Veelgestelde vragen
Electriciteit
TechTalk
Indien je vragen hebt, aarzel niet ons te contacteren. Interessante vragen (met het antwoord) worden op deze site opgenomen.

240V 50Hz

-

-

Electriciteit is vergelijkbaar met brandstof voor motorvoertuigen: je hebt benzine en diesel. Allebei worden gebruikt om een voertuig aan te drijven, maar je kan niet het ene in de plaats van het andere gebruiken. De electrische netspanning wordt gekenmerkt door zijn spanning en frekwentie.

Electrische spanning (Voltage of V)

De electrische spanning is vergelijkbaar met het waterniveau: een dam kan een waterval van 1 meter of van 10 meter veroorzaken.

De ronde batterijen leveren een spanning van 1.5V et de blokbatterijen 9V (6 enkelvoudige cellen achter elkaar gezet). Om een spanning te bekomen die even hoog is als de netspanning moet men 150 batterijen achter elkaar plaatsen.

De eerste netspanningen waren in de orde van 100 à 120V. Men vond deze spanning niet te hoog voor de gebruikers. Het amerikaans electriciteistnetwerk is nog steeds gebaseerd op deze netspanning van 110V. Deze spanning is echter te laag voor grote verbruikers. Met een spanning van 240V kan men viermaal zoveel vermogen vervoeren (met dezelfde verliezen).

Frekwentie (Hertz of Hz)

De netspanning varieert 50 keren per seconde (50Hz). Een leiding wordt positief, dan negatief, dan weer positief, en dit 50 keren per seconde.

De eerste electriciteitsnetwerken waren gebaseerd op gelijkstroom: gemakkelijker op te wekken en gemakkelijker te grouperen (verschillende generatoren die samen stroom leveren). Overigens was de spanning niet verglijkbaar met de spanning uit een batterij, maar had een pulserend karakter ten gevolge van de gebruikte dynamo's (een traagdraaiende fietsdynamo geeft ook pulserend licht). Het gelijkstroomnetwerk heeft ook het voordeel dat men slechts één frekwentie gebruikt (namelijk 0Hz). Dit klinkt belachelijk, maar in de begintijd van de electriciteitsverdeling had ieder producent zijn eigen netfrekwentie (die daarbij ook niet stabiel was).

Wisselstroom werd gebruikt vanaf het begin van de vorige eeuw, want men kon meer doen met wisselstroom dan met gelijkstroom. Men kan namelijk de spanning verhogen of verlagen, en dit kon toen enkel efficient gedaan worden met een transformator. De netspanning kan omlaag getransformeerd worden om kleine toestellen te voeden zoals een radio. Een transformator werkt echter enkel met wisselspanning.

De afgebeelde frekwentiemeter is een resonantiemeter en bestaat uit een kleine spoel die een aantal lamellen in beweging brengt. De resonantiefrekwentie van iedere lamel is verschillend, en de lamel waarvan de resonantiefrekwentie het meest overeenkomt met de netfrekwentie trilt het meest.

Tegenwoordig gebruikt men schakelende voedingen in plaats van transformatoren voor lage en middelmatige vermogens. Schakelende voedingen hebben de klassieke transformator verdrongen in de meeste consumenten-toestellen: digicorders, computers,... Ook voor de voeding van halogeenspots op 12V gebruikt men tegenwoordig kleinere electronische voedingen in plaats van zware transformatoren. Schakelende voedingen werken op gelijkspanning, maar wisselspanning kan gemakkelijk gelijkgericht worden.

Er bestaat ook een 400Hz electriciteitsnet die heel specifieke toepassingen heeft.

Stroomverdeling

De bedrijven die de electrische stroom verdelen werken met een zo hoog mogelijke spanning. De spanning komt overeen met het verschil in waterniveau. Om een molen aan te drijven kan men een waterverschil van 1 meter gebruiken (en dan heeft men heel veel water nodig). Of men kan een waterverchil van 10 meter gebruiken, en dan heeft men 10 maal minder water nodig. Als men minder water moet vervoeren, dan heeft men ook minder verliezen.

Het hoogspanningsnet zit op een spanning van meer dan 100.000V. Regionale cabines verlagen de spanning tot 11kV. De kleine transformatorhuisjes verlagen de spanning verder tot 400/230V voor de uiteindelijke gebruiker.

Europa

De gebruikers worden gevoed onder 240V. De verdeling gebeurt altijd met driefasenspanning, maar het is gemakkelijk een monofasige spanning van 230V af te tappen. Nationaal wordt de stroom echter onder een veel hogere spanning verdeeld: hoe hoger de spanning, hoe minder stroom er nodig is om eenzelfde vermogen te vervoeren. De stroom in de leiding bepaalt de verliezen: gebruikt men een hogere spanning, dan is de noodzakelijke stroom lager en zijn de verliezen evenredig lager. De verliezen door het op- en omlaagtransformeren worden meer dan gecompenseerd door de vermindering van de kabelverliezen bij de verdeling.

Verenigde Staten

De eigenschappen van het electriciteitsnet in de Verenigde Staten worden op een aparte pagina besproken. In de Verenigde Staten gebruikt men hoofdzakelijk 120V 60Hz.

Japan

Japan is een geval apart, met 60Hz in het zuidwesten en 50Hz in het noordoosten. Er zijn slechts 3 stations die de conversie kunnen maken, maar die zijn ontoereikend om een volledige zone van stroom te voorzien als een electriciteitscentrale zou uitvallen. Na de aardbeving zaten bepaalde zones zonder stroom omdat er geen stroom uit de naburige zones aangevoerd kon worden.

Japan leeft volledig geïsoleerd van de rest van de wereld wat betreft de electriciteitsopwekking en de japanners betalen hun electriciteit 40% duurder dan de rest van de geindustrialiseerde wereld.

De reden van deze dubbele frekwentie is historisch: na experimenten met dynamos en gelijkspanning is men zoals overal in de wereld overgestapt op wisselspanning. Een regio heeft echter zijn alternatoren in Duitsland gekocht (50Hz), terwijl de andere regio zijn bestelling in de VS geplaatst heeft (60Hz). De situatie wordt niet rechtgetrokken, want dit zou betekenen dat alle alternatoren, alle motoren en de meeste transfo's vervangen zouden moeten worden.

Nog een verschil is de voedingsspanning van 100V, en dit levert problemen als er amerikaanse toestellen in Japan gebruikt worden en omgekeerd:

  • Amerikaanse gloeilampen die in Japan gebruikt worden lichten minder op. Motoren kunnen minder vermogen leveren en warmen meer op omdat ze niet berekend zijn op deze lagere spanning (er loopt een hogere stroom door inductiemotoren). Er is minder koeling omdat de motoren trager draaien.
  • Japanse gloeilampen gaan niet lang mee in de Verenigde Staten. Verwarmingsapparaten produceren 40% meer warmte en mogen zeker niet gebruikt worden.

Links to relevant pages - Liens vers d'autres pages au contenu similaire - Links naar gelijkaardige pagina's

-