50 år med HVDC – från pionjär till världsledande

När den elektriska glödlampan började användas i slutet av 1800-talet växte efterfrågan på elektricitet snabbt. Ett svar fanns hos vattenkraften och nästan direkt vändes intresset mot att hitta sätt att överföra denna "billiga" energi över långa avstånd.

De första kraftverken i Europa och USA levererade likströmskraft (DC) med låg spänning, men de transmissionssystem som användes var ineffektiva. Mycket av den genererade kraften förlorades i kablarna. Växelström (AC) gav bättre verkningsgrad, eftersom den lätt kunde transformeras till högre spänningar som gav mindre förluster.

Trots att likströmmen fick stryka på foten i början gjordes fortfarande försök med att bygga ett transmissionssystem för hög spänning med seriekopplade likströmsgeneratorer, och på mottagarsidan seriekopplade likströmsmotorer. Det som främst hindrade likströmsöverföring med hög spänning var bristen på tillförlitliga och ekonomiska komponenter som kunde omvandla HVAC till HVDC, och tvärtom.

Jonventilen (kvicksilverbågsventilen) var den mest lovande utvecklingsmöjligheten. Asea hade statiska strömriktare och jonventiler för spänningar upp till cirka 1 000 volt, men de behövde utvecklas för ännu högre spänningar.

Problemet löstes 1929 genom att införa hjälpelektroder mellan anoden och katoden. Den nyskapande lösningen, som senare patentskyddades, kan på sätt och vis betraktas som grundstenen till allt utvecklingsarbete på jonventilen för hög spänning. Uno Lamm, som ledde arbetet på ABB, förtjänade sitt smeknamn "HVDC-teknikens fader".

Tiden var nu mogen för försök med högre effekter. Tillsammans med Vattenfall upprättade Asea 1945 en provstation i Trollhättan och en kraftledning på 50 kilometer byggdes. Försöken medförde att Vattenfall 1950 beställde världens första HVDC-länk, som skulle byggas mellan Gotland och det svenska fastlandet.

Därmed intensifierades utvecklingsarbetet på jonventilen och HVDC-kabeln. Samtidigt ökades insatserna när det gällde andra komponenter till strömriktarstationerna, som transformatorer, reaktorer, ställverk samt skydds- och styrutrustning.

Specialister i Ludvika under ledning av Erich Uhlmann och Harry Forsell löste många av de mycket komplicerade problemen. Under denna tid utvecklades ett koncept för Gotlandsystemet, som visade sig så framgångsrikt att det varit i stort sett oförändrat fram till i dag.

Då kraftledningen skulle passera vatten var det nödvändigt att tillverka en undervattenskabel som kunde överföra likström. Den "klassiska" kabeln med massaimpregnerad pappersisolering för 10 kilovolt växelström utvecklades till en kabel för 100 kilovolt likström.

Slutligen, år 1954, efter fyra års nyskapande arbete, kunde HVDC-länken till Gotland på 20 megawatt, 200 ampere och 100 kilovolt tas i drift. En ny era inom kraftöverföringen hade inletts.

Gunnar Asplund, Lennart Carlsson, Ove Tollerz

    •   Avbryt
      • Twitter
      • Facebook
      • LinkedIn
      • Weibo
      • Skriv ut
      • e-post
    •   Avbryt
    Bilden är tagen vid utläggningen av likströmskabeln mellan fastlandet och Gotland, 1954.
    seitp222 ddc09a589449ec72c1256e890029d8ad