Vad är växelström?
Växelström är elektrisk ström vars riktning växlar periodiskt. Likström har däremot ingen sådan periodisk riktningsväxling. Växelström kallas AC, efter engelskans alternating current, medan likström kallas DC, efter direct current.
Växelström används i elnät och vägguttag, medan likström bland annat finns i batterier och solcellsmoduler. Svenska och nordiska kraftsystem balanseras mot frekvensen 50 hertz. Det innebär att växelströmmens periodiska förlopp upprepas 50 gånger per sekund.
Hur fungerar växelström?
Växelström kan beskrivas som en signal som först ökar i en riktning, passerar genom noll och sedan ökar i motsatt riktning. En sinusform är vanlig, men signalen måste inte vara perfekt sinusformad för att räknas som växelström.
Vid 50 hertz går en ideal sinusformad växelström genom noll två gånger per period. Därför motsvarar det ungefär 100 riktningsskiften eller riktningspassager per sekund. Frekvensen är fortfarande 50 perioder per sekund – 100 är antalet gånger riktningen passerar från den ena riktningen till den andra.
För en grundläggande teknisk beskrivning av växel- och likström finns information hos IEC.
Växelström och likström: vad är skillnaden?
| Aspekt | Växelström (AC) | Likström (DC) |
|---|---|---|
| Riktning | Växlar periodiskt | Har ingen periodisk riktningsväxling |
| Förkortning | AC | DC |
| Vanlig användning | Elnät och vägguttag | Batterier och solcellsmoduler |
| I en solcellsanläggning | Används i huset och kan matas ut på elnätet | Produceras av solcellerna |
Skillnaden mellan likström och växelström handlar alltså först och främst om riktningen. I ett batteri går strömmen i samma övergripande riktning. I elnätets växelström skiftar riktningen periodiskt.
Vilken strömtyp som är lämplig beror på användningen. Batterier och solcellsmoduler levererar likström, medan elnät och vanliga vägguttag använder växelström. Elektriska apparater kan därför behöva omvandling mellan strömtyper. En separat genomgång av AC och DC finns hos Otovo.
Växelström i svenska hus och vägguttag
Ett vanligt vägguttag i Sverige levererar växelström med spänningen 230 volt. Svenska elinstallationer anges normalt som 230/400 volt AC och 50 hertz. 230 volt avser normalt spänningen mellan fas och neutralledare, medan 400 volt avser spänningen mellan faser i ett trefassystem.
Det betyder att svaret på frågan ”är det växelström eller likström i ett vägguttag?” är växelström, normalt 230 volt. Elinstallationer ska hanteras med respekt: Elsäkerhetsverket beskriver 230 volt i vanliga vägguttag som en allvarlig elrisk. Arbeta inte i elanläggningen utan rätt kompetens.
Vid trefasiga symmetriska växelspänningar skiljer faserna sig åt med 120 grader. Trefas används i många sammanhang där el behöver fördelas över flera faser, men hur en specifik installation ska utföras beror på anläggningen och behörig elinstallatör.
Växelström, likström och solceller
Solceller producerar likström, alltså DC. Hushållets elanläggning och elnätet använder däremot växelström. Därför behövs en växelriktare: den omvandlar likströmmen från solcellerna till växelström som kan användas i huset eller matas ut på elnätet.
El från solcellsanläggningen används i första hand i huset. Ett överskott kan matas ut på elnätet, och batterier kan lagra överskott. Växelriktaren har också uppgiften att belasta solcellsmodulerna så att deras effekt utnyttjas så bra som möjligt vid olika solinstrålning.
Växelriktarens storlek påverkar hur stort solcellssystem den kan hantera. Energimyndighetens test omfattade modeller på 3, 5 och 10 kilowatt. I samma äldre test låg verkningsgraden på 93–95 procent; det är testresultat från testet och ska inte läsas som ett aktuellt generellt marknadsvärde.
I en solcellsanläggning ska säkerhetsbrytare installeras på både likströmssidan och växelströmssidan av växelriktaren. En nätansluten anläggning behöver dessutom omvandla solcellernas likström till växelström med rätt frekvens och spänning för anslutningen.
Se Energimyndighetens översikt över vad som ingår i en solcellsanläggning och deras test av växelriktare för solceller.
Symboler för växelström och likström
På elektrisk utrustning och i teknisk dokumentation används AC för växelström och DC för likström. Växelström markeras ofta också med tecknet ~, en vågform som visar att signalen varierar.
Den vanliga symbolen för likström är en rak linje över en streckad linje. Ett ensamt långt streck är därför en ofullständig beskrivning av DC-symbolen. Symbolerna kan förekomma på exempelvis mätinstrument, nätaggregat och tekniska scheman. Exakt användning ska kontrolleras mot aktuell standard och produktens manual. IEC 60417 är en internationell databas med grafiska symboler för elektrisk utrustning.
För fler exempel på symboler och skillnader mellan strömtyper kan du även läsa Greenices ordlista.
Växelströmsteknologi och historiska förgrundsgestalter
Nikola Tesla är en central historisk förgrundsgestalt inom växelströmsteknologin. Han utvecklade viktiga delar av det moderna växelströmssystemet, men växelströmmen har ingen ensam uppfinnare. Thomas Edison, Nikola Tesla och George Westinghouse var centrala aktörer i konkurrensen mellan likström och växelström.
Historien handlar därför om flera uppfinningar, företag och teknikområden snarare än om en enda persons system. I Sverige användes en trefasig växelströmsmetod vid kraftöverföringen från Hellsjön till Grängesbergs gruvor 1893. Vattenfall beskriver elektricitetens historia och de olika aktörerna.
Växelström i praktiken och elsäkerhet
AC och DC förekommer ofta i samma energisystem. I en solcellsanläggning går energin först som likström från modulerna till växelriktaren. Därefter blir den växelström för användning i huset eller överföring till elnätet. Batterier lagrar däremot energi som likström.
En växelriktare ska vara rätt dimensionerad för systemet och anslutas på ett säkert sätt. Den tekniska lösningen kan påverkas av anläggningens storlek, anslutning och övriga komponenter. Elsäkerhet omfattar både likströmssidan och växelströmssidan, vilket är skälet till att säkerhetsbrytare behövs på båda sidor av växelriktaren.
230 volt växelström i ett vägguttag är farligt. Gör därför inga antaganden om att en viss strömtyp automatiskt är ofarlig: både växelström och likström kan innebära risker beroende på bland annat spänning, ström och situation. Följ Elsäkerhetsverkets information om elanläggningar i hemmet.
För vardagliga jämförelser mellan AC och DC finns även material hos Stockholms Elbolag, Ariat-Tech och Fortum.
Vanliga frågor
Vad är växelström?
Växelström är elektrisk ström vars riktning växlar periodiskt. Den används i elnät och vägguttag och förkortas AC. I Sverige är kraftsystemets frekvens 50 hertz.
Vad är skillnaden mellan växelström och likström?
Växelström växlar riktning periodiskt, medan likström inte har en sådan periodisk riktningsväxling. Solceller och batterier använder likström, medan vägguttag och elnät använder växelström.
Vilken är symbolen för växelström?
Växelström anges med AC och markeras ofta med symbolen ~. Likström anges med DC och markeras normalt med en rak linje över en streckad linje.
Hur många gånger skiftar växelström riktning vid 50 Hz?
50 hertz betyder 50 perioder per sekund. I en ideal sinusformad växelström passerar riktningen genom noll två gånger per period, vilket motsvarar cirka 100 riktningspassager per sekund.
Är det växelström eller likström i ett svenskt vägguttag?
Det är växelström, normalt 230 volt i ett vanligt svenskt vägguttag.
Vad är korsordssvaret på växelström med två bokstäver?
Svaret är AC. För likström med två bokstäver är svaret normalt DC. Se även korsordssvaret för växelström.
Vem uppfann växelström?
Nikola Tesla var en central förgrundsgestalt och utvecklade viktiga delar av det moderna växelströmssystemet. Han var inte ensam uppfinnare; Edison, Tesla och Westinghouse var alla centrala aktörer i den historiska konkurrensen mellan likström och växelström.
Hur omvandlas likström från solceller till växelström?
En växelriktare omvandlar likströmmen från solcellsmodulerna till växelström som kan användas i huset eller matas ut på elnätet. Den anpassar också systemets drift efter solinstrålningen och ska ha säkerhetsbrytare på både likströmssidan och växelströmssidan.
Inga kommentarer än