Stad i ljus – den långa vägen till ett elektriskt land

2021-08-01 06:00  

TEKNIKHISTORIA. I dag trycker vi på en knapp och tar för givet att ljuset tänds. Men det tog sin tid för ledningsnätet att bre ut sig över landet, och för elektriciteten att nå både slott och koja.

Stora folkskaror lockades till Kungliga Teatern i Stockholm, som stolt visade upp en ny sevärdhet från utlandet: det elektriska ljuset.

Man använde båglampor, drivna av primitiva batterier, där en ljusbåge bildas mellan två kolelektroder. Alltmedan det rök och osade så förskräckligt att demonstrationerna måste ske utomhus.

Det hela väckte skräckblandad förtjusning hos publiken, men var i 1860-talets Sverige ren kuriosa utan praktiskt användningsområde. 

Under 1860- och 1870-talen lockade teatrar och nöjesetablissemang i Stockholm med den nya sevärdheten. Foto: WIKIMEDIA

Industrin förlänger arbetsdagen med båglampor

Snart såg dock industrin den nya teknikens potential. Sågverken Marma i Hälsingland och Näs i Dalarna installerade 1876 båglampor i timmersorteringen, för att kunna förlänga arbetsdagarna under den mörka årstiden. Elektriciteten producerades på plats med ångmaskindriven dynamo.

Rydals spinneri var en av de första fabrikerna i Sverige som använde elektricitet. En dynamo i en kanal rakt genom spinneriet kopplades till båglampor uppe under taket.  Foto: JÄRNVÄGSMUSEET

Sex år senare blev Rydals spinneri i Västergötland först i landet att producera elektricitet med vattenkraft. En kanal från ån Viskan leddes rakt genom fabriken, och försågs med en dynamo som drev två båglampor uppe vid taket. Syftet var främst att slippa den brandfara det skulle ha inneburit att använda fotogenlampor i ett spinneri fullt av bomull.

Ungefär samtidigt började elbelysning användas i städerna. Stockholm fick 1881 Sveriges första permanenta, elektriska utomhusbelysning i form av båglampor vid Gustav Adolfs torg. Nymodigheten spreds snabbt, särskilt när glödlampan introducerades och gradvis trängde undan båglampan.

Elen producerades lokalt med ångdrift

Båglampan var dyr och besvärlig: eftersom kolelektroderna förbrukades av ljusbågen, krävdes kontinuerlig justering av elektrodspetsarna för att ljuset inte skulle slockna. Dessutom utvecklades både värme och rök, så att båglampan i princip bara kunde användas utomhus.

Generator från Siemens & Halske, som användes för att mata bågljuslampor vid Norrbro med likström under tidigt 1880-tal.  Foto: TEKNISKA MUSEET

Glödlampan var billigare, enklare och mångsidigare, och redan 1886 hade huvudstaden över 6 000 elektriska lysen i drift. Bara något hundratal av dem var båglampor.

Men dessa var fördelade på fler än 50 privata leverantörer, en sorts dåtida experimentella startup-företag. Distributionen skedde på låg spänning med likström, som inte kan transporteras några längre sträckor utan stora överföringsförluster. Produktionen gjordes lokalt och småskaligt, med ångdrivna kraftverk, och eftersom anläggningarna krävde yrkesfolk var elektricitet i privata hem fortfarande mycket ovanligt.

Industrin hade också börjat använda elektriciteten till mer än bara belysning. Fabriker som Domnarvets Jernverk i Borlänge var tidigt ute med att driva elektriska motorer med vattenkraftsturbiner, som ofta hade för den tiden hög kapacitet. Men likströmmens ledningsförluster gjorde att elektrifieringen stannade vid fabriksgrindarna.

Visserligen kunde man minska förlusterna genom att använda växelström, och med hjälp av en transformator höja spänningen. Men så länge det saknades effektiva växelströmsmotorer var detta inte till någon större nytta.

Göteborg fick Sveriges första elverk 1884

Det första initiativet till elförsörjning i större skala togs i Göteborg, där Sveriges första elverk öppnade 1884. Det bestod av ett antal lokomobiler – självtransporterande ångmaskiner – kopplade till dynamomaskiner i en anläggning på Kyrkogatan mitt i staden. Strömmen levererades till ett tusental lampor hos butiker och restauranger runt om i stadskärnan, allt i regi av det privata företaget Elektriska AB.

Sveriges första kommunala elverk startades året därpå i Härnösand, och drevs med vattenkraft från Gådeån. I den lilla norrländska orten var det en stor sak att bli en av Europas första städer med elektrisk belysning, och satsningen betraktades som en stor framgång.

Hos Brunkebergsverket mellanlagrades elektriciteten i stora ackumulatorbatterier innan den matades ut i ledningsnätet.  Foto: STOCKHOLMS STADSMUSEUM

Tre år efter starten kunde lokaltidningen rapportera att ”dynamomaskinen med apparater och lampor hafva till dato ej behöft ringaste reparation, ej ens för ett öre”. Detta trots stränga vintrar, ”med is och frost inom som utom dynamohuset”, och teknikskeptiska sabotörer som försökt kortsluta ledningarna.

Stockholm fick sitt första elverk 1888. Med fyra ångmaskindrivna generatorer och i privat regi lyste det upp stora delar av Gamla stan. Men alla ansökningar om större privata utbyggnader av verk och ledningar avslogs i stadsfullmäktige. Man ville skydda Klaragasverket, som försåg omkring 4 000 gatlyktor med gas, från ovälkommen konkurrens.

Tre ångmaskiner drev Stockholms första elverk

Därför dröjde det ända till 1892 innan det stora Brunkebergsverket öppnade i stadens egen regi. Den 1 september detta år tändes över 1 000 nya glödlampor i bostäder och butiker runt om på Nedre Norrmalm, matade av ett ledningsnät som använde 2 gånger 110 volt likspänning.

Därför var man tvungen att placera verket centralt, vid Regeringsgatan mitt i Stockholm, trots att rök och sot från driften utgjorde en olägenhet.

Tre svensktillverkade ångmaskiner, eldade med koks från Klaragasverket, drev dynamomaskiner från tyska Siemens & Halske (dagens Siemens AG, Europas största teknikkoncern). Elektriciteten mellanlagrades i stora ackumulatorbatterier innan den matades ut i ledningsnätet, kopparkablar isolerade med juteväv och blymantel. Kablarna lades i marken längs trottoarerna.

Det nybyggda Brunkebergsverket i Stockholm 1896, illustration av David Ljungdahl. Foto: STOCKHOLMS STADSMUSEUM

Maskinpark och ledningar byggdes ut efterhand, så att Stockholm vid slutet av 1890-talet hade över 50 000 elektriska lampor och närmare 100 motorer, som drevs med ström från Brunkebergsverket och olika privata anläggningar. Staden hade då ett ledningsnät på cirka tolv mil.

Wenströms uppfinningar öppnade för el från vattenkraft

Kraftöverföring över längre sträckor blev möjlig först genom lanseringen av trefas växelström, en teknik som utvecklades av ingenjören Jonas Wenström. Hans uppfinningar kom att lägga grunden för Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget (senare Asea) när detta bildades i Västerås 1891.

Asea-ingenjören och uppfinnaren Jonas Wenström.  Foto: VÄSTMANLANDS LÄNS MUSEUM

Till skillnad från likström kunde växelström transformeras från lågspänning till högspänning och därmed transporteras över längre sträckor, utan likströmmens överföringsförluster. Och genom att använda tre växelströmsmatade ledningar i stället för två, lyckades Wenström skapa ett roterande magnetflöde och därmed en rotationsrörelse i en elmotor. Han utvecklade ett komplett system med generator, transformator och motor.

Provning av generator i Asea:s verkstad, tidigt 1900-tal. Asea och Jonas Wenström var drivande krafter i den tidiga elektrifieringen. Foto: TEKNISKA MUSEET

Två år efter bildandet kunde Asea, under Jonas Wenströms ledning, driftsätta världens första kommersiella trefasöverföring. Från en vattenkraftsturbin i ett vattenfall vid Hällsjön i Dalarna överfördes nästan 300 kilowatt, med en spänning på 9 500 volt, de 15 kilometerna till en gruva i Grängesberg.

Sveriges första trefas kraftstation byggdes under Jonas Wenströms ledning vid Hällsjön i Dalarna. Strömmen överfördes hela 15 kilometer till en gruva i Grängesberg.  Foto: ALBIN ANDERSSON/TEKNISKA MUSEET

Detta öppnade Sveriges många rinnande vattendrag för produktion av el, som vid hög spänning överfördes dit den behövdes, och mottagaren fick spänningen sänkt till lämpligt värde. Vattenkraftverk började anläggas i älv efter älv.

Samtidigt byggdes elverk i allt fler städer, och vid sekelskiftet 1900 fanns det över 50 stycken. I regel var det mindre orter som gick i spetsen, eftersom gasverken låg i de större städerna och gasverksägarna hade stort inflytande på lokalpolitiken.

Första stamlinjen hade högst spänning i Europa

Ute på landet byggdes kraftproduktion och ledningar ofta av så kallade elföreningar. Bönder, kvarnägare och andra gick samman för att utnyttja byns strömmande vattendrag, och för att få el till belysning och maskiner. En mängd små lokala elnät, utan anslutning till varandra, uppstod runt om i landet.

Gävle elverk, cirka 1905. Många mindre orter var snabbare att elektrifiera än de större städerna, där gasverksägarna ofta satte sig på tvären.  Foto: TEKNISKA MUSEET

Stora ledningsutbyggnader genomfördes också i statlig regi. Vattenfall började elektrifiera järnvägarna på 1910-talet, och 1921 byggde bolaget ihop sina två stora regionala nät i Syd- respektive Mellansverige genom den så kallade Västra stamlinjen. Den gick mellan Trollhättan och Västerås och höll 130 kilovolt, den dittills högsta linjespänningen i Europa.

Ännu i början av 30-talet fanns dock inget stamnät, utan Sverige hade 15 olika elnät som var i stort sett fristående. Men nu började vattenkraften vara färdigutbyggd i de södra och mellersta delarna av landet, och blickarna riktades mot de stora Norrlandsälvarna.

År 1936 kunde el för första gången överföras från Norrland till Mellansverige, via landets första 220-kilovoltsledning – den 36 mil långa Krångedelinjen mellan jämtländska Krångede och Horndal i Dalarna. Två år senare började man samköra kraftverk i hela Sverige.

Sankt Eriksgatan i Stockholm, en höstnatt 1930. På bara ett par decennier blev huvudstaden elektrifierad, även om de sista offentliga gaslyktorna inte släcktes förrän på 40-talet. Foto: WIKIMEDIA

Men i Stockholm, där Brunkebergsverket avvecklats redan 1911, fortsatte man att leverera likström i många år till. Ångkraftstationen Värtaelverket, som tagits i drift 1903, producerade trefas växelström som fördelades till omformarstationer via ett kabelnät för 6 kilovolt.

När Brunkebergsverket revs i början av 1960-talet, räddades byggnadens portal och flyttades till dåvarande Stockholms elektricitetsverks huvudkontor på Tulegatan. Foto: HOLGER ELLGAARD

Där omvandlades växelströmmen till likström, som skickades ut till kunderna med successiv övergång till den högre spänningen 2 gånger 220 volt. Stockholms likströmsdistribution avvecklades inte förrän vid början av 1970-talet.

Tommy Harnesk

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

Debatt