Kraftledning

Kraftledning eller luftledning^[1] är en elektrisk ledning för elöverföring upphängd på stolpar.^[2]

Kraftledning i Lund.

Beskrivning

Kraftledningar dras många gånger på långa sträckor. De överför och förser samhällen, landsbygd samt infrastruktur med ström från kraftverken. Genom skogar måste det röjas så att inte träd står för nära kraftledningarna.

Typer

Kraftledningarna kan utföras som tre typer beroende på isoleringen:

1. friledningar, där ledarna är oisolerade^[1][3]
2. hängspiralkabel, där varje ledare är isolerad,^[3] och
3. hängkabel, där varje ledare är isolerad och de är ihopbuntade med ett hölje.^[3]

Historia

Världens första kommersiella kraftöverföring över en längre distans ägde rum 1893 mellan Hällsjöns kraftstation och gruvfälten i Grängesberg, en sträcka på 15 kilometer.^[4] Vattenkraften hämtades från Vasselsjön och överföringen skedde med trefas växelström. En av Sveriges första större kraftledningar gick mellan Untraverket vid Dalälven och Värtaelverket i Stockholm och invigdes 1918. Sträckan var omkring 132 kilometer (se Kraftledningen Untra-Värtan).

Förluster

Ohmska förluster

Förluster i en kraftledninig.

Antag att det ohmska ledningsmotståndet är R, överförd aktiv effekt är P och att den skenbara effekten är S:

${\displaystyle I={\frac {S}{U}}={\frac {P}{U\cdot \cos \varphi }}}$

${\displaystyle P_{\text{förlust}}=I^{2}\cdot R=\left({\frac {P}{U\cdot \cos \varphi }}\right)^{\!2}\!\cdot R}$

det vill säga, vid konstant effekt minskar effektförlusterna med kvadraten på spänningen. Emellertid ökar kostnaden för isolering med ökande spänning.

Om till exempel överföringsförlusterna uppgår till cirka 6 % per 100 km med en 110 kV ledning kan den med en 800 kV högspänningsledning minskas till cirka 0,1 % per 100 km.

Koronaurladdning

Vid rimfrost och fuktigt väder kan det höras ett fräsande ljud från kraftledningar. Det orsakas av att elektroner frigör sig från ledaren, accelereras ut i luften där en jonisering sker. För detta åtgår energi, koronaförluster, som tas från kraftöverföringen. Fenomenet kallas koronaurladdning och uppstår när det elektriska fältets styrka på ledarytan uppnår en viss gräns. Denna gräns påverkas starkt av framförallt spänningsnivån samt ojämnheter på ledarytan, vilka kan utgöras av rimfrost, fuktig snö, vattendroppar vid regn och dimma samt ev repor.

Koronaurladdningar vid isolatorer.

Förutom via det fräsande ljudet kan koronaurladdningen i mörker ofta uppfattas som en svagt blåaktig aura kring ledarytan.

Koronaförlusterna kan för vissa 400 kV-ledningar i det svenska stamnätet bli avsevärda vid ogynnsamma väderförhållanden vintertid (speciellt rimfrost, och då ibland även vid klart väder), upp till cirka 100 kW/km ledningssträcka.

Förlusterna kan motverkas genom sänkning av driftspänningen eller, mest effektivt där driftsäkerheten så medger, frånkoppling av särskilt utsatta ledningar, speciellt nattetid och under helger. Härigenom kan temporärt stora energibesparingar göras, ibland med hundratals MWh per ledningsfrånkoppling.

Koronaurladdningen orsakar också radiostörningar nära ledningen i mellan- och långvågsbanden.^[5]

Bilder

• 
  Kraftledning år 1918.
• 
  Kabeldragning vid Kaprun i Österrike 2009.
• 
  Ledningsarbeten på en mast.
• 
  Kortslutning i en kraftledning.
• 
  Kraftledning i Ljusdal.
• 
  Kraftledningen Untra–Värtan vid Ålkistan i Stockholms län söderut, 2010.
• 
  Den stora dubbla 400 kV huvudförbindelsen mellan Forsmarks kärnkraftverk och Stockholm vid Mälaröarna, 2009.
• 
  Harsprångsledningen den första för 400 kV i Sverige, drifttagen 1951-52. Sträckan Harsprångets kraftverk till Hallsberg.

Referenser

Noter

1. Elsäkerhetsverkets föreskrifter och allmänna råd om hur elektriska starkströmsanläggningar ska vara utförda: ELSÄK-FS 2008:1. Elsäkerhetsverket. 2008. https://elsakerhetsverket.se/globalassets/foreskrifter/2008-1.pdf
2. i Nationalencyklopedins nätupplaga. Läst 4 april 2022.
3. Ordlista: Anläggningar för överföring och distribution av el: Handbok SEK 417. SEK. 2002
4. Uppgifter enligt Tekniska museet Arkiverad 9 juli 2011 hämtat från the Wayback Machine.
5. Enligt Klas Roudén på Svenska Kraftnät som förklarar koronaurladdning i Ny Teknik 16 januari 2008, sid 26

Vidare läsning

• Hjulström, Filip (1941). Elektrifieringens utveckling i Sverige: en ekonomisk-geografisk översikt. Meddelanden från Uppsala universitets geografiska institution. Ser. A, 99-0276152-6 ; 29. Uppsala. Libris 1805397
• Hjulström, Filip (1940). Sveriges elektrifiering: en ekonomisk-geografisk studie över den elektriska energiförsörjningens utveckling. Geographica, 0373-4358 ; 8. Uppsala: Lundequistska bokhandeln. Libris 445134
• Spade, Bengt (2008). En historia om kraftmaskiner. Stockholm: Riksantikvarieämbetet. Libris 11173222. ISBN 978-91-7209-501-4 (inb.) s. 350–444.

Externa länkar

• Wikimedia Commons har media som rör Kraftledning.
  Bilder & media