varför spänningsfall vid ökad ström

Kikade på den här grafen över variationen för spänningen över ett dyngn.

http://www.bilddump.se/bilder/202302...55.138.174.png

Topparna är på natten, sen sjunker den över dagen när fler använder konsumenter använder ström, varför blir det så ?

U=P/I

Det blir så när behovet är större än tillgången, dels nationellt men även inom samma transformatorstation. Man justerar aldrig transformatorstationerna (det är möjligt att justera i viss mån, men det är en engångsinställning). Vid kraftverken kan man justera något.

Om spänningen sjunker så sänks också frekvensen till 49.95 Hz. Det talar om för producerande och stabiliserande utrustning att mer effekt behövs. Sänker man ner till 48.8 Hz eller lägre så kopplas förbrukare bort från elnätet tills frekvensen ökar igen.

Sänkning av spänning gör att resistiva förbrukare (t.ex. elelement) går ner i effekt. Dvs ett 1kW elelement vid 220 volt har bara runt 900W effekt vid 200 volt.

Många elpannor går dessutom ner i maxeffekt när spänningen går ner under 207V eller frekvensen är under 49 HZ beroende på vad de har för styrenhet.

Diagrammet visar i alla fall att spänningen går under 207 några gånger per dag vilket är en stark indikation på elbrist och att det kan märkas på varningsmeddelanden från utrustning t.ex. elpannor.

Dels därför att ledningarna har resistans, dvs elektriskt motstånd mätt i ohm. Ju längre och smalare ledning desto större resistans. På samma sätt som att en lång och tunn vattenledning ger lågt tryck i vattenkranen. Bor man på landet på stort avstånd från ställverket, och bara har en tunn elledning hem till sig, blir resistansen extra stor.

Dels därför att du och dina grannar konsumerar mer ström dagtid. Ju mer ström mätt i Ampere ni som delar på samma ledningsnät konsumerar desto större blir spänningsfallet. På samma sätt som att om alla grannar duschar samtidigt kan det bli stort tryckfall, det vill säga lågt tryck i allas vattenkranar.

Enligt Ohms lag är Spänningsfallet mätt i Volt = Resistansen * Strömstyrkan. Om ingen konsumerade ström skulle spänningen som når dig vara ungefär 230 Volt, vilket är tomgångsspänningen. Den återstående spänningen som faktiskt når dig är Tomgångsspänningen - Spänningsfallet.

Detta förorsakar en effektförlust i ledningarna, det vill säga att endel av elenergin värmer upp ledningarna istället för att nå hem till dig. Enligt Joules lag är Effektförlusten mätt i Watt = Spänningsfallet * Strömstyrkan. Har du för tunna ledningar i husväggen och konsumerar mycket ström länge så kan det bli så kallad varmgång och huset börja brinna.

Om vi ska bygga långa ledningar mellan Norrland och Södra Sverige, och mycket ström kommer att gå genom de ledningarna, kommer en hel del elenergi att förvandlas till värme i ledningarna. Vilket är ineffektivt.

Wow, känns som jag råkat gå in i en tidsmasking och blivit skickad tillbaka till 80-talet! Ni vet om att normal nätspänning i Sverige varit 230V i typ 30 år, inte 220V?

Nej P är inte konstant i detta fall. Den formeln gäller i andra sammanhang.

Du skriver alltså att p=i*u endast gäller när p är konstant? Eller den var väl lite algebraiskt omkastad.

Sen har du ändå i ditt irrelevanta svammel om ledningarnas tjocklek skrivit precis samma formel själv?

Vad menar du egentligen? Att man måste ta hänsyn till frekvens och fasvinkel?

Nej Joules lag gäller, men just i detta fallet förklarar den inte minskningen. Du skrev som om spänningen var omvänt proportionerlig mot strömmen, men det stämmer bara om effekten är konstant vilket den inte är.

Istället bör man förklara minskningen med ett minustecken. Den beror på att spänningen = tomgångsspänningen - spänningsfallet, där tomgångsspänningen är ungefär 230 Volt, och spänningsfallet = strömmen * resistansen. Dagtid är det många som konsumerar mycket el och då är strömmen hög. Därmed blir spänningen låg pga minustecknet. Som jag skrev i ett tidigare inlägg.

Oavsett så räknar vi joule*sek
i samma sammanhang?

Det var inte jag som skrev den formeln från början utan reagerade mest på att du använder samma samband själv.

Om sambandet gäller för din effektförlust så gäller ju samma lag för spänningen, annars är det ju äpplen och päron?

För övrigt tycker jag att Megaforce gav ett svar på frågan.

230 V är utspänningen från transformatorn! Hur stor är effektförlusten i detta steg, ned från flera kilovolt?

Effektförlusten i transformatorn är Iprimär^2 * Rekvivalent, där Iprimär är strömförbrukningen på primärstidan, Rekvivalent är transformatorns ekvivalenta inre resistans, sedd från primärsidan, och ^2 betyder "upphöjt till två".

Men frågan i denna tråd gällde inte hur varm transformatorn blir, utan vad utspänningen blir när systemet belastas. Om den obelastade sekundärspänningen är Usekundär0=230V, så blir den verkliga sekundärspänningen Usekundär = Usekundär0 - Isekundär*Rsekundärekvivalent. Där är Rsekundärekvivalent den ekvivalenta inre resistansen betraktat från sekundärsidan. Strömstyrkan på sekundärsidan Isekundär är mycket större än Iprimär.

Vad har det med saken att göra? Eftersom TS har hög belastning i sitt elområde och därför lägre spänning än 230V så visualiserar jag bara med exempel på 220V. Majoriteten av de bostäder som har direktverkande el idag har elelement som är märkta 220V och som därför också ger lite högre maxeffekt än märkeffekten vid normal spänning.