Strømtæring ifra anodestasjon.

[Fiskeglad]

Leste denne artikkelen, er det mulig med sånn tæring og hvordan kan en eventuelt unngå det?

Min propell ser likedan ut, og befinner seg i samme område, spiser Zink som bare det.

 

https://borsen.dagbladet.no/nyheter/oppror-i-hytteparadis-dette-er-grovt/76161422

[Hulda]

Jeg skjønner ikke kretsen som kan påvirke en båt i dette systemet. Så vidt jeg forstår går det DC minus i kabelen. Og så er det et 'jordspyd' som er den andre polen (eller omvendt). Fint om noen av 'sterkstrøms-folket' kunne gi en oppklarende forklaring.

[KDB]

Ligger dette anlegget på Grosøya? Hvor stort område er berørt?

[Fiskeglad]

Grosøya ja. Vet ikke omfang. Var og kikket på en annen båt som ligger et par hundre meter unna. Skiftet 5 anoder i kjølesystemet i fjor vår på den, samt byttet Zink på ror, akselflens, propellmutter og rorflyndra. De hadde da normal slitasje, i år var det ikke noe igjen av noen av anodene/Zinken og masse tæring på motor/gir og propellanlegg.

[Fantino]

Hulda skrev for 7 timer siden:

Jeg skjønner ikke kretsen som kan påvirke en båt i dette systemet. Så vidt jeg forstår går det DC minus i kabelen. Og så er det et 'jordspyd' som er den andre polen (eller omvendt). Fint om noen av 'sterkstrøms-folket' kunne gi en oppklarende forklaring.

Vil det ikke være ekstra stor fare for spenningsforkjeller mellom landjord og sjø i nærheten av et slikt anlegg uansett? Og da har en det vel gående om en ikke har lokal jord i båten? Men om korrosjonen øker uten bruk av landstrøm blir det vel mer intrikat. Interessant problemstilling. Venter spent på om @NilsPilskan bidra her.

[NilsPils]

Fantino skrev for 4 timer siden:

Venter spent på om @NilsPilskan bidra her.

Jeg melder foreløpig pass her. Jeg ville uansett ikke tatt risken på å ligge med jording fra land i området . . 

[Fantino]

Dette ble jeg nørdete interessert i så måtte Google. Ser bla at typisk grenseverdi for elektrisk felt i sjøen er 2.5V/meter. Det høres jo ‘spennende’ ut for båteiere. Med 5.76 meter mellom anoden på baugpropell og propell burde en da kunne skippe landstrøm og bare kople seg på for vedlikeholdslading av batteriene.. Må selvsagt få lagt båten på langs av strømretningen ? Det høres i alle fall ut som om potensialet for elektrolytisk korrosjon er til stede og vel så det..

[Sequoia]

Disse fire Skagerrak-linkene har variert om de er i en- eller topolet konfigurasjon. Akkurat nå trodde jeg Skagerrak 1 og 2 var i bruk som et topolet anlegg, og at Skagerrak 3 og 4 var det samme.

 

Nominelle spenningsnivåer er 250 kV på SK1 og SK2, 350 kV på SK3, og 500 kV på SK4. Det kan kjøres både positiv og negativ polaritet i kablene og det er altså likestrømskabler.

 

Når man kjører topolet anlegg har man kontroll på returstrømmen da den går i en isolert leder på sammen måte og samme dimensjonering som hovedstrømmen. I enpolet anlegg går altså returstrømmen i sjøen og kan føre på avveie.

Strøm på avveie kalles vagabonderende strøm, og vil følge minste motstands vei tilbake til matepunktet.  agabonderende strøm kan føre til store ødeleggelser på alt i dens vei som er elektrisk ledende, og har lavere motstand enn tiltenkt vei. 

 

Om Statnett heller velger å kjøre anleggene i enpolet konfigurasjon dobler de overføringskapasiteten og da også inntektene. Det kan høres ut som det har vært gjort kanskje med disse skadene. Det er nok en kalkulert risiko og det er småpenger å betale noen titalls millioner i erstatning til båteiere sammenlignet med inntektspotensialet. 

 

 

(Det som kommer nedenfor er objektive faktaopplysninger fra kraftsystemet vårt siden det er snakk om utenlandskabler, og ikke ment som noe politisk budskap!)

 

Akkurat nå sender vi kraft til Danmark, og overføringen har en effekt på 759 MW, det betyr at det overføres 759 millioner kWh per time fra Norge til Danmark. Det tilsvarer årsforbruket (25 776 kWh) til 25 445 gjennomsnittlige eneboliger i Norge.

 

Til Sverige og Finland er overføringseffekten nå litt over 1200 MW. Til Tyskland er den på 1100 MW. 

 

Samtidig som denne lavutslipps og fornybare energi sendes ut av Norge mottar vi akkurat nå 410 MW med kraft fra England som er cirka 9x så karbonintensiv som den vi genererer selv.

 

Netto sender Norge i dette øyeblikk kraft ut av landet som hver time representerer årsforbruket til 102 000 eneboliger.

 

 

[Sequoia]

Fantino skrev 1 minutt siden:

Dette ble jeg nørdete interessert i så måtte Google. Ser bla at typisk grenseverdi for elektrisk felt i sjøen er 2.5V/meter. Det høres jo ‘spennende’ ut for båteiere. Med 5.76 meter mellom anoden på baugpropell og propell burde en da kunne skippe landstrøm og bare kople seg på for vedlikeholdslading av batteriene.. Må selvsagt få lagt båten på langs av strømretningen ? Det høres i alle fall ut som om potensialet for elektrolytisk korrosjon er til stede og vel så det..

 

Ja de virker helt klart å kjøre disse kablene som enpolet nå. Hadde det vært topolet hadde jo kretsen vært "tett". 

 

Hehe, båter på 5,76 meter i dette området vil nå begynne å ha ankervinsj med kjetting for- og akterut, - og så bare senke ankerne ned i sjøen for lading ?

[Olevine]

Om sjøkablene står det dette på Wikipedia: På norsk side befinner seg sjøkabelterminalen for Cross-Skagerrak 1–3 ved Kvarenesfjorden, for Skagerrak 4 i Kvivika i Kristiansand,^[5] omformerstasjonen ved Stølen i Vennesla. Et felles elektrodeanlegg for returstrøm gjennom sjøvannet er plassert nord for Grosøya i Lillesand.^[6]

[Fantino]

Utrolige greier. Var klar over at retur gikk i sjøen på endel slike forbindelser men ikke at feltene kunne ha så høye spenninger. Høres ut som en skikkelig Rubiks kube å beskytte en båt som ligger på sjøen i et slikt område.

[mavi]

Hvir langt unna ett sånt ilandføringspunkt kan det oppstå tæring?

[Dreamer]

Hulda skrev for 15 timer siden:

Jeg skjønner ikke kretsen som kan påvirke en båt i dette systemet. Så vidt jeg forstår går det DC minus i kabelen. Og så er det et 'jordspyd' som er den andre polen (eller omvendt). Fint om noen av 'sterkstrøms-folket' kunne gi en oppklarende forklaring.

Når det benyttes enledersystem, øker faren for strømgjennomgang og tæringer. Ved enledersystem benyttes sjøen som den andre lederen, og man vil få et spenningsfall i sjøen, tilsvarende det man får i en metallisk leder. Et voltmeter vil da vise en spenning mellom to punkter i sjøen (i lengderetning mellom de to anodene). Tilsvarende spenningsforskjell kan man fåæ mellom to kontaktpunkter i en båt, for eksempel mellom propell og skroggjennomføring. Det vil også kunne oppstå spenning mellom propell og jordleder fra land. Og spenningsforskjell mellom to punkter, betyr alltid fare for krypestrøm mellom de to punktene. Som det blir sagt et annet sted. Enledersystem kan benyttes for å øke kapasiteten på overføringen. 

[Fantino]

Så da blir nøtten: Hvordan designer en seg ut av tæringsproblemer om en har båt liggende på sjøen i et slikt område? Dette høres jo noenlunde likt ut som at nabobåten i havna har en alvorlig jordfeil? Tenker vel også at det ikke vil være så vanskelig å dokumentere forholdene. Burde jo nesten kunne krysspeile kilden med et voltmeter og to elektroder i sjøen. Men har de konsesjon på opp til 2.5V/m så hjelper gjerne ikke det så mye..

[Dreamer]

Problemer med likestrømsoverføringer er godt kjent. Store norske leksikon beskriver det slik:

 

I dag brukes teknikken over hele verden. For eksempel er alle kabelforbindelsene mellom Skandinavia og det europeiske fastlandet basert på HVDC-teknikken. Hittil er det stort sett benyttet énlederkabel, hvor det godt ledende og salte havvannet fungerer som returleder i likestrømsystemet. I dag brukes også bipolare sjøkabler i HVDC-forbindelsene. Dette er kabler hvor en metallisk kappe i kabelen nyttes som returleder. På den måten unngår man ulempene ved å ha elektrodeanlegg med jording i sjø, som blant annet kan danne klorforbindelser og korrosjon på metall. Det er imidlertid ikke påvist at bruk av elektroder har noen negativ innvirkning på miljøet og livet i havet.

[Sequoia]

Dreamer skrev 58 minutter siden:

I dag brukes også bipolare sjøkabler i HVDC-forbindelsene. 

 

Kabelen mellom Finland og Estland er av en type med Integrated Return Conductor (IRC), som har et koaksialdesign hvor det ligger en leder rundt hovedlederen. Illustrasjonen nedenfor viser de lagvise elementene i dette designet. 

 

Den andre måten å få et bipolart eller topolet system på er å legge to kabler i stedet for én. Uhyre kostnadsdrivende med andre ord.

 

 

[Hulda]

Kan prøve meg på en liten forklaring/teori, og understreker at dette kan jeg ingenting om. 

 

Men la oss nå si at man sender elektroner gjennom en kabel i form av DC. For at det skal bli en krets, må ioner transporteres i retur til utgangspunktet. Som et vanlig batteri som tappes. 

 

I en overføringskabel over store avstander, må det et høyt antall elektroner til for å gi ønsket effekt. At det blir mange ampere, skyldes motstand i systemet. Kablene er derfor minuspol. Altså U=R*I. I all enkelhet. Så den biten er grei og ufarlig. For å få kretsen til å kjøre må 'plussene', samme antall som 'minusene' returnere til Norge (i dette tilfellet). Så derfor kjører man på mottaksstedet for minusene en elektrode i sjøen, og tilsvarende elektrode i sjøen på elektronenes avsendersted. I teorien skal det nå flyte en strøm av positivt ladde ioner gjennom vannet fra A (eks. Danmark) til B (eks. Norge). I og med at kvadratet på havet kan betegnes som 'uendelig', blir motstanden lav. Men antall ioner er det samme antall elektroner som fraktes gjennom kabelen. Dog er ionestrømmen avhengig av havets ledningsevne, temperatur, strømforhold, etc. 

 

Så man har altså en imaginær/usynlig elv av plusser som renner mellom Danmark og Norge. Disse plussene gjør hva de kan for å komme i balanse, de vil ha et elektron. Og jo nærmere man kommer mottakselektroden i Norge, dess flere hissige plussladde ioner kjemper om plassen rundt mottakselektroden. Har man en båt i nærheten, liggende i 'en elv av plussladde ioner', vil alt som ikke er nøytralt bli spist opp. Det vil eksempelvis kunne være minusladde anoder på båter. Når anoden er vekk, blir resten av metallene løst opp. 

 

Så det er altså en forklaring på 'vagabonerende strømmer' :  Plussioner som ikke finner tilbake dit de skal. Og på sin vinglete ferd finner noe annet å utligne seg mot. 

 

Så kommer tusenkronersspørsmålet til @mavi: Hvor langt unna er trygt? Svaret er at det kan variere med havets ledningsevne, temperatur, strømforhold og forhold rundt mottakselektroden. Men jeg vil tro at disse ionene som ikke umiddelbart finner veien hjem, kan drifte over noen kilometer. Det er for meg helt umulig å ha noe begrep om. Det jeg er sikker på, er at dette vil variere, styrt av parameterene over.

 

Dette er et ukvalifisert forsøk på å forklare noe jeg vet veldig lite om.

[Ask]

Hei.

 

Takk til Hulda.

 

Eg forstår det slik at problemet er størst nær elektroden på mottaksstaden.

 

Kva om denne mottaksstaden ligg inne i ein fjordbotn? T. d. i Eidfjord inst i Hardangerfjorden, og straumen må gå forbi min heimehamn for å koma inn til mottaksstaden?

Altså at det er 30 nm frå min båt til mottakstaden, men straumen må gå gjennom ein fjord som ikkje er meir enn eit par tre nm brei her.

 

Ask

[Olevine]

Hulda skrev 49 minutter siden:

Dette er et ukvalifisert forsøk på å forklare noe jeg vet veldig lite om

Veldig god forklaring fra en like ukvalifisert sensor. Så blir det spennende å se om noen kvalifiserte melder seg og kan bekrefte teorien din, eller om det viser seg at også den er på like ville veier som plussionene.

Ellers så husker jeg at en tidligere kollega som bor i Høvåg i nærheten av dette sjøanlegget, fortalte om folk som hadde hatt liknende problemer med tæring for en del år siden. Dette var i alle fall før den 4. kabelen ble lagt. 

[Dreamer]

Huldas fantasifulle beskrivelse av elektroner på villspor, er minst like kaotisk som det elektronkaoset han beskriver. Årsaken til de problemer som er beskrevet ovenfor, har en helt annen årsak. Som jeg forsøkte å forklare tidligere, så vil man i en strømførende leder - uansett om lederen består av kobber eller sjøvann - måle spenningsforskjell mellom to forskjellige punkter i lederens lengderetning. Øker man avstanden mellom målepunktene, vil også spenningsforskjellen øke. Ligger det en båt i denne strømmen, kan man få en spenning mellom forskjellige punkter ombord som er i kontakt med sjø. Fenomenet er godt kjent fra enkelte landanlegg, hvor man har hatt enfaset jordfeil. På land kaller vi fenomenet for skrittspenning. Min konklusjonen er at området i nærheten av en anodestasjon, er uegnet til båthavn. Størrelsen på det området som bør "fredes", må måles ut, men vil altså variere med overføringseffekten.   

Til Ask vil jeg si at det er galskap å legge en anodestasjon i bunnen av en trang fjord. Det vil i føre til mer eller mindre problemer i hele fjorden. Der bør de bruke toleder kabel, og unngå å bruke sjøen som leder. 

[Hulda]

Ja, @Dreamerdet er akkurat det jeg beskriver. Eller prøver å beskrive.

 

Og faren for korrosjon er størst i lengderetningen, for der vil det oppstå større potensialforskjell. Uten potensialforskjell skjer det overhode ingenting. 

 

Akkurat dette med galvanisk tæring vet jeg noe om. Så til @Ask, det er ingen mulighet for en liten båt å beskytte seg mot vagabonerende strømmer forårsaket av systemer som beskrevet her. Det enkleste er å flytte båten. Eller ofre kilovis med anoder, det er en umulig oppgave. 

 

Sagt med en annen metafor. Strømmen kan man se for seg som Glomma der den flyter sakte av gårde i 0,5 knop. Når Glomma skal gjennom en skjæring, må vannet kanskje opp i 5 knop for at mengden vann skal slippe gjennom. Så der har du sammenligningen mellom nærhet til anodepunktet, eller anodepunkt i enden av en trang fjord. 

 

Det er lenge siden jeg leste om vagabonerende strømmer, det var bare et sidesprang innen korrosjonsfaget, et fenomen vi måtte være obs på kunne gi galvaniske utfordringer av stort omfang.

 

Tror ikke jeg har mer å bidra med i denne diskusjonen. Men vi fikk jo virkelig oppklarende innspill fra dem som har dette som fag. Kult! På baatplassen finnes det mye kunnskap og mange talenter. Med og uten pedagogisk grunnfag. 

[Jens_P]

Får en tanke om "bonding" - sammenkobling - av alle gjennomføringer og annet metall i båten med kabel til felles anode.

Dette vil være direkte ugunstig i områder med elektrisk strøm i sjøen nær disse eletrode-stasjonene.

Bonding vil skape god forbindelse mellom metalldelene  og den beste elektriske forbindelsen vil være det innvendige kabelnettet i båten. Med tæring/korrosjon i endene av bonding'en som mulig resultat.

Så i dette tilfellet er det ikke-forbindelse innvendig som gjelder og helst gjennomføringer av kompositt-materialer.

Aluminiums-båt i dette området må jo definitivt være en utfordring.

[NilsPils]

Med den forkaringen (som jeg "kjøper") skulle det ha noe å si hvilken vei båten ligger i sjøen . . .

 

Det burde også være interessant å måle spenningen mellom to elektroder i sjøen. Gjerne med varierende avstand og i forskjellige retninger.

 

Redigert 26.Mai.2022 av NilsPils (see edit history)

[Fantino]

Jens_P skrev 34 minutter siden:

Får en tanke om "bonding" - sammenkobling - av alle gjennomføringer og annet metall i båten med kabel til felles anode.

Dette vil være direkte ugunstig i områder med elektrisk strøm i sjøen nær disse eletrode-stasjonene.

Bonding vil skape god forbindelse mellom metalldelene  og den beste elektriske forbindelsen vil være det innvendige kabelnettet i båten. Med tæring/korrosjon i endene av bonding'en som mulig resultat.

Så i dette tilfellet er det ikke-forbindelse innvendig som gjelder og helst gjennomføringer av kompositt-materialer.

Aluminiums-båt i dette området må jo definitivt være en utfordring.

Tenkte det samme.. Motsatt så bør altså hver komponent ha egen anode og være så godt isolert fra andre komponenter som mulig? Thruhull og XDP komposittdrev kanskje? ?

[Fantino]

NilsPils skrev 2 minutter siden:

Med den forkaringen (som jeg "kjøper") skulle det ha noe å si hvilken vei båten ligger i sjøen . . .

 

Er den 5.76 meter så får du perfekt absorpsjonsspenning 14.4V, så vrir du den bare 40 grader etter 8 timer for å legge den ned på float ?