+40Vdc, +400Vdc, +4000Vdc Framtidens nät?

Kanske är bra att apparaterna kan fatta beslut om Länsman har svårt för detta!

Hej Rickard!
Skojigt att se dig här.

Stefan Ericson skrev: Hwj Rickard!
Skojigt att se dig här.

Nu var det inte det som tråden gällde, vi får hålla oss till ämnet Stefan!

Efter som det varit dålig fart här, så måste jag tacka nick bytaren Sherlock för hans synerilgen upplysande inlägg och jag tror han kommer att få en stor belöning när han dör av Gud, för att han hjälper till med att hålla den här tråden högst upp och vara mest läst.

Stefan Ericson skrev: Efter som det varit dålig fart här, så måste jag tacka nick bytaren Sherlock för hans synerilgen upplysande inlägg och jag tror han kommer att få en stor belöning när han dör av Gud, för att han hjälper till med att hålla den här tråden högst upp och vara mest läst.

Tackar och bockar, men om vi ska återknyta lite till ursprungsfrågan, vilka incitament finns för att bygga om all befintlig infrastruktur till något helt nytt?

Kärnkraften är på väg åt hellvete.
Bilar har generatorer på över 100A.
Det flesta som finns i hem, skulle fungera på 40Vdc.

Jag ringde Mickropower, för någon månad sedan. Dom menar på att det inte är svårt att leverera en 40V laddade. Det är bara att dra ner en 48V i datorn.
2st 8V och 2st 12V batterier=40Vdc.
Den sidan är redan löst.

Sherlock Holmes skrev: Tackar och bockar, men om vi ska återknyta lite till ursprungsfrågan, vilka incitament finns för att bygga om all befintlig infrastruktur till något helt nytt?

Ja det är en bra fråga.

Själv har jag i ett tidigare inlägg beskrivit vad jag ser för fördelar med lokala 24V eller 42V eller 48V nät, t.ex. i ett hus.
Våra elförbrukare delas upp alltmer mellan lågeffektsgrejer som går på DC och högeffektsgrejer såsom spisar, hällar, värmepumpar osv.
Sen har vi biten med lokalt producerad energi, främst sol och vindkraft.

Detta skulle ha stor nytta av att man drog ett lågspänningsnät i huset.
Och om det kunde etableras en industristandard på detta och komma igång en ordentlig marknad så finns det knappt någon nedre gräns på hur många och billiga konvertrar som Kina m.fl kan sätta igång att producera.
Saker som skapar valfria lågspänningar, med billiga sekundärswitchade aggregat.

Så just DC klenspänningsnät kan jag tro på.

---

Men jag har mycket svårt att se någon fördel med 400VDC i våra hus.
Jag hittar liksom ingen enda fördel, och inte ens med en del fördelar så är det inte snutet ur näsan att plötsligt byta ut ett helt lands infrastruktur. Då måste varenda produkt bytas ut på sikt, och alla hus måste ha dubbla elnät under en lång övergångsperiod.
Nja, jag ser liksom inga fördelar som motiverar övergång från AC till DC.

---

Slutligen 4000VDC (eller AC).
Tja, jag vet inte riktigt vad denna spänning skulle ha inne i hus att göra?
Vad har vi normalt för största förbrukare? typ 9kW ...?
Med dagens nät - trefas 13A...

Med 4000VDC - 2,25 A.

Ja det är ju klart att det minskar ledningsarea, men ska det vara någon nytta får vi inte längre låsa oss till 1,5mm2 som minsta. Kanske det ska dras nedåt 0,25 mm2.
Eller så ska vi även här ha dubbla system i husen.
Men det dubbla systemet kommer kosta mycket mycket mer än att för några enstaka grupper använda grövre kabel.


Skulle man då kunna tänka sig ett 4000V-nät för lokal distribution, som förser ett helt kvarter, eller större med ström? Och denna spänning till varje hus?
Ja, det är väl inte helt omöjlig tanke. Men nu har vi 10.000 VAC, så då kan vi väl bara köra den spänningen rakt till husen. Det spelar nog ingen roll om det sitter en 4k/400V trafo eller en 10k/400V trafo på väggen eller stolpen vid huset.

Detta är ju likt det amerikanska systemet, med en trafo på stolpe bredvid varje hus.
Fördelen är att det blir mindre koppar i distributionsnätet, men nackdelen en jäkla massa transformatorer.
Och det insåg ju amerikanarna så dom hade ju inte råd med riktigt trefas och "riktiga" transformatorer, så det blev ju 240V med mittpunktsuttag in till husen istället, för att hålla ner kostnaden på transformatorerna.

Men detta system har ju självklart en styrka när det gäller utbredda samhällen, dvs ganska långt mellan husen, att städerna är stora i jämförelse med hur många hus det finns där. Stora tomter, typ.
Det är nog mer så i USA än i europa.

---

Slutsats, jag tror endast möjligen på lokala små 24VDC, 42VDC eller 48VDC nät.

Electrum, det jag syftar på är ett system där man har kontroll på produktion och förbrukning.
En har en generator och kopplar med färdiga sladdar och startar förskiktig med att öka spänningen.
Fördelen med DC är att det går att lagra i batterier. Det är svårare med AC.

Varför 40 400 4000?
Sjön har 9 som tal. 9 svansad katt.
Kristna har 7 som tal. 777 är symbol för gud.
6 är djävulen. 666 står för hin håle
4:a får elektriker pinka in som revir.
Den högsta AC spänning vi har är 400kV.

Varför inte 12 24 36 42 48? Det är dussin system. Bättre med metriskt.

36V är också en helt klart möjlig spänning att välja för lokala klenspänningsnät.
Jämt delbart med lite olika batteriers cellspänning.

Nackdelen må vara att det inte alls finns någon etablerad standard för 36V.

24VDV, 42VDC och 48VDC är redan hyggligt etablerade standarder, där det redan finns produkter och det är spänningar som harmoniserar med flera batteritekniker.

Egentligen spelar det ju ingen större roll vad man döper systemet till med avseende på nominell spänning, om vi ser på vilket batteribuffrat system som helst så får man ju ändå räkna med spänningsavvikelser på ± 20 % eller något sånt beroende på batteriets laddningstillstånd, temperatur mm.

Ser man på ett traditionellt blyackumulatorbuffrat "12 V"-system i ett motorfordon så kan ju spänningen normalt ligga mellan 10,8 och 16,0 V där. Vid felfall måste man räkna med upp till 18 V kontinuerligt (t ex trasig laddningsregulator eller snabbladdning av batteriet) eller 28 V i några minuter (t ex vid hjälpstart från 24 V-fordon eller tvivelaktig snabbladdare i kombination med totaldött batteri). Beroende på i vilken standard man läser så finns det flera olika bud för vad som ska räknas som nominell spänning i ett sådant system. Bilglödlampor är t ex som regel specade för 12,8 eller 13,2 V. Elektronik brukar ha 13,2 , 13,6 eller 13,8 V som nominell spänning.

Anledningen till att man bestämde sig för 42 V som en ny nominell spänning för system i motorfordon är att man inte kan gå högre med den nominella spänningen om man vill att spänningen aldrig ska råka överstiga 50 V (SELV-gränsen) och ändå säkerställa att batteriet alltid kan hållas någotsånär väl laddat.

Det är sant att batterispänningen inte är någon fix spänning.
Men vi måste ju i vilket fall som helst bestämma oss för en nominell spänning, och då är det bäst att välja en spänning som helst matchar lämpliga (nominella) cellspänningar, och för lite olika slags batterikemi.

Vidare är det bra att bestämma sig för en nominell spänning där det redan finns en något lite spridd standard, så man inte måste uppfinna hjulet på nytt i varenda liten aspekt.

48VDC har onekligen den nackdelen att fulladdade bly/syra-celler och celler under laddning överstiger SELV.

Eller vänta nu... gör det? Är SELV max 50VAC och en högre gräns för DC? Jag har för mig att jag monterat LED-drivdon som krämar ur sig över 60V vid behov ...


Men ungefär såhär fungerar bly-syra-celler under urladdning, vid olika belastningar. När spänningen ramlar ner under 10,5 ska cellen anses urladdad och måste snart laddas för att inte ta skada.
(Jag vet inte vilken nominell storlek det är på det batteri diagrammet avser, men inte något i bilbatteristorlek i alla fall. Det kan gälla en mindre bly-syra-acc i t.ex. en UPS)

Det där diagrammet stämmer nog bra för alla slags bly/syra-batterier om man bara ändrar skalorna efter behov. En del typer som är gjorda för mycket lång livslängd (stora reservkraftanläggningar) har högre inre motstånd än andra, så då får man räkna med lite andra tidsskalor i diagrammet. Man kan säga att en entimmes urladdning av ett sådant batteri leder till lika stor spänningssänkning som en tretimmars urladdning av ett bilbatteri eller liten billig gastät blyack. Och s k fritidsbatterier som är gjorda för att tåla omild behandling med överladdning, djupurladdning osv, ligger någonstans däremellan.

10,5 V-gränsen är "helig" bland folk som sysslar med att försöka desulfatera och rädda gamla dåliga blybatterier. Hittar man ett kasserat batteri som har stått med lägre spänning länge så ska man enligt deras lära inte ha några större förhoppningar om det.

Jag sätter 10,8V som gräns för ett 12V batteri.
Ska man ha batterier i ett hus så ska man nog ha golfbils batterier. Dom brukar ligga på 170A/h. Jag har aldrig sett några batterier som tål mer stryk än dom. Jag laddade upp två bilar åt macken i våras som hade ca1V på 48V. Båda bilarna gick att köra lite under 2 mil, efter några dagars laddning. Och dom är i drift nu.

Om vi ska börja sätta spännings nivåer.
En bly cell.
1.8V nedre gräns för urladdning
2.0 Normal spänning vid en urladdnings ström på 10% av märkcapaciteten.
2.2 V är underhålls laddning
2.4 V är gas spänning.
2.7 V är max laddspänning
2.8333 V för öppen solpanel.

Om räkning till 40V.
1.8 x 20=36V
2.0 x 20=40V
2.2 x 20=44V
2.4 x 20=46V
2.7 x 20=54V
2.8333x20=56.66V.

Bra sammanställning av de olika spänningarna under en driftscykel.

För ett 48VDC-system tänker man sig antagligen 24 st celler. Men laddspänning och tomgångsspänning vid fulladdat överstiger dock 50V då. Tappar man SELV då?




I övrigt måste man även kolla in så det passar andra batteriteknologier.
Dels varianter av bly-syra (gel, agm m.m) men även andra spännande saker typ litiumjärnfosfat med cellspänning 3,2 V (15st celler för 48V) Li-PO med 3,7 V cellspänning (13 celler för 48V) osv

Gränsen för begreppet klenspänning går normalt vid 50VAC / 120VDC. Men det betyder inte att arbete med klenspänning inte är behörighetskrävande.