Koldioxid farligare än syrebrist

2012-06-12 23:00  

Hermetiskt slutna utrymmen inga bra sovplatser.

Fråga:

Om man sover en hel natt i ett rum med hermetiskt slutna dörrar och fönster, hur stor måste rummets volym då minst vara för att man inte ska dö av syrebrist?

Folke Rosvall, Åkersberga

Svar:

Problemet är inte att syret tar slut, utan att du drunk­nar i koldioxid. Metabolism med mera varierar från fall till fall, men här kommer ett enkelt överslag som går att göra i huvudet:

En person i vila kräver 20 liter syrgas per timme och andas samtidigt ut lika mycket koldioxid. Åtta timmars sömn ger 160 liter koldioxid. Dödlig koncentration koldioxid är tio procent, vilket ger en minsta rumsvolym på 1,6 kubikmeter. Mer troligt är dock att du vaknar av huvudvärk efter två timmar när halten koldioxid når 2,5 procent.

(Koldioxid­halten i atmosfären är normalt 393 ppm, vilket motsvarar 0,0393 volymsprocent. red anm.)

Av detta följer även att syrehalten i rummet, när man dör av koldioxid, fortfarande är tio procent.

Tor Löfström Johnsson

Ytterligare en kommentar till att järnvägen har 16 2/3 Hz växelström i luftledningarna:

När man började elektrifiera järnvägsdriften var det seriemotorn, där den roterande ankarlindningen är kopplad i serie med den fasta fältlindningen, som var bäst lämpad. Seriemotorns varvtal kan enkelt regleras genom att variera matningsspänningen, och den har stort vridmoment vid start.

För att överföra strömmen till den ­roterande ankarlindningen finns en kommutator med ett stort antal lameller och fasta ”borstar”  av kol.

Vid växelströmsmatning av en seriemotor tillkommer en faktor, som försämrar motorns egenskaper och orsakar extra gnistbildning vid borstarna och kommutatorn på grund av en ”transformatorverkan” mellan ankarlindningen och fältlindningen.

För att minska dessa problem ökar man antalet lameller och delar därmed upp ankarlindningen i flera delar, vilket ger lägre spänning mellan varje steg och därmed lägre gnistbildning. Nackdelen är en relativt stor kommutator i förhållande till hela motorns storlek. För att minska försämringen av motorns effektfaktor, fasförskjutning mellan ström och spänning på grund av motorns rotation, använder man låg frekvens på matningsspänningen.

När Malmbanan elektrifierades med ström från Porjus kraftverk valdes frekvensen 15 Hz på ett eget elnät som matade banan från separata enfasgeneratorer i kraftverket.

Men när stambanan mellan Stockholm och Göteborg skulle elektrifieras på 1920-talet beslöt man att i stället för egna separata generatorer med frekvensen 15 Hz att använda motorgeneratorer anslutna till Vattenfalls högspänningsnät med 50 Hz trefas växelspänning.

Eftersom trefasmotorn och enfasgeneratorn var mekaniskt kopplade till varandra via en gemensam axel måste polantalet och därmed frekvensen vara en heltalmultipel, 50/3 = 16 2/3.

Dessa omformarstationer var placerade utefter linjen Stockholm - Göteborg på fem platser, Södertälje, Sköldinge, Hallsberg, Moholm och Alingsås. Trefasmotorn var en synkronmaskin för 6 000 volts spänning 50 Hz. Generatorn gav 16 2/3 Hz enfas med 3 000 volts spänning som via en enfastransformator transformerades upp till 16 000 volt.

Att man valde 50 Hz för det allmänna högspänningsnätet var en kompromiss mellan vad som var lämpligt för motordrift och belysningsändamål. Vanliga glödlampors blinkningar 100 gånger per sekund vid 50 Hz är inte störande för ett mänskligt öga.

Dessa val gjordes långt före nutidens tillgång till kraftelektronik. Nutidens ellok använder likströms seriemotorer matade via styrda likriktare eller asynkronmotorer matade via statiska frekvensomriktare.

Anders Johansson, Angered

Veckans nya fråga:

Hur kunde man mäta sin position med så stor noggrannhet för hundra år sedan? När Scott nådde Sydpolen upptäckte han de markeringar som Amundsen hade gjort en månad tidigare. Om markeringarna legat 500 m fel skulle Scott förmodligen ha missat dem i det bistra klimatet och kuperade terrängen.

Kenth Y Andersson, Landvetter

Skicka in era svar och nya intrikata frågor till teknik­fragan@nyteknik.se

Det är ni, kära läsare, som både frågar och svarar i Teknikfrågans spalter.

Kaianders Sempler

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Dagens viktigaste nyheter

Aktuellt inom

Debatt