[elektriciteit] Waar gaat de stroom uiteindelijk naartoe?

[marcus]

Nu gaat het over één verandering van het magnetisch veld in een centrale of wnidmolen; één fase. Het klopt dus dat na één fase omdat de energie twee richtingen langs kan er iets van chaos ontstaat. Na twee fases zal die chaos dan toch iets toenemen. Na nog weer een fase nog iets meer. Wat ik niet ontken is dat die "chaos" niet in het net terugkomt maar dat maakt nu net dat de vraag blijft waar gaat dat heen? Mijn suggestie was dat hiervoor de aarding ge- of misbruikt wordt. Hersteld zich dat anders spontaan? Waar is de ruimte daarvoor? Het gaat om een gesloten circuit.

Misschien hersteld het zich inderdaad spontaan, middelt het zich op een of andere manier maar hoe?

Feit blijft - voor mij in ieder geval - dat er geen echt antwoord is op de vraag (die volgens mij verband houdt met de topicvraag)

wat er in een zwevend circuit van de omvang van het huidige net zou gebeuren als er geen aarding zou zijn bij ieder travostation.

Misschien moet het antwoord zijn: nescio?

[Jan van de Velde]

Voorzover er al sprake zou zijn van chaos, waarom zou die chaos toenemen? Twee ietsje ten opzichte van elkaar verschoven trillingen "botsen". Dat zal betekenen dat de sinus niet zo een mooi helder zuivere sinus zal zijn. Ik zie geen reden waarom dat erger zou worden in de tijd.

[klazon]

Feit blijft - voor mij in ieder geval - dat er geen echt antwoord is op de vraag (die volgens mij verband houdt met de topicvraag)  

wat er in een zwevend circuit van de omvang van het huidige net zou gebeuren als er geen aarding zou zijn bij ieder travostation.

Dat antwoord heb ik meerdere malen gegeven. In een normaal functionerend net zonder storingen maakt het helemaal geen bal uit of het wel of niet geaard is.

Het is mij nog steeds niet duidelijk wat je precies met chaos bedoelt, en ik ben nog steeds van mening dat je problemen verzint die er helemaal niet zijn.

[marcus]

Voorzover er al sprake zou zijn van chaos, waarom zou die chaos toenemen? Twee ietsje ten opzichte van elkaar verschoven trillingen "botsen". Dat zal betekenen dat de sinus niet zo een mooi helder zuivere sinus zal zijn. Ik zie geen reden waarom dat erger zou worden in de tijd.

Stel je hebt een gewoon parallel en seriegeschakeld net dus geen ringleiding. Op dit net kunnen meerdere centrales zijn aangesloten. Dat begint met één centrale in een zeker ritme (frequentie mag ook (kwestie van woordkeus) maar even niet denken in m/s dat geeft verwarring, de secondewijzer is hier de rotor van een dynamo en de stator de wijzerplaat) waarmee het magnetisch veld wisselt. Een andere centrale driehonderd kilometer verder kan aangesloten worden op dit ritme door het opgewekte electromagnetisch veld ter plaatse (door de centrale driehonderd kilometer verderop) als uitgangspunt te nemen. De sinussen zijn dan exact in fase.

Bij een ringnet kan dit niet meer want welk signaal moet je nemen? Het sterkere dat via de kortste weg (of de weg met de minste weerstand komt) of de zwakkere sinus; er is een verstoring. Het probleem zal zich sterker doen gelden naarmate de omvang, hoeveelheid centrales, windmolens, apparatuur, aantal spanningsniveaus (?) en kabellengte etc toeneemt. Theoretisch lijkt me hier weinig tegen in te brengen het enige wat dan "im frage" blijft is of dit relevant is o.a. in verband met verspilling van energie (niet alleen in kabels maar ook door verlaagd rendement van apparatuur die wat dat betreft fase gevoelig is zoals veel in de industrie gebruikt wordt).

Wat het erger worden met de tijd betreft, waarom zal het níet toenemen? Als één fase iets van chaos geeft zal bij de volgende dat weer gebeuren enz. Het magneetveld wisselt continue, er is niet even een stop waarin het zich herstellen kan en dan weer een fase; er is een continue ritme waarmee een rotor om een stator draait. Er zal wel een soort evenwicht optreden (instandgehouden door extra energieverbruik en met hulp van aarding (vermoed ik) maar als een ringnet niet geaard is zie ik niet hoe zo'n netwerk op langere termijn zou kunnen blijven funktioneren. Het is echter afhankelijk van omvang hoeveelheid aangesloten centrales etc maar op een gegeven moment vernietigd zo'n systeem zichzelf vermoed ik. Overigens ook een wel geaard systeem vernietigd zichzelf doordat het koper (bij de overgang van aarde naar koper), toch een edelmetaal electrolytisch wordt aangetast.

Mijn vraag aan Klazon is of ringnetten wel op schepen worden toegepast en of er inderdaad ervaring is met grotere niet geaarde - complexe - ringnetten. Voor een gewoon parallelnet kan ik me voorstellen dat het niet uitmaakt of het wel of niet geaard is (ook nooit iets van gemerkt bij het fietsen in donker) maar heb je ervaring met complexe (meer dan één electriciteitsbron) ringnetten die niet geaard zijn en toch goed funktioneren gedurende langere tijd?

[klazon]

Bij een ringnet kan dit niet meer want welk signaal moet je nemen? Het sterkere dat via de kortste weg (of de weg met de minste weerstand komt) of de zwakkere sinus;

Op een plek is maar één signaal. En die spanning is het resultaat van de stromen die via twee routes komen. Maar er is geen sprake van dat je een signaalverstoring krijgt doordat het via twee routes komt. De spanning is overal gewoon sinusvormig. En als er al een verstoring is van de sinusvorm dan heeft dat andere oorzaken.

 

Er zal wel een soort evenwicht optreden (instandgehouden door extra energieverbruik en met hulp van aarding (vermoed ik) maar als een ringnet niet geaard is zie ik niet hoe zo'n netwerk op langere termijn zou kunnen blijven funktioneren.

Hoe vaak moet ik het nou nog zeggen? Het aarden heeft geen enkele invloed op het normaal functioneren van het net.

En als je vindt van wel, leg dan eens uit wat die aarding doet.

 

Mijn vraag aan Klazon is of ringnetten wel op schepen worden toegepast

Ik heb weing kennis van de wijze waarop scheepsnetten worden aangelegd, maar ik vermoed dat er geen ringen worden toegepast. Dat heeft geen toegevoegde waarde.

 

maar heb je ervaring met complexe (meer dan één electriciteitsbron) ringnetten die niet geaard zijn en toch goed funktioneren gedurende langere tijd?

Nee, want alle transport- en distributienetten zijn wel geaard.

Maar dat is uitsluitend nodig om verstoringen door aardsluiting of kortsluiting te kunnen beheersen. (hoe vaak zou ik dat al gezegd hebben? )

[Schwartz]

Als men veel geluidsapparatuur met elkaar aansluit zonder aarding kan dat een totale crash geven van alle apparatuur.

Synthesizers worden onderling gekoppeld met midi en die werkt met OPTISCHE koppelingen om problemen te voorkomen.

Ik had vroeger een apparaat gebouwd met digitale ic's en waarbij 1 opamp een loze signaal draad had zonder enige aansluiting.

(dus theoretisch kon er geen stroom lopen door die draad omdat hij los hing, ik had die draad alvast gemonteerd voor latere uitbreiding.

Toen ik het apparaat voor het eerst aanzette zag ik alle ledjes knipperen naar hartelust.

Toen ik met mijn handen naar het apparaat toe ging gingen de lampjes anders flikkeren.

Het apparaat was ook niet geaard.

Dus van de digitale techniek was weinig over. Het was meer analoge rotzooi.

En ik had zo'n moeite gedaan om alles picobello te laten verlopen.

Na enig getob en wat overpeinzingen deed ik wat elke goede elektromonteur ook zou doen:

de draad die nergens naar toe ging doorknippen.

En warempel: de digitale techniek werd digitaal.

Het tovereffect met de handen was weg en het apparaat had zijn 'spanning' gevonden.

Want digitale techniek werkt met een bepaald verschil in spanning.

Als die spanning tijdens de werking geen basis kan vormen is de 0 een 1 voordat ie weet dat het een 0 is.

En dan schakelt ie en schakelt ie: een and poort gaat gewoon dan zijn gang zonder enige logica.

[klazon]

@ Schwartz,

Bij geluidsapparatuur spelen weer andere zaken. Je hebt het over aarding, daarmee suggereer je een verbinding aan aarde. Maar daar gaat het niet om. Het gaat om het onderling verbinden van de afschermingen, resp. signaalreferenties.

Of dat hele stelsel vervolgens aan aarde ligt maakt verder niks uit, dat is alleen maar een veiligheidsmaatregel om te voorkomen dat je onbedoeld een optater krijgt als er in de netspanningsaansluiting een defect zit.

[Schwartz]

Dat maakt helaas wel uit want ik weet niet of je het weet :

Maar een losse aarding dat niet verbonden is met de aarde is verbonden met de atmosfeer en via alle andere wegen.

In deze atmosfeer heerst een verschil in voltage nivo's.

Ook een signaal van buiten af kan de aardmantel beinvloeden doordat deze gehele mantel dan een spanning bekomt tegenover die atmosfeer.

Als je de gehele losse aarding verbind met de AARDE dan heeft men de weerstand tussen de atmosfeerinvloed en aarding verlaagt tot 1 ohm of minder.

Elk signaal dat dan de aarding binnendringt wordt meteen gereduceerd tot een paar nanovolts tot microvolts.

Zo heb ik de 'aarding' van mijn computer en versterker en printer en monitor degelijk met de radiator moeten verbinden om een hinderlijke brom teniet te doen.

Voor domme elektronica maakt het niet zo veel uit dat een losse aarding een resonantie vertoond met een radiozender en met de ontsteking van een auto.

Voor een digitaal werkend apparaat met zeer gevoeilige meeteenheden is dat wel het geval.

Hierbij is de aarding aan AARDE wel degelijk noodzakelijk om het signaal van de radio niet in resonantie te laten treden maar deze letterlijk meteen op te eten voordat het kwaad kan.

Kortsluiten die hap.

[klazon]

Dat maakt helaas wel uit want ik weet niet of je het weet :

Maar een losse aarding dat niet verbonden is met de aarde is verbonden met de atmosfeer en via alle andere wegen..

Dat weet ik wel. Door capacitieve overdracht uit de omgeving komt er spanning op de aardmantel te staan t.o.v. de echte aarde. Maar diezelfde spanning staat ook op alle signaaldraden. Er ontstaat dus een z.g. common mode signaal op het hele systeem, en dat heeft geen effect op de werking.

En als er wel een effect is, dan zie je waarschijnlijk een factor over het hoofd. Welke dat is, dat kan ik zo ook niet zeggen, daarvoor moet je het totale schema van de installatie kennen.

[Schwartz]

Punt is dat bij een groot systeem de signalen in de aarding die bijdragen tot het gemiddelde eerst van punt A naar b moeten en andersom.

Wiskundig gezien is het tellen van tigduizenden waarden samen te vatten in 1 som.

maar voor de aardekabel is het afhankelijk van de kabellengte en faraday eigenschappen van de kabel etc.

Het systeem is dus constant bezig om een gemiddelde te bekomen en omdat bij een losse aarding er geen kortsluitpunt is weet de stroom niet hoe het moet stromen.

Hierdoor kunnen er wisselstromen ontstaan die gevoelige FET's en IC's en opamps kunnen doen storen.

De terugkoppeling bij een bepaalde opamp-schakeling heeft een leiding die rond de 0 volt is.

Deze 0 volt moet bij een ontwerp gelijk zijn aan de aarding want als de aarding telkens miniem verandert gaat de terugkoppeling een eigen karakter vertonen waardoor de terugkoppeling soms een meekoppeling kan worden.

Hierdoor ontstaat dan signaalstoring die door de elektronica kan gaan spoken.

Is soms ook een kwestie van geld want men kan schakelingen zodanig maken dat deze problemen niet optreden.

[klazon]

Ik kan je redenering niet volgen zonder schema.

Maar ik blijf erbij dat als je hele systeem omhuld is door een doorverbonden afscherming het helemaal niks uitmaakt of die afscherming ook nog eens echt aan aarde zit.

[sdk]

..

Het gaat er natuurlijk om, dat alle apparatuur dezelfde signaal referentie heeft. Als ik zeg de spanning is 1.5 volt, dan is die spanning daar 1 volt hoger dan mijn referentie. Spanning is een potentiaalverschil, niet een absolute waarde (de aarde is niet 0 Volt).

Is er een verschil in referentie tussen twee uiteinden van een signaal kabel, dan wordt dat verschil opgeteld bij het signaal. Bestaat het verschil uit een in fase gedraaide component van het oorspronkelijke signaal dan kunnen er (eventueel chaotische) oscillaties optreden in alle soorten systemen.

Prof. audio systemen gebruiken daarom zoveel mogelijk differentiele verbindingen (zwevend tov aarde)

[marcus]

Wil nog even terug komen op het idee dat de aarde geen deel uitmaakt van de stroomkring en er dus geen stroom door de aarde loopt. Als de drie fasen alle drie gelijk belast worden zal er nauwelijks stroom lopen van de centrale aardpen naar de aardpennen bij huis (die sinds ik meen een jaar of tien ook verbonden zijn met de nul) de vereffening vind plaats via de nul. Maar aangezien elk huis een andere fase heeft bestaan er over de nul tussen de huizen dus potentiaalverschilen en aangezien de nul bij ieder huis met de aardpen (bij het huis of het huizenblok)verbonden is staan die (wisselende) potentiaalverschillen parallel met die over de nul ook over de aarde/grondwater.

Het is niet een funktioneel deel uitmaken (zonder de nul/aardeverbinding bij huis werkt het ook ) maar wel een deel uitmaken van de stroomkring.

Het effect van deze verbinding tussen nul en aarde in de stoppenkast (die niet voor de veiligheid gedaan is) is dat de nul minder reageert op de verandering van belasting bij de buren en daardoor stabieler wordt wat de werking van digitale apparatuur verbeterd. Dat bedoelde ik met dat de electriciteitsmaatschappij meer orde (minder fluctuatie van de nulspanning) realiseert binnen het systeem waarop zij zich focussen met als resultaat een toename van chaos aan de randen als je ook buiten het systeem kijkt (wisselspanningen en stromen over en door het aardoppervlak/grondwater).

[klazon]

1......de aardpennen bij huis (die sinds ik meen een jaar of tien ook verbonden zijn met de nul)  

..........................

2.Het effect van deze verbinding tussen nul en aarde in de stoppenkast (die niet voor de veiligheid gedaan is)

1. Maak daar maar een jaar of 50 van, als het niet meer is.

2. Die verbinding heeft juist alles met de veiligheid te maken, en verder nergens mee.

De rest van je verhaal is ontsproten aan je rijke fantasie.

[marcus]

1. Maak daar maar een jaar of 50 van, als het niet meer is.

Weet je dat zeker? Ik las een keer op dit forum dat het in belgie niet gedaan wordt en voor de veiligheid heeft het ook weinig zin daarvoor voegt het - lijkt mij - weinig toe aan de centrale aarding.

De aardpennen bij huis waren er zeker al wel langer maar de verbinding tussen nul en aarde in de stoppenkast is toch van later datum of vergis ik me hier en hoe zit het dan in Belgie of is die verbinding er helemaal niet en heb ik dit verkeerd begrepen?

Zonder die verbinding tussen nul en aarde is de huisaarding alleen verbonden met de omhulling van apparatuur en dat is geen funktioneel onderdeel van het net (zodra het dat wel is reageert de aardlek schakelaar).

Welke reden bestaat er volgens jou dan voor het verbinden van aarding bij huis en de nul? Voor de veiligheid is een aarding bij het verdeelpunt toch al voldoende?

Als het ene huis een verbinding heeft met de ene fase en het huis ernaast met een andere aardpen heeft een verbinding met de fase die er 120 graden op achter of voor loopt dan zit er tussen de twee punten waar de nul met aarde is verbonden toch een potentiaalverschil en die twee punten zijn op twee manieren verbonden via de aarde en via de nulkabel.Het potentiaalverschil tussen de twee punten staat dan ook over de aarde.

Als het om fantasie gaat zou ik graag willen dat je aangeeft waar ik een verkeerde voorstelling heb wat betreft de aanleg (ik ben geen electricien) en /of waar je vind dat ik de verkeerde consequenties trek. Als we in ieder geval een zelfde voorstelling hebben van de feitelijke aanleg dan is dat iets minder verwarring en het is goed mogelijk dat jij daarvan beter op de hoogte bent dan ik.

Wat jij (zo komt het op mij tenminste over) verwaarloosd is de weerstand van de kabels die is niet oneindig klein en dus zijn er potentiaalverschillen binnen de nul kant van het net anders kan er ook geen stroom lopen. Of dit vervolgens verwaarloosbaar is is een ander verhaal (ik vind van niet).