Hoe houd ik spanning uit het stopcontact stabiel? Als hij te hoog is branden de lampen door of worden de zonnepanelen afgeschakeld. Als hij te laag is loopt het motortje van de ventilator niet aan en kan zelfs doorbranden. Er is dus een bovengrens en een ondergrens van de spanning.
Dat is niet alleen thuis bij het stopcontact, maar ook elders in het elektriciteitsnet. De spanning moet stabiel zijn onder allerlei omstandigheden, wel of geen zon op de zonnepanelen, wel of geen wind bij de windmolen, wel of geen koude winterdag. Een oplossing is het gebruik van shuntspoelen. Deze oplossing was al bekend en werd “vroeger” af en toe toegepast.
De energietransitie maakt een veelvuldige toepassing echter noodzakelijk. Het ontwerp, de constructie, de fabricage en de beproeving van een shuntspoel vereisen dezelfde vaardigheden als bij een transformator. Smit Transformatoren is zich intensiever op dit marktsegment gaan richten. Er is nu een redelijke omzet van shuntspoelen, alhoewel in omvang wel geringer dan van transformatoren. De elektriciteitsbedrijven doen daarmee een aanzienlijke investering voor een betrouwbaar en stabiel elektriciteitsnet.
Waarom zijn er eigenlijk shuntspoelen?
De waarde van de spanning in het hoogspanningsnet moet dus binnen zekere grenzen blijven. Niet te laag en niet te hoog. Vroeger was de spanning te regelen door de bekrachtiging van de generator in de elektriciteitscentrale te variëren. Dat was gemakkelijk, want die centrales waren ook nog eens netjes verspreid over het land.
De spanning aan het begin van een lange lijn kan heel anders zijn dan aan het einde en kan dus buiten zijn toegestane grenzen komen. Een laag energietransport resulteert in een hogere spanning aan het eind van de lijn, ook wel “Ferranti effect” genoemd. Dit is voor het eerst vastgesteld in 1887 ( zie ook Wikipedia ). Je kunt deze hoge spanning verlagen door een spoel aan te sluiten aan het eind van de hoogspanningslijn. Zo’n spoel noemt men een shuntspoel of ook wel laadstroom compensatiespoel. Shuntspoelen bestaan al heel lang, maar men had er niet zo veel behoefte aan.
De veranderingen in het elektriciteitsnet, zoals vermogenstransporten over grote afstanden en de energietransitie met windparken op zee, maken de inzet van shuntspoelen noodzakelijk. De netspanning blijft dan overal binnen de toegestane grenzen.
Je gebruikt een shuntspoel wel heel anders dan een transformator. Je schakelt de shuntspoel in als de belasting van het net laag is en dus de spanning aan het einde van de lijn hoog is, bijvoorbeeld ‘s nachts. De shuntspoel werkt dus als een belasting die kan worden ingeschakeld als er weinig vraag naar energie is. De belasting wordt overdag weer hoog en dan schakel je de shuntspoel weer uit. De shuntspoel wordt dus veel in- en uitgeschakeld en krijgt dus daarom veel schakeloverspanningen te verduren. De spoel wordt ook afwisselend warm en koud. Dit intervalbedrijf is veel zwaarder dan het “rustige” continubedrijf van de transformator.
De jaren vijftig en zestig, dat was de tijd van onderzoek naar de toepassing van kernenergie. Het splijten van zware atoomkernen wordt toegepast in de huidige kerncentrales. Het fuseren van waterstof kernen wil men toepassen voor toekomstige kernfusie centrales. Dit onderzoek vindt plaats bij diverse wetenschappelijke instituten en universiteiten in Nederland. Je hebt wel sterke magnetische velden nodig bij kernfysisch onderzoek. Het verloop van het magnetische veld moest wel aan allerlei eisen voldoen. Dat was afhankelijk van het soort onderzoek dat men deed. Als je wist hoe het verloop moest zijn, ging je van daaruit de vorm van de spoel(en) bepalen. Je hebt vaak wel een combinatie van spoelen nodig om het juiste magnetische veld te maken. Als je de vorm van de spoelen wist, ging je een fabrikant zoeken die spoel(en) kan maken.
De wetenschapper ontwerpt de spoelvorm, maar is die ook maakbaar?. Het is logisch dat men bij Smit Transformatoren uitkwam met de vraag: “Kunnen jullie een spoel voor ons wikkelen met zo’n vorm en die eigenschappen”. Smit kon dat natuurlijk, want voor een technische uitdaging werd niet weggelopen.
Het maken van een wikkeling vereist het nodige vakmanschap van de wikkelaar. Het zetten van de uitlopers, het “vasthouden” van de eerste winding(en), het maken van laag- dan wel schijfovergangen, etc. De kwetsbare elektrische isolatie van de geleider mag daarbij niet beschadigen. De wikkelbank dient ook zonder schokken aan te lopen en te remmen, want anders komen de windingen los te zitten. Dit alles is bij Smit al aanwezig voor het maken van wikkelingen voor transformatoren.
Opm : De begrippen “wikkeling” en “spoel” worden vaak gewoon door elkaar gebruikt. Bij een wikkeling denken we aan een deel een apparaat, zoals een transformator. Bij een spoel denken we aan een losse component, die je gewoon als onderdeel kunt kopen.
In onderstaande foto’s geven een goed beeld te zien van de variatie in spoelvormen die gewikkeld werden. Informatie van de opdrachtgever(s) en de toepassing van de spoel is zoveel mogelijk vermeld. Soms resteert helaas alleen de foto. Mochten sommige lezers nog informatie hebben, laat het dan even weten. Dan zetten we de tekst erbij.
Dit verhaal geeft al snel een opsomming in een chronologische volgorde. Het ontwerp en constructie van deze spoelen lag vaak op de grens van wat op dat moment mogelijk was. Dat alles was voor Smit natuurlijk een uitdaging. Dit verhaal laat dan ook een beeld zien van de technische kwaliteiten van de medewerkers van Smit, van ontwerpers en constructeurs tot wikkelaars en monteurs.
Betatron voor afdeling Technische Physica van de TU Delft geleverd in 1950/51
Dit project omvat een watergekoelde spoel voor de betatron met daarbij een magnetische sluitjuk.
Als er een kortsluiting is in het elektriciteitsnet gaat er een grote stroom lopen, de kortsluitstroom. Deze stroom gaat dan ook door de transformator en die dient daar tegen te kunnen. Deze grote stroom resulteert namelijk in grote Lorentz krachten in de wikkelingen.
 |
 |
| Fig 1 De kop van het artikel. Gepubliceerd in 1962 op een internationaal congres van Cigre | Fig 2 Knikvormen van de LS wikkeling. Het zeesterren tussen alle spiëen en de willekeurige knikvorm met een spie als “draaipunt”. |
Fig. 3 Zo ziet knikken er ook uit als de rails te heet wordt en dan uitzet. Als de rails niet kan uitzetten dan ontstaat in het staal een grote drukspanning. Als de druk te hoog wordt, knikt de rails.
( zoek voor “leuke” foto’s op internet naar : knikken van spoorrails) --->
Het kortsluitapparaat – een revolutionair idee van R. Boersma en J. Wildeboer
Boersma en J. Wildeboer (zie foto) bedachten een apparaat dat hetzelfde magnetische veld maakt in de wikkelingen als bij de kortsluitstroom. Je krijgt dan dezelfde kortsluitkrachten, maar in dit apparaat hebt je maar een klein stukje hoogte van de wikkelingen nodig.
Het werkt als volgt : Je wikkelt twee dubbelspoelen met een totale hoogte van 90 mm en een gemiddelde diameter van 770 mm. Dat vormt de LS-wikkeling. De HS-wikkeling maak je ook zo maar dan met iets sterkere geleider en met een gemiddelde diameter van 890 mm. Je hebt zo een “schijfje” uit de wikkelingen, maar veel goedkoper en ook veel gemakkelijker te beproeven. Deze wikkelingen zitten opgesloten in een “kern” waarbij hetzelfde magnetische veld ontstaat als in de transformator. ( zie fig 4 en fig 9 ).
Deze “kern” bestaat uit een onder- en bovenjuk ( zie fig 5 ). De LS wikkeling is gepositioneerd op het onderjuk. Het zit om een kern van kernblik met een houten opvulring. ( zie fig 6 ) Zo simuleer je de kern van de transformator en de afsteuning van de LS wikkeling op de kern via kernspieën. De HS wikkeling zit gemonteerd tegen het bovenjuk en aan de buitenzijde van de HS wikkeling zit een cilinder van kernblik. Zo kan het magnetische veld zich goed sluiten ( zie fig 9 ).
Als ik thuis een kortsluiting maak, dan gaat er een grote stroom lopen. Als die stroom niet afgeschakeld wordt, dan kan er plaatselijk veel hitte ontstaan en ontstaat er vaak een brand.
Je kunt de stroom afschakelen met een zekering. Dat heette vroeger een stop en dan sloegen dus de stoppen door. Als een stop doorgeslagen was, moest je er een nieuwe indraaien. Je had dan ook altijd reserves in huis. Tegenwoordig is dit vervangen door een schakelkast. Veel veiliger en handiger, want je hoeft geen reserve onderdelen meer in huis te hebben.
In het elektriciteitsnet gebeurt nu hetzelfde, alleen kunnen de kortsluitstromen zo groot zijn dat onderdelen in het net beschadigd zijn alvorens de stroom is afgeschakeld. In de steden waren vroeger de generatoren van de elektriciteitscentrales direct gekoppeld aan het 10 kV net. Zo’n sterke voeding zorgde voor hoge kortsluitstromen. Tegenwoordig zit er een machine-transformator met een grote impedantie tussen de generator en het elektriciteitsnet. Die transformeert dan van de generatorspanning van ca 20 kV naar het hoogspanningsnet met 150 kV dan wel 400 kV, wat leidt tot een veel kleinere kortsluitstroom in het net.
Het was dus zaak om deze kortsluitstroom te beperken door een impedantie in het circuit op te nemen in de vorm van een smoorspoel. In de zeventiger jaren, met de komst van de warmtekrachtkoppelingen, werden er meerdere kleine generatoren tegelijk aangesloten op het 10 kV net. Daardoor was er kleine opleving in de marktvraag voor seriesmoorspoelen.
Fig 1 Uit de krant van NRC (1933) bij het opleveren van een schakelhuis in Tilburg. Fig 2 Reclamefolder-Smit Transformatoren 1929 (klik op de foto of artikel om te vergroten).
Deze smoorspoelen moeten dan natuurlijk zelf niet bezwijken bij een kortsluitstroom. De spoel kan op dit aspect gekeurd worden bij de Kema in Arnhem, door middel van een kortsluitproef. Door de kortsluitstroom ontstaat er zeer groot magnetisch veld, wat leidt tot grote Lorentzkrachten op de draden in de spoel. De spoel moet daarom in zijn geheel een stabiele mechanische constructie zijn
De beton smoorspoel.
In 1928 werd de zogenaamde PHOHI ultra kortegolf zender gebouwd t.b.v. de draadloze verbinding naar het verre Nederlands Indië. De eerste eerste geluiden die men in Bandung (Nederlands Indië) via deze korte golf zender hoorde, was muziek uit Nederland. Zoals te lezen is in onderstaande artikelen uit 1927/1928 was het een knap staaltje samenwerking tussen toonaangevende Nederlandse bedrijven uit die tijd. "De Nederlandsche Seintoestellen fabriek (NSF)" bouwde de de zend-inrichting, Philips leverde de watergekoelde zendlampen, Heemaf de schakel-installatie, Smit Slikkerveer de omvormers en Smit Transformatoren natuurlijk de transformatoren. Op deze manier hebben de Smit bedrijven ook hun steentje bijgedragen aan de ontwikkeling van de radio-uitzendingen en de huidige Hilversumse zenders. Een mooi artikel over de Phohi zender (2-talig) vond ik in een koloniaal boekwerk uit 1927.
Filmfragment bezoek aan de Phohi kortegolf-zender (1933)
In 1914 levert Smit Transformatoren een aantal transformatoren voor de in aanbouw zijnde elektriciteitscentrale van Gouda. Vrachtauto's zijn er nog niet dus is het paard het aangewezen vervoer voor de transformatoren. Het transport naar de centrale duurt maanden en is zeer intensief. Iedereen probeert mee te denken om de transport mogelijkheden te verbeteren, maar ook het plaatsen en hijsen van de transformator is een probleem. G.E.B. Gouda laat een hefwerktuig ontwerpen door "de Goudsche machinefabriek v/h. Arends". Dit hefwerktuig staat op een kar en deze kan worden voortgetrokken door een paard. Voor HFL 600,-- werd deze uitvinding in 1914 aangeboden aan directeur Thomas Rosskopf van Willem Smit & Co's Transformatorenfabriek. Tijdens van de uitbreidingen bij de Goudsche Lichtfabriek werd dit mobiele hijswerktuig gebruikt voor de transformatoren van Smit en andere zware materialen/machines.
Een uitvinding op transportgebied van het G.E.B. Gouda (1914). Het lijkt alsof het paard slechts 1 achterpoot heeft, maar als je inzoomt op de achterste poten zie je toch echt twee poten met 2 hoeven. Het karretje heeft overigens drie wielen. Dat maakt het geheel tot een vreemde maar unieke foto compositie. Bron: glasnegatief Stichting Willem Smit Historie Nijmegen.
De brief gericht aan elektriciteitspionierThomas Rosskopf . Bron: boekje Smit Transformatoren 1913-1948
Paardentractie in 1914. Op deze manier werden de transformatoren in die tijd vervoerd.
Korte geschiedenis van de Goudsche Lichtfabriek.
Het begon allemaal met de gasfabriek die in 1853 werd opgericht door de firma Westerman & Robbé. In 1887 nam de gemeente de gasfabriek over en in 1910 werd besloten een elektriciteitscentrale te bouwen direct naast de gasfabriek op het terrein van het voormalige leprooshuis aan de Hoge Gouwe 189 in Gouda.
Dhr. Jenniskens stuurde mij enkele oude foto's van de Koninklijke Sphinx fabriek in Maastricht van net voor en na de Tweede Wereldoorlog. Zijn oom had daar nog gewerkt. Mooi in beeld zien we de mannen en vrouwen van de servies productie. De ovens die we in beeld zien zijn 100% fabricaat Smit Ovens.
Koninklijke Sphinx, voorheen Petrus Regout & Co, was een Nederlandse onderneming die door Petrus Regout in 1834 in Maastricht werd opgericht. Sphinx was een van de eerste grootschalig gemechaniseerde fabrieken in Nederland. Het bedrijf was aanvankelijk bekend als producent van glaswerk, serviesgoed en ander huishoudelijk aardewerk. Later voornamelijk van tegels en sanitair, zoals wastafels en toiletpotten. De fabriek hield op te bestaan in 2009. Bron: Wikipedia.
Hieronder zien we nog de vierkante ovens van Smit die men gebruikte voor de productie van serviesgoed. Later werden deze pottenbakkers (kamer)ovens vervangen door tunnelovens (ook van Smit) die uitermate geschikt waren voor massa productie.
Sphinx fabriek Maastricht (1937-1950)
Smit Ovens maakte begin jaren zestig de volgende elektrische ovens (en varianten) voor de fabricage van aardewerk, glas, serviesgoed en sanitair.
Onderstaande reclamefolder laat zien dat Smit Ovens naast de keramiek ovens nog vele andere soorten elektrische ovens produceerde voor de industrie en laboratoria. Zo was men ook enige tijd marktleider in tunnelovens voor productie van beeldbuizen voor televisies.
Advertentie van Smit Ovens 1955/1960, bron: Stichting Willem Smit Historie
Hieronder de oudste foto van een test opstelling van een tunneloven (1936-1938) waarbij het glas of aardewerk door een soort mechanisch aangedreven lopende band gaat en in de oven verhit wordt en aan de achterkant er weer kant en klaar uit komt. Een moderner type zoals de foto van de tunneloven uit 1960 is waarschijnlijk bij Sphinx gebruikt vanaf eind vijftiger jaren van de vorige eeuw.
Een nieuwer model tunneloven (1960) Bron: Stichting Willem Smit Historie
In 2016 kwamen wij in het bezit van 21 unieke (originele) foto's van het bezoek van Veldmaarschalk Montgomery aan Smit Transformatoren. Montgomery (Monty) was de oorlogsheld die werd gezien als bevrijder van Nijmegen. In 1955 werd hij uitgenodigd door Nijmegen dat hem het ereburgerschap van Nijmegen gaf. In 1955 bracht hij een bezoek aan veel Nijmeegse bedrijven waaronder Smit Transformatoren en Philips. Hieronder een aantal foto's en filmmateriaal van dat bezoek. In de slideshow met foto's zien we dat Montgomery wordt rondgeleid door de fabrieken van Smit Transformatoren.
Veldmaarschalk Montgomery wordt begroet door een menigte bij de fabriek van Smit Transformatoren. Rechts naast Montgomery zien we de toenmalige directeur van Smit Transformatoren, dhr. Otto.
Mooie foto van het bezoek van generaal Montgomery, links naast de mevrouw in het wit. Ook op de foto directeur Otto (rechts naast de dame vooraan). President Commissaris A. Rutgers van der Loef, derde van rechts gezien). Bron: Stichting Willem Smit Historie Nijmegen.
Fabricage nettransformatoren.
Montgomery bij Smit Draad rondgeleid door directeur Otto van Smit Transformatoren. Links zien we rollen koperdraad, rechts machines voor het wikkelen van de draad. Bron: Stichting Willem Smit Historie Nijmegen.
Hieronder een prachtige Spaanstalige bedrijfsfilm van Smit Transformatoren. De film duurt lang met inladen omdat hij direct wordt opgestart vanaf de website van het Regionaal Archief in Nijmegen. De film begint met een foto presentatie van de transformatoren van dat moment. Later begint de film bij stap 1 van het productieproces wat verder helemaal aan bod komt.
Bron: Nijmegen blijft in beeld / Beeld en geluid.
Post No.4. april 1958
Schrijf reactie (0 Reacties)Een foto van het 10 jarig bestaan van toneelvereniging "Tosmi", van Willem Smit & Co's Transformatorenfabriek na de voorstelling "Rebecca".
Bron: Post augustus 1964.
Op 19-04-2016 was het precies 130 jaar geleden dat de eerste openbare elektriciteitscentrale van...
Op 01-07-2016 was het exact 130 jaar geleden dat de elektrische straatverlichting in Nijmegen in...
Op zondag 5 mei 2013 was het precies 90 jaar geleden dat de radiotelegrafieverbinding tussen Nederland en...
Begin 2010 vond ik bij toeval de website "Dancinginbombshelters.com" en zag de beschrijving van een dagboek...
Wereldtentoonstelling Parijs 1900Van 15 april tot 19 november 1900 werd de Wereldtentoonstelling in...
De voorbije tijden en het prille begin, 1885..1916 Voor de beeldvorming over de technische...
We hebben 356 gasten en geen leden online
Deze website is mede mogelijk gemaakt door de volgende bedrijven en instellingen:
Archiveert deze website als Digitaal Erfgoed in het kader van een charter van Unesco.
Sinds 2015 zijn wij lid van 
Federatie Industrieel Erfgoed Nederland.
Contact gegevens:Stichting Willem Smit Historie Nijmegen
Binnenvaart 15
6642 CT Beuningen (Gelderland)
E-mail: info@willemsmithistorie.nl
Mobiel: 06 19009274
KvK nummer: 58361855
ANBI erkend.
Reacties mogelijk gemaakt door CComment