Sähkötehon siirtäminen 90º vaihesiirrossa?

[penttinen]

Tulipa mieleen noista muista ketjuista taas tämä vanha päänvaiva.Olisiko mahdollista siirtää sähköä häviöttömästi pienemmillä kaapeleilla, jos sähkö väännetään 90 asteen vaihesiirtoon, jolloin tehokerroin on nolla?

Sähköä siis (ac) siirretään paikasta toiseen pitkien johtojan avulla. Vaihesiiro on myrkkyä, ja siitä koitetaan päästä eroon. Taisi olla tiede-foorumin palstalla, kun kinasin aiheesta, ja homma pysähtyi siihen, että vaihesiirrossa olevan virta lämmittää muka johtimia. Miten se voi olla mahdollista, koska jos tehokerroin on 0, eli vaihesiirto 90 astetta, niin ei voi tulla minkäänlaista hyötytehoa, olipa kyseessä johtimen lämpeneminen tai sähköpatterin vastus.

Jos ajatellaan radiotekniikkaa sähkön siirrossa (Teslan puuhat ja vaikka kideradiokin) niin siinä periaatteessa sähkö siirtyy 90 asteen vaihesiirrossa ilmassa fotoneina aika häviöttömästi. Vastaanotin (antenni) sitten taas muuttaa sen "takaisin" käyttökelpoiseksi. Tästä asia taas tuli mieleeni, ja olihan se vaihesiirron pohdintaa-ketjukin, jossa sivuttiin antenneja.

Käytetäänkö suunta-antenneja tehonsiirtoon? Jokin ajatushan oli, että kuusta kerättävä aurinkosähköteho siirrettäisi maahan mikroaalloilla. En tiedä vaan, oliko vastaanotto maan päällä toteutettu suurella määrällä mikroaaltoantenneilla suoraan sähköksi, vai oliko ajatus kuumentaa vettä ja saada näin höyryturbiini pyörimään.

[Nelikulma]

Tarjotaan nyt omaakin käsitystä asiasta.

Jos sähköä siirretään johtimilla, niin ne edustavat piirissä "ohmista vastusta", jonka vaihesiirto on aina nolla. Toki niissä on induktanssia ja kapasitanssiakin, mutta jos jos nyt yksinkertaisuuden vuoksi vaan näin.

Vaikka kuorma olisi iduktiivinen (sähkömoottori tjmv.), jonka cosfii olisi jotain 0,8, niin kaapelit elävät edelleen "tasavirta-aikaa", jossa jännitehäviö vaihtelee tasalukemin virran mukana; ilman vaihesiirtoa. (Jännite ja navat vaihtelevat, mutta aina pärjätään "tasavirtakaavoilla")

Kuorma määrää virran ja kaapeli hukkaa tehoa I*I*R, eikä välitä yhtään siitä, että vaihesiirron kohdallaan vääntämä sähkömoottori hyödyntää sitä vain kertoimella 0,8.

***
Näillä vaihesiirroilla voi äkkiä tulla mieleen käteviä kytkentöjä.
Vaihtojännitteellä häviötön kondensaattori syö pelkkää loistehoa. Mitä jos lataisi konkan jännitteen nousevalla reunalla, sillä loisteholla, nappaisi kytkennän auki, purkaisi ilmaiset sähköt omaan käyttöön, ja lataisi taas seuraavalla nousulla, jne.

Ongelma on vaan siinä, että kapasitiivinen (kuten induktiivinenkin) loisteho elää täysillä ainoastaan vaihtojännitteellä ja kuormittamattomana. Jos konkasta syödään varausta, se ei enää pysty palauttamaan lainaansa (auttamaan syöttöverkkoa takapotkullaan), vaan hotkaisee verkosta puuttuvan osan ja se näkyy kwh-mittarissa.

Noin ajattelisin.

[Nelikulma]

Foorumi oli nyt lauantai-sunnuntaiyönö yhden aikaan niin juntturassa, että kun lopulta pääsi, niin tuli kolmena. Mode varmaan poistaa turhat.

Edittiä: Admin Jussik5:
Tämä on taas todella hidastellut.
Nämä foorumin palvelimethan sijaitsee Usassa Atlantassa,
http://gnax.net/
varmaan jotakin vanhoja 486.sia
Toivotaan että tämä tästä kohta taas nopeutuu.
Pahoittelut.

[siviili2003]

Mun virman pääinssi kommentoi penttisen ehdotusta 90 asteen vaihesiirtoon vääntämisestä näin sanoen:

Jo vain on! Se on tilanne, jossa kaikki teho palaa siirtojohtoihin, eikä yhtään tule perille.

# mun kommentti; siis että penttisen ehdottamassa siirtotavassa, sähkö vaan pompsii siellä siirtojohdossa edestakaisin niin kauan että kaikki teho on kulunut johtimien vastukseen, mutta jos siirtojohtoon syötetään kokoajan lisää tehoa niin syntyy tilanne jossa puhutaan jo yliaalloista.

Yliaallot on tosi myrkkyä sähkönsiirtoverkoille, varsinkin toinen ja kolmas aalto. varaukset alkaa kasaantumaan ja ne alkavat iskeä läpi ylijännitepiikkejä.

yliaalloista asiaa linkissä: http://leenakorpinen.fi/archive/opukset ... o-opus.pdf

[penttinen]

Pari kertaa olen minäkin kirjoittanut, mutta foorumi on todellakin jumissa, olipa kellonaika sitten mitä vaan. Jussi, mitäs voitas tehdä asialle?

Pointti tässä siirtohommassa on se, että 90 asteen siirrossa oleva sähköteho ei tee mitään työtä, jolloin päästään siirtohäviöistä eroon.

Kun kaavahan menee näin: P=U x I X cos fii. Cosfii voi saada arvon 0-1, eli vaihesiirron ollessa 90 astetta cosf on 0, jolloin tehoksi tulee nolla, olipa kyseessä siirtohäviö tai muu resistanssi.

Vaihesiirtynyt tehohan ei kuormita mittareita, eli mittari ei näytä oikein. (ainakaan vanhemmat kiekkomittarit) Kuitenkin voimalaitoksella generaattori työllistyy. Mittarissa johto tekee vain muutaman lenkin.

[penttinen]

Ajatus on siis se, että sähkö tuotetaan tai muutetaan alkupäässä 90 asteen kulmaan (jännitteet ja virrathan kasvaa huimasti tällöin), jonka jälkeen kulutuspäässä muutetaan takaisin samanvaiheiseksi. Se, että miten tämä tehdään, omkin jo eri asia...

[Nelikulma]

Mutta miten sinne linjaan ajaa niitä ampeereja, jos jännite tulee vasta vartin päästä?

Suoralle johdolle pätee aina jännitehäviö U=I*R, häviöteho P=U*I eli P=I*I*R. Vaihtovirralla arvot vaihtelevat sinikäyrän tahtiin, mutta virta ja jännite ovat johtimessa aina samassa vaiheessa.

Eli vaikka johtimeen jollain ihme konstilla saataisiin virtaa 90-asteisella jännitteellä (ei onnistu), niin se virta itsessään tuottaa 0-vaihesiirtoisen jännitehäviön, joka sitten näkyy tehohäviölaskuissa ja käytännössäkin.


EDIT LISÄ:

Tässä yötä valvoessani huomasin, että tätäkin asiaa on tavallaan sivuttu jo vaihesiirtoketjussa.
Terminologiani on päässyt rapistumaan, mutta päätelmäni tuntuisivat silti pätevän.

[Vipunen]

Vieläkö muistatte tämän "pikkuvoimalan"?

Saa ainakin yleismittarit sekaisin .