Elektriciteit en veiligheid

De strijd om de stromen

Bij de distributie van elektriciteit is de keuze tussen gelijk- en wisselstroom van groot belang. Edison was in de 19e eeuw een groot voorstander van gelijkstroomdistributie. In die tijd bestond de vermogenelektronica nog niet en was het dus niet mogelijk om een hoge spanning naar een lagere spanning om te zetten als het ging over gelijkstroom. Als men voor gelijkstroom zou kiezen moest men dus vanaf de centrale een spanning op het net zetten gelijk aan gebruikersspanning. Het nadeel hiervan is dat geen grote afstanden kunnen worden overbrugd zonder grote verliezen. 

Wisselstroom, aan de andere kant, kan door het toepassen van een transformator wel naar verschillende spanningswaardes worden gebracht en zonder grote verliezen over zeer grote afstanden worden vervoerd. Hier treden minder verliezen op omdat de stroom op een veel hogere spanning wordt vervoerd, en bij de eindgebruiker terug tot een lagere spanning wordt omgezet met de transformator. Westinghouse en Tesla waren de drijvende krachten achter het wisselstroomsysteem. De strijd die zich heeft afgespeeld noemt men wel de strijd om de stromen (The Battle of the Currents), en uiteindelijk is wisselstroom de basis geworden van de elektriciteitsdistributie voor huishoudens en industrie.

Met de komst van vermogenselektronica is gelijkstroom onder hoge spanning (HVDC) echter weer in opkomst voor vermogenstransport over extreem lange afstanden. Hierdoor heeft gelijkstroom voor projecten als de NorNed-kabel de voorkeur.

Gelijkstroom (DC= direct current)

 Gelijkstroom, vaak kort aangeduid als DC (Engels: direct current), is een elektrische stroom met constante stroomrichting. Gelijkstroom is essentieel voor de werking van vrijwel alle elektronica. Gelijkstroom wordt geleverd door een gelijkspanningsbron. Het kenmerk van deze bron is dat de twee polen waartussen de gelijkstroom vloeit een vaste polariteit hebben. Gelijkstroom vloeit per definitie van de positieve (+) naar de negatieve pool (−). De elektronen vloeien overigens in de tegengestelde richting. De grootte van de stroom (de stroomsterkte) is afhankelijk van de belasting die er op wordt aangesloten en wordt uitgedrukt in ampère. Deze kan worden berekend met de Wet van Ohm. Doorgaans is de waarde van gelijkspanning van veel gelijkspanningsbronnen (binnen zekere grenzen) constant, en in lichte mate afhankelijk van de stroom die er loopt. Netvoedingen, batterijen, brandstofcellen en loodaccu's zijn voorbeelden van zulke spanningsbronnen die gelijkstroom leveren. Een zonnepaneel levert een gelijkstroom die sterk kan variëren. Een stroombron levert een constante gelijkstroom. Met een omvormer kan wisselstroom omgezet worden naar gelijkstroom.

Elektrische schok

Er kleven gevaren aan gelijkspanning. Als er sprake is van het aanraken van een voorwerp onder gelijkspanning, zullen de spieren verkrampen waardoor het slachtoffer niet los kan laten, en er gevaar is voor elektrocutie. 

Overigens schuilt het gevaar niet in de hoogte van de spanning, maar is het de stroomsterkte die dodelijk kan zijn. Bij een stroom van 60 mA door een mensenhart kan het hartritme verstoren en zelfs het hart stoppen. Tevens bestaat het gevaar dat men bij een te grote stroomsterkte brandwonden oploopt.

Een schrikdraad voert bijvoorbeeld een hoge spanning (2000 tot 10.000 volt), maar kan maar een heel lage stroomsterkte leveren. Bovendien wordt de spanning niet permanent, maar in herhaalde korte pulsen op de schrikdraad gezet. Daardoor is schrikdraad niet dodelijk, hoewel er een hoge spanning op staat.

Ook zijn de zwerfstromen van gelijkspanning veel schadelijker dan van wisselstroom.

Brandgevaar

Een vlamboog wordt ook wel elektrische boog of lichtboog genoemd. Het is het verschijnsel dat ontstaat als tussen twee elektroden een elektrische lading wordt geleid. Een vlamboog kan alleen in stand worden gehouden bij een gelijkspanning tussen de elektroden. Vlambogen kunnen als ongewenste verschijnselen ontstaan wanneer gelijkstroom wordt geschakeld. Ook zijn de vonken van gelijkstromen langduriger. De contacten van relais en schakelaars die gelijkstroom schakelen, moeten hiervoor speciaal ontworpen worden.

Dijkman Elektrotechniek

Dijkman Elektrotechniek heeft met LS Electric een specialist op het gebied van gelijkstroom in huis. Ze maken "state of the art" vermogensautomaten en hebben speciale oplossinge gemaakt voor relais en schakelaars. Van een 1A t/m 4000A is er een oplossing

Naast schakelen distribueert Dijkman al decennia lang vlamboog detectoren. Vlambogen kunnen we zowel optisch of middels frequentie detecteren. Deze vlamboog detectie bieden we aan voor diverse DC toepassingen zoals Zonnepanelen, Windmolens, UPS systemen maar ook voor het laden van elektrische auto's of grote accu systemen van boten / schepen.