eventuelt løst dette på en annen måte ?

 

Den tanke som slo meg var at det kanskje kunne dreie seg om distribuerte styringsenheter etter mønnster/ide av KNX

Endret 26. august 2012 av arne22

[arne22]

Hvis man ta feil av lederne ved oppkopling av et AC anlegg, så kan nok det spesielle skje at det smeler til med en kortslutning.

 

*******

 

Ellers så fant jeg litt oppklarende stoff om DC på båter:

 

http://www.forbes.com/sites/michaelkanellos/2012/02/23/dc-power-hits-the-high-seas/

 

Og om "DC grids":

http://en.wikipedia.org/wiki/Onboard_DC_grid

 

Og så om distribusjon vha DC generelt:

http://www.economist.com/node/9539765

 

Meget interessant og lærerik tråd synes jeg :-)

[Twinflower]

 

Når det gjelder ABB sin utallelse om at "large AC switchboard forsvinner" så er det jo å forsøke å forstå hva i alle dager de mener med dette utsagnet.

 

Når det gjelder de viktige funksjonene som ligger i store og små skap så kan jo dette oppsummeres kort:

 

Effektbrytere og kursbrytere og kurssikringer for lokal inn/utkobling.

Overbelastningsvern.

Kortslutningsvern.

Overspenningsvern.

jordingsskinner.

Divierse smådingser, trafoer og annet.

Kontaktorer for fjernbetjening.

 

Av dette hva er det man kan ta vekk ? Behøver man ikke uansett slike ting som lokal fysisk inn/ut kopling, overbelastningsven, kortslutningsvern, overspenningsvern, jordskinner, mm. Blir ikke da det eneste som faktisk kan distribueres ut "Control Gear" ?

 

Er et slikt DC system bygget uten de sikkerhetsfunksjonene som man har i et AC system ? Hvordan har man da eventuelt løst dette på en annen måte ?

 

Den tanke som slo meg var at det kanskje kunne dreie seg om distribuerte styringsenheter etter mønnster/ide av KNX

 

 

Jeg tror du henger deg opp i tavler fra landindustrien.

Hovedtavler til skip, og da spesielt til offshoreship og andre med DP-klassifisering er en helt annen verden.

 

På lavspentanlegg (som DC-grid henvender seg til) er det først en hovedtavle med 690V. Denne tavlen forsyner store frekvensomformere til fremdriftsmotorer, samt enkelte store pumper og hydraulikkanlegg. Dessuten forsyner den trafoer til andre hovedtavler for 230 og 450V.

 

Det jeg tror ABB mener med å droppe "large AC switchboards", er at de dropper vanlige forbrukere på 690V-tavlen og bruker DC-griden kun til frekvensomformer-last.

Da kan de sette opp en likeretter for hver generator og deretter forsyne DC til vekselrettere som kan stå rett ved motoren eller andre praktiske steder.

 

Poenget er at 690 hovedtavlen gjerne er 20 meter lang og tar stor plass i et skip hvor man vil presse inn flest mulig tanker og cargo-rom. Hvis man kan erstatte denne med "små" skap for hver vekselretter + generatorpanel + likeretterskap så er dette langt mer plasseringsvennlig og gir stor plassbesparing for skipsdesignerne.

 

Hver vekselretter har som regel et tilhørende kontrollkabinet for "alt det praktiske", samt en DC-bryter som skal hindre tilbakeført effekt når motorer bremser eller hvis det skjer en kortslutning internt i vekselrettemodulen.