Discussie over de bromtoon en laagfrequente stoorsignalen

Discussieer mee over de wereld van het grootschalig elektriciteitsnet en alles wat daarmee te maken heeft
jwr47
middenspanning
Load: 24
Ingelust: 08 mar 2016 22:32
Favoriete mastsoort: Severn Pylon bij Bristol - GB

Re: Discussie over de bromtoon en laagfrequente stoorsignale

Load Ingevoed door jwr47 » 02 apr 2016 23:26

Mark voegde de load toe:Als chemicus bevind (nou ja, momenteel bevond) ik mij regelmatig tussen NMR-machines variërend van 200 a 900 MHz (zo'n 5,5 tot 21 Tesla als ik mij niet vergis). Ikzelf heb daar nooit klachten van ondervonden en ken ook geen verhalen van anderen. Bromtonen heb ik ook nooit waargenomen, al is er genoeg achtergrondgeluid van de aansturende apparatuur voor deze machines is zulke ruimtes.
Ik denk, dat NMR-apparatuur zelden gestoord wordt en dus waarschijnlijk ook geen oorzaak voor de bromtoon vormt.
Wat er gebeurt als het stroomcircuit van een supergeleidende magneetspoel met een veldsterkte van 5,5 tot 21 Tesla plotseling bijvoorbeeld door een kabelbreuk in de magneetspoel onderbroken wordt, is ongetwijfeld spectaculair. De supersnelle afname van het magneetveld kan theoretisch voor een persoon in de directe omgeving ook een risico vormen, maar misschien is deze storing tot nu toe nog nooit opgetreden ...

Voor mijn speurtocht naar de oorsprong van de bromtoon vind ik dit geval echter te exotisch.

Peter Forbes
middenspanning
Load: 43
Ingelust: 19 aug 2015 19:35
Favoriete mastsoort: Groen
Dichtstbijzijnde trafo: Werk: AWW 1-3 (Alblasserwaard), Prive: Marconistraat

Re: Discussie over de bromtoon en laagfrequente stoorsignale

Load Ingevoed door Peter Forbes » 03 apr 2016 10:18

jwr47 voegde de load toe:
De vlamboog zelf is normaal gesproken te klein om (bij lage frequenties tot 48kHz) radiogolven te wekken. De vlamboog zorgt ervoor, dat de energie tussen de inductieve en capacitieve elementen wordt uitgewisseld. De lange toevoerleidingen vormen de "hoofdantenne", die "het zendvermogen" kunnen uitstralen.

Ter afscherming van eventuele stoorstraling van een vlamboogoven moet men "het complete systeem" met alle "losse" toevoerleidingen in een Faradayse kooi opsluiten. Daarmee wordt het elektrische veld afdoende afgeschermd. Wel kan de vlamboog natuurlijk een magnetisch veld opwekken, dat tot buiten de afscherming kan reiken.

Binnen een gebouw met een actieve vlamboogoven lijkt mij het oponthoud niet aan te bevelen. Op filmpjes kan men echter zien, dat er ook wel eens een machinist "tussen de vonken" een oogje in het zeil houdt:

https://www.youtube.com/watch?v=j4WKZthveXk
Bij de vlamboog oven bevinden zich geen lange toe en afvoer leidingen, de kabels zijn 8,5 meter lang en de koperen buizen een meter of vier. Daarnaast nog een twee meter aan elektrode en dan is het circuit wel rond. De oven staat gewoon in onze staalfabriek. Bij normale bediening zit het personeel in een bedieningsruimte, maar er zijn voldoende werkzaamheden waarbij ook rond de oven gewerkt wordt. Ik heb er ook vaak genoeg naast gestaan om te controleren of de regeling nog wel zo werkte als ik verwacht.

In praktisch opzicht houden we geen rekening met elektrische velden rond de oven. Qua magnetische velden is het wel zo dat we rekening houden met aardlussen. Alles wat op en aan de oven geaard wordt, moet stevig uitgevoerd worden, anders brandt het uit. Om een leuk voorbeeld te geven, tegenwoordig is het verboden sieraden te dragen in de staalfabriek, maar toen dat nog wel mocht, hebben ze geregeld van die kleine oorbelletjes kunnen uitknippen. Doordat het een gesloten kring was en het materiaal erg dun, werd er een stroom in opgewekt en werden ze erg heet.

jwr47
middenspanning
Load: 24
Ingelust: 08 mar 2016 22:32
Favoriete mastsoort: Severn Pylon bij Bristol - GB

Re: Discussie over de bromtoon en laagfrequente stoorsignale

Load Ingevoed door jwr47 » 03 apr 2016 18:14

Peter Forbes voegde de load toe:
In praktisch opzicht houden we geen rekening met elektrische velden rond de oven. Qua magnetische velden is het wel zo dat we rekening houden met aardlussen. Alles wat op en aan de oven geaard wordt, moet stevig uitgevoerd worden, anders brandt het uit. Om een leuk voorbeeld te geven, tegenwoordig is het verboden sieraden te dragen in de staalfabriek, maar toen dat nog wel mocht, hebben ze geregeld van die kleine oorbelletjes kunnen uitknippen. Doordat het een gesloten kring was en het materiaal erg dun, werd er een stroom in opgewekt en werden ze erg heet.
Het dragen van sieraden in de buurt van magnetische velden is een interessant thema. Wordt er ook op magnetische stents gelet?

Daarnaast lijkt mij bij elke lichtboog ook het risico van ultraviolet licht aanwezig.

Peter Forbes
middenspanning
Load: 43
Ingelust: 19 aug 2015 19:35
Favoriete mastsoort: Groen
Dichtstbijzijnde trafo: Werk: AWW 1-3 (Alblasserwaard), Prive: Marconistraat

Re: Discussie over de bromtoon en laagfrequente stoorsignale

Load Ingevoed door Peter Forbes » 03 apr 2016 19:26

Plaats een gesloten metalen cirkel in een veranderend magnetisch veld en er zal een spanning en dus een stroom opgewekt worden. Op zich niks schokkends, het was alleen met die hele dunne oorbelletjes dat het problemen gaf. Bij ringen of piercing ringen met van die balletjes gaf het geen problemen. Een stent lijkt me ook geen probleem.

Mensen met een pace maker mochten niet in de buurt van de oven komen, al is dat meer preventief. Ik ken geen voorbeelden waarbij elektronica zoals mobiele telefoons en dergelijke problemen had in de buurt van de oven.

Qua straling maak ik me nog steeds niet druk bij de oven, aangezien de vlamboog zich in het binnenste bevind. Als de oven open gaat is de warmte straling is wel immens, maar dat is het gevolg van vloeibare staal en de vuurvaste stenen. De vlamboog oven staat uit als hij open gaat.

jwr47
middenspanning
Load: 24
Ingelust: 08 mar 2016 22:32
Favoriete mastsoort: Severn Pylon bij Bristol - GB

Re: Discussie over de bromtoon en laagfrequente stoorsignale

Load Ingevoed door jwr47 » 04 apr 2016 10:34

Peter Forbes voegde de load toe:Plaats een gesloten metalen cirkel in een veranderend magnetisch veld en er zal een spanning en dus een stroom opgewekt worden. Op zich niks schokkends, het was alleen met die hele dunne oorbelletjes dat het problemen gaf. Bij ringen of piercing ringen met van die balletjes gaf het geen problemen.
Merkwaardig is, dat het alleen de hele dunne en kleine objecten betreft. Als het sieraden betreft is het vermoedelijk zilver geweest, dat de stroom prima geleidt. In feite zou echter een trouwring na verloop van tijd ook heet moeten konnen worden.

Wat is er precies gebeurd, dat de ringetjes "uitgeknipt" moesten worden? Waren zij gesmolten?
Als het magneetveld voortdurend energie toevoert en de afkoeling door convectie of huidcontact ontbreekt, stijgt de metaaltemperatuur in principe tot het smeltpunt.

Een trouwring heeft wel een goed huidcontact en blijft dan koel. Een trouwring, die een uur lang in een sterk 50Hz magneetveld ligt moet echter na verloop van tijd ook heet worden.

Zijn er foto's van die ringetjes gemaakt? Welke diameter en draaddikte moet ik mij daarbij voorstellen?
(Ik wil eens narekenen hoe lang het duurt totdat zo'n ringetje doorsmelt.)

Peter Forbes
middenspanning
Load: 43
Ingelust: 19 aug 2015 19:35
Favoriete mastsoort: Groen
Dichtstbijzijnde trafo: Werk: AWW 1-3 (Alblasserwaard), Prive: Marconistraat

Re: Discussie over de bromtoon en laagfrequente stoorsignale

Load Ingevoed door Peter Forbes » 04 apr 2016 14:06

Je moet je er niet teveel van voorstellen, het betreft gewoon een kortgesloten ring, die opwarmt door de stroom die er doorheen loopt. Zelf had ik destijds een ring van chirurgisch staal met een diameter van 2,4 mm. Deze werd absoluut niet warm. De keren dat het voorgekomen is, was voordat ik er werkte. Ik verwacht dat het van die kleine zilveren oorbelletjes geweest zijn, zoals deze: https://www.lucardi.nl/nl-nl/product/26 ... ronde-buis.

BaDu
Globale moderator
Load: 1367
Ingelust: 18 mar 2014 13:55
Favoriete mastsoort: Deltamast
Dichtstbijzijnde trafo: Kattenberg

Re: Discussie over de bromtoon en laagfrequente stoorsignale

Load Ingevoed door BaDu » 04 apr 2016 15:24

Het optredende principe hier is dat van een transformator met een luchtspleet.
De Oven genereerd een wisselend magnetisch veld van enige sterkte, dit kan je zien als de primaire wikkeling van een transformator er is echter geen sprake van een kern (met daarin een magneetveld) maar inplaats daarvan bevindt het veld zich in de lucht.
Binnen dat veld bevindt zich een ring(egtje), deze ring vormt de secundaire wikkeling. Het magnetisch veld induceert een spanning in deze wikkeling. Omdat de ring is gesloten, is er sprake van een kortgesloten wikkeling en zal er eigenlijk alleen een stroom gaan vloeien.
De grote van de stroom wordt bepaald door:
- Sterkte van het magnetisch veld door de ring
- Oppervlakte van de ring
- De snelheid waarmee het veld varieert (in dit geval 50Hz)
- De weerstand (impedantie) van de ring
Aangezien de veldsterktes hier vrij klein zijn en de oppervlakte van de ring idem-dito zal het verschijnsel beperkt blijven zoals Peter ook al aangeeft. Ik kan me voorstellen dat gouden kettingen om je nek nog wel eens warm zouden kunnen worden
KML-generator generator

jwr47
middenspanning
Load: 24
Ingelust: 08 mar 2016 22:32
Favoriete mastsoort: Severn Pylon bij Bristol - GB

Re: Discussie over de bromtoon en laagfrequente stoorsignale

Load Ingevoed door jwr47 » 06 apr 2016 20:17

BaDu voegde de load toe:Het optredende principe hier is dat van een transformator met een luchtspleet.
...
Omdat de ring is gesloten, is er sprake van een kortgesloten wikkeling en zal er eigenlijk alleen een stroom gaan vloeien.
De grote van de stroom wordt bepaald door:
- Sterkte van het magnetisch veld door de ring
- Oppervlakte van de ring
- De snelheid waarmee het veld varieert (in dit geval 50Hz)
- De weerstand (impedantie) van de ring
Aangezien de veldsterktes hier vrij klein zijn en de oppervlakte van de ring idem-dito zal het verschijnsel beperkt blijven zoals Peter ook al aangeeft. Ik kan me voorstellen dat gouden kettingen om je nek nog wel eens warm zouden kunnen worden
Verdient men bij het smelten zoveel, dat men er met gouden kettingen om de nek kan gaan werken?

Ik geloof niet, dat de temperatuur van een ketting direct op de huid bij zoveel huidcontact ver boven de 37°C kan stijgen. De bloedsomloop en het zweet voeren de hitte snel genoeg af.
Een oorring heeft alleen het contact aan het oorlelletje en is verder op convectie aangewezen.
Principieel kan de temperatuur dan onbeperkt oplopen zodra er meer energie wordt aangevoerd dan afgegeven.

Een ringetje van 12mm diameter en 1mm doorsnee als zilveren buisje weegt circa 1 gram.
De smeltenergie van zilver is ca. 105 Joule per gram. http://www.chemie.de/lexikon/Schmelzw%C3%A4rme.html
Bij een gegeven magneetvelsterkte kan men dan de tijd voor het bereiken van de smelttemperatuur berekenen.

Eenvoudiger is natuurlijk zo'n thermisch afgeschermd ringetje in de fabriek neer te leggen en af en toe de temperatuur te meten...

Mastbeeld van deze aangeslotene
ElektroThriller
Nethistorienestor
Load: 2728
Ingelust: 12 mar 2012 12:29
Favoriete mastsoort: Donaumast vooral jaren 40
Dichtstbijzijnde trafo: Almere De Vaart

Re: Discussie over de bromtoon en laagfrequente stoorsignale

Load Ingevoed door ElektroThriller » 06 apr 2016 20:45

En het gaat maar al weken door, met info uit een natuurkundeboek voor HBS-B en misschien wel collegedictaten. Inmiddels zijn we heel ver verwijderd van ook maar het begin van bewijsvoering over bromstoring door hoogspanningsapparatuur (afgezien van transformatoren), de core business van dit forum.

Ik zie het voor dit forum heel somber in.

Ga eens naar bromtonen.nl, met onder meer nuttige info van het RIVM. Ik kwam ook een verwijzing naar een artikel in NRC Handelsblad tegen.

Als ik 's nachts toiletbezoek pleeg en het stil is, hoor ik mijzelf. Een laagtonig geluid met sterktefluctuaties. Mijn bloedsomloop, met een hartslagmodulatie. Ik kan daar uitstekend mee leven.
Groenestroomcircuitsspotter sinds 19 april 2013

Peter Forbes
middenspanning
Load: 43
Ingelust: 19 aug 2015 19:35
Favoriete mastsoort: Groen
Dichtstbijzijnde trafo: Werk: AWW 1-3 (Alblasserwaard), Prive: Marconistraat

Re: Discussie over de bromtoon en laagfrequente stoorsignale

Load Ingevoed door Peter Forbes » 06 apr 2016 21:56

Och, ik hou er wel van om een beetje over techniek te babbelen. Het bromtoon verhaal interesseert me niet zo, maar ik hou er wel van als mensen met een andere insteek naar dingen kijken dan ik doe. Daar leer ik uiteraard ook van.

Wat betreft magnetisme ben ik niet zo heel sterk, maar volgens mij is de opgewekte spanning B(veldsterkte in Tesla) maal A (oppervlakte in m²) maal ω (Hoeksnelheid, 2 * pi * 50 Hz in dit geval). Dit is de top top waarde, dus voor de effectieve waarde delen we dit nog door wortel 2.

De formule wordt dan: U = B*A*ω / wortel 2. Vervolgens bepaal je de weerstand van de ring. Het gedissipeerde vermogen wordt dan P = U²/R.

Voor B haal ik uit het rapport 100 micro Tesla vlak naast de oven. Het oppervlak is pi r² = 113 mm² = 113 10^-6 m². De opgewekte spanning wordt dan 100 10^-6 * 113 10^6 * 2 * pi * 50 / wortel 2 = 2,5 micro volt.

Soortelijke weerstand ρ van silver is 1,59·10^-8. R = ρ.A/l. A = pi * r² = 0,25 10^-6 pi, l = d*pi=12*pi 10^-3. R = 1,59 10^-8 * 0,25 10^-6 pi / 12 10^-3 pi = 3.3125 10^-13 Ohm.

P = U²/R = (2,5 10^-6)² / 3.3125 10^-13 = 18.8 Watt.

Soortelijke warmte zilver is 240 J/kg K, dus 0,24 J/g K. Bij 18.8 Watt zou de ring 78 graden C per seconde opwarmen.

Nu heb ik twee aannames gedaan waardoor de werkelijke waarde lager zal zijn. De 100 micro tesla is pal naast de oven, waar je normaal tijdens bedrijf niet komt, de werkelijke waarde zal een stuk lager liggen, een waarde van 10 micro tesla lijkt me reëler. Daarnaast heb ik voor de weerstand een massief zilveren oorbel genomen, waar deze in de praktijk hol zou zijn. Zouden we dus een factor 20 lager gaan zitten, komen we op een opwarming van 4 graden per seconde. Dat is nog steeds voldoende voor een ring om in een korte tijd flink op te warmen als mensen werkzaamheden bij de oven hebben.

Kleine disclaimer, ik heb weer even moeten spitten in mijn college dictaten om de formules boven water te krijgen, als er ergens een fout in zit, hoor ik dat graag.

Qua praktijk toets moet ik je helaas teleurstellen. De staalfabriek is geen locatie waar je zoiets eventjes opzet.

Plaats reactie

Wie is er onder spanning

Aangeslotenen op dit net: Geen aangeslotenen en 1 klantaansluiting