Han är den högspända likströmmens fader

2013-07-24 09:05  
Uno Lamm övervakade själv hur arbetet framskred med överföringen till Gotland. Här i ventilhallen i Ygne 1954. Foto: ABB.

TEKNIKHISTORIA. De senaste 100 åren har likströms­anhängare fört en ojämn kamp mot den dominerande växel­strömmen. Men tack vare stora tekniska framsteg på likströmsområdet har positionerna ändrats och ABB blivit världsledande inom kraft­överföring. Den envise Uno Lamm vägrade att ge upp. Han ses i dag som den högspända likströmmens fader.

Uno Lamm kom till Asea i Ludvika 1928. Växelström var då helt dominerande. Samtidigt visste elkunniga att likström skulle vara bättre för att överföra energi långa sträckor. Energiförlusterna skulle bli mindre. Men problemen var stora; hur skulle man effektivt omvandla växelströmmen till högspänd likström och sedan tillbaka till växelström där den tas emot?

Uno Lamm kom att utveckla högspänd likström, eller HVDC som det ­kallas ­efter engelskans high voltage direct current. Han hade en färsk civilingenjörsexamen från KTH och kom till Asea med en idé han hoppades få utveckla. Det handlade om en strömbrytare för höga spänningar.

Han fick dock snabbt ett annat uppdrag av platschefen Karl-Erik Eriksson, som bad den unge Uno Lamm att gå till provrummet och lösa problemet med en trilskande likriktare som baktände. Det handlade om så kallade jonventiler, en slags likriktare som består av ett vakuumrör med kvicksilverelektroder.

Likströmmens problem var att det saknades komponenter som kunde omvandla höga spänningar, från växelström till likström. Jonventilen sågs som det mest lovande alternativet.

Redan under första året i Ludvika fick Uno Lamm patent på en högspänd jonventil med flera elektroder. Den skulle göra att det blev en jämn fördelning av den höga spänningen över ventilen.

1933 gjordes ett experiment i Ludvika med cirka tio gånger högre spänning än vad som tidigare uppnåtts med jonventiler. Samma dag som testet genomfördes hade Svenska teknologföreningen möte i Stockholm. Där skulle projektet Glesum, lett av Baltzar von Platen, presenteras. Det handlade om ett alternativ till jonventilerna. Men Uno Lamm stal showen. Han fick i en paus besked att Ludvika-försöket fallit väl ut och argumenterade inför Teknologföreningen i Stockholm för detta alternativ.

Det sågs som en sensation och Svenska Dagbladet skrev ”Högspänd likström även från Asea: von Platens system får svensk konkurrent”.

Det här var första – men långt ifrån sista – gången som Uno Lamm skapade tidningsrubriker. Han hade en stark utstrålning och argumenterade övertygande. Journalister, ingenjörer och vetenskapsmän flockades runt honom.

Hans personlighet och argumenterande inför företagsledningen ses också som en anledning till att Asea satsade så stora resurser på HVDC-tekniken, trots uteblivna framgångar. Ludvikaförsöket var nämligen inte den stora framgång man först trott.

Samarbetet mellan Asea och Vattenfall var nära och storkundens intresse också en förutsättning för Aseas forskning och utveckling på området.

Under 1940-talet byggde Vattenfall ut vattenkraften i Norrland och var intresserat av hur kraften kunde överföras långa sträckor för att förse Syd- och ­Mellansverige med energi.

Fortfarande var de trilskande jonventilerna den kritiska punkten i likströmssystemen. Ett helt jonventillaboratorium byggdes i Trollhättan, som ett samarbetsprojekt mellan Asea och Vattenfall. Vattenfall stod för lokaler, driftpersonal och elkraft. Asea stod för själva provningen och tolkning av resultaten.

Samtidigt stod Vattenfall inför en utbyggnad av Harsprånget i Lule älv. De beslutade 1947 att satsa på 400 kV, en vid tidpunkten rekordhög spänning. Och man valde växelström, vilket gjorde att Asea utvecklades på det området. Bland likströmsanhängarna fanns farhågor att Asea därmed hade konkurrerat ut sitt eget likströmssystem.

Nästa stora projekt var Gotland där eltaxorna var högre än på fastlandet. Öborna fick sin elkraft från ångkraftverk, inte vattenkraft. En förbindelse mellan Gotland och fastlandet skulle förändra saken.

Kabeln behövde vara 100 kilometer lång. Med växelström skulle energiförlusterna bli gigantiska och ledningen väldigt dyr. Likström skulle i teorin vara bättre, men något sådant projekt hade aldrig någonsin tidigare genomförts.

1950 beslutade Vattenfall och sedan riksdagen att bygga en likströmsöverföring mellan Gotland och fastlandet. De ekonomiska riskerna bedömdes som rimliga för både Vattenfall och Asea.

De tekniska problemen var inte lösta men Asea hade fyra år på sig tills anläggningen skulle tas i drift.

Asea satte extra fart med utvecklingsarbetet. Baktändningarna kunde inte elimineras men de robusta jonventilerna återgick till normalläge efter en störning. Därmed kunde man göra konstruktionen sådan att överföringsförmåga fanns kvar även under störningen. Det här var ett genombrott. Fler framsteg gjordes inför att kabeln skulle tas i drift.

Uno Lamm ledde arbetet på plats med stort självförtroende och stoiskt lugn, enligt hans medhjälpare Gunnar Engström.

Ett år tidigare än planerat togs anläggningen i drift – med fungerande jonventiler. Det var en stor seger för Uno Lamm, HVDC-tekniken och Asea. Gotlänningarna hade en fast förbindelse med fastlandet och halverad eltaxa.

Världens kraftbolagschefer och tekniker kom för att studera Gotlandsöverföringen på plats.

Men på labbet i Trollhättan fortsatte utvecklingsarbetet av jonventilerna. Även om Gotlandsöverföringen var en framgång var effekten låg.

20 000 kilowatt, 100 000 volt, imponerade inte på kraftvärlden.

Systemet behövde utvecklas ytterligare för att klara större effekter.

Nya stororder uteblev och Asea minskade verksamheten på området. Men så beslutade England och Frankrike att satsa på en likströmsöverföring mellan länderna och ge uppdraget till Asea. Effekten skulle vara åtta gånger den på Gotland, spänningen den dubbla.

1961 togs kabeln över kanalen i drift och nu imponerades kraftvärlden. Asea fick flera stororder och etablerade sin position som världsledande på HVDC-tekniken.

Men kraftbeställare ansåg att framtiden fanns på halvledarsidan, inte hos jonventilerna. Alternativet var så kalla­de tyristorer. De var mindre och man slapp kvicksilvret.

Aseas dåvarande vd Curt Nicolin tog beslutet att bolaget skulle utveckla egna tyristorventiler. Och dessa tyristorer blev en framgång. Vattenfall beställde sådana till Gotlandsöverföringen, vilket gjorde att likspänningen i kabeln kunde höjas med 50 procent.

Med tyristorer hade HVDC-tekniken och Asea en lysande framtid. Men Uno Lamm glömde aldrig sin första uppgift på Asea. När Gunnar Engström skulle ta över efter Uno Lamm som chef för strömriktaravdelningen på 50-talet sa Uno Lamm:

– Jag fick i uppdrag av Karl-Erik att lösa problemet med baktändningarna. Det har jag inte gjort. Du får göra det!

Inte heller Gunnar Engström lyckades. Han passade problemet vidare till Heine Mårtensson – som 1971 lade ner all tillverkning av jonventiler då tyristorerna tagit över.

Uno Lamm utsågs 1955 till chef för Aseas projekt att utveckla kärnreaktorer. 1961 fick han ett nytt chefsuppdrag i USA och flyttade senare till Kalifornien.

Utvecklingen inom HVDC fortsatte på Asea, och senare ABB efter fusionen med Brown Boveri.

Så sent som i december förra året presenterade ABB stolt ett stort genombrott: världens första brytare för högspänd likström.

ABB har precis invigt ett nytt kontor och verkstad i Ludvika där man ska utveckla framtidens HVDC-system.

Och de minns vem de har att tacka för positionen som världsledande.

Fastighetens namn är Uno Lamm HVDC Center.

Fredrik Karlsson

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