Serienmäßige Abschirmung der Mittelund Hochspannungskabeltrassen

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Christian Heidrich
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1 12. Umwelt- und Mobilfunksymposium 2013 Nebenwirkungen inbegriffen in Mainz Serienmäßige Abschirmung der Mittelund Hochspannungskabeltrassen Vortrag von Alex Klingler (CFW EMV Consulting AG, Schweiz)

2 Referentenblatt 12. Umweltsymposium Mainz, Mai 2013 Serienmässige Abschirmung von Mittel- und Hochspannungskabeltrassen Angaben zur Person Alex Klingler, Dipl. El. Ing. HTL, NDS UF Vertriebsleiter CFW EMV-Consulting AG, Dorf 42, CH-9411 Reute AR Biografie Lehre als Fernseh- und Radioelektroniker,danach HTL Studium Richtung Nachrichtentechnik, HF-Entwicklung für drahtlose Telefoniegeräte bei der Autophon AG, Nachdiplomstudium Unternehmensführung, diverse Stellen in Industrie und Antriebstechnik, 11 Jahre als Verkaufsingenieur für Energiekabelsysteme und Zubehör bei Brugg Kabel AG (Einführung verseilte TrafoCables). Seit 7 Jahren bei CFW EMV-Consulting AG als Vertriebsleiter angestellt (Einführung CFW PowerCable, CableMan). Hobbies: Funkamateur (HB9CMP), Golf, Ski, Klettern, 2 Kinder Zusammenfassung des Referates Grenzwerte: NISV, Technische Grenzwerte Feldabfallcharakteristik und Feldausbreitung Optimierungsmöglichkeiten von HS-Leitungen Berechnungsbeispiele, Unterschiede EMF-Massnahmen o o Abschirmmethoden im Überblick Abschirmen mit CableMan Typen Wirkung/ Nutzen Verlegung/ Montage Dimensionierung Prüfungen Anwendungen Beispiele aus der Praxis Verlustbetrachtungen Zusammenfassung

3 Serienmässige Abschirmung der Mittel- und Hochspannungkabeltrassen Alex Klingler 12. Umwelt- und Mobilfunksymposium Mainz, 11. Mai

4 Inhalt Anforderungen der NISV (CH) EMF Grundlagen Optimierung der Leitungen Abschirmungen Fallbeispiele Zusammenfassung 2

5 Anforderungen der NISV Grenzwerte AGW 1µT OMEN IGW 100µT OKA SUVA (AH) 500µT eigenes Personal Achtung! Technische Grenzwerte: CRT, EKG 0.4µT EEG 0.2µT TEM 0.007µT 3

6 Anforderungen der NISV Beurteilung: Massgebender Betriebszustand Gleichzeitiger Betrieb aller Leitungsstränge bei max. Dauerstrom (therm. Grenzstrom) oder max. Last (Generator) FL: 40 C Lufttemperatur, 0,5m/s Wind max. Durchhang gem. Längenprofile der Eingabe Kabel: gem. IEC resp. Datenblatt Symmetrische Last mit der am häufigsten vorkommenden Lastflussrichtung 50Hz, ohne Oberwellen, ohne Erdseilstrom 4

7 Anforderungen der NISV Berechnung/Messung Berechnung vorziehen Externe Berechnung wird besser akzeptiert AGW am OMEN: 0,5 2m ab Fussboden bei Arbeitsplätzen 0,2 2m ab Boden bei sonstigen OMEN 0,2 2m ab Boden bei Kinderspielplätzen Beurteilungs-/Messabstand für Wände: 20cm für AGW und IGW 5

8 Anforderungen der NISV Perimeter Untersuchungsperimeter 1µT Korridor für OMEN, Bauzonen Legitimationsperimeter Korridor, Berechtigung zur Einsprache und Beschwerde 6

9 Anforderungen der NISV Perimeter Bestimmung 7

10 EMF Grundlagen Einzelleiter / Summenstrom Hin-und Rückleiter Bsp.: 1µT r=1m 5A 120A CFW- PowerCable Spule 1kA 3kA 8

11 EMF Grundlagen Einzelleiter / Summenstrom Bsp.: 1µT r=1m Bsp.:?µT r=2m Bsp.:?µT r=4m Hin-und Rückleiter 5A 0,5µT 0,25µT 120A 0,25µT 0,06µT CFW- PowerCable Spule 1kA 3kA 0,12µT 0,04µT ~ 0µT ~ 0µT 9

12 Induktionsproblem Die Lösung: Einzelleiter und Stromschienen ersetzen durch CFW-PowerCable 280A 0,1µT 0,4A 280A 2,3µT 20A Messbericht aus der Praxis unter: PDF-Dateien 10

13 Optimierung der Leitung Layout Anordnung der Leitungen Ortskenntnisse sind elementar An die Zukunft denken FL durch Kabel ersetzen Weniger Probleme Kürzester Weg Weniger Landverbrauch CableMan einsetzbar. 11

14 Optimierung der Leitung Kabel (NS, MS, HS ) Verseilte Kabel verwenden! (vgl. Telefonie-, Datenkabel) Keine Induktionsprobleme Minimale Felder Kurzschlusskräfte gegen 0 EL im 3-Eck anordnen EL ins gleiche Rohr einziehen Phasenanordnung optimieren 12

15 Optimierung der Leitung Phasenanordnung optimieren Ab 2 Strängen pro Frequenz möglich Lastflussrichtung berücksichtigen Gleichsinnig: Punktsymmetrie Gegenläufig: gleiche Reihenfolge Ungekoppelt: Mittelweg suchen 8! Abweichungen je nach Geometrie mit Berechnung (GWN) optimieren

16 Optimierung der Leitung 14

17 Berechnungsbeispiele Vergleich FL/ Erdkabel/ mit CableMan 15

18 Berechnungsbeispiele Vergleich FL/ Erdkabel/ mit CableMan 16

19 Berechnungsbeispiele Beispiele aus der Praxis 17

20 Berechnungsbeispiele Beispiele aus der Praxis 18

21 Berechnungsbeispiele Beispiele aus der Praxis 19

22 Berechnungsbeispiele Beispiele aus der Praxis 20

23 Berechnungsbeispiele Beispiele aus der Praxis 21

24 Berechnungsbeispiele Beispiele aus der Praxis 22

25 Berechnungsbeispiele Beispiele aus der Praxis 23

26 Berechnungsbeispiele Beispiele aus der Praxis 24

27 Berechnungsbeispiele Beispiele aus der Praxis 25

28 Berechnungsbeispiele Berechnungsangaben Geometrische Angaben Trasse, Situation Pläne, Schnitte, Rohrblock Mastbilder, Längenprofil Elektrische Angaben Ströme, Hz, Phasenbelegung Lastflussrichtung OMEN Beschreibung Was, wo genau 26

29 Massnahmen Abschirmungen 27

30 Grundlagen: Störquelle: Abschirmvarianten: Massnahmen / Wirkungen: Massnahmen / Wirkungen: Einfachleitung gut nicht möglich B (r) B (r) B (r) Σ I=0 Doppelleitung gut Sehr gut 28

31 Grundlagen: Abschirmvarianten: Störquelle: Massnahmen / Wirkungen: Massnahmen / Wirkungen: B (r) B (r) B (r) Σ I=0 Drehstromleitung gut Sehr gut B (r) B (r) B (r) Σ I=0 Spule gut Sehr gut 29

32 Kombinationen aus stat./dyn. Abschirmung: CableMan Massnahmen Abschirmungen TrafoMan PowerMan µshield, AGW/IGW Platten Prinzip: Feldquelle abschirmen Oberfläche/Kosten reduzieren Wirkung erhöhen 30

33 Massnahmen Abschirmungen Aluminium eignet sich nur bedingt Kleiner Schirmfaktor (2mm: S max =2) Nur bei idealem Feld wirksam Praxis IGW Abschirmung (1.7mm: S=20) Vgl. Dateien/TechnischeInfos/SHIELDING-EVU.pdf 31

34 CableMan Typen <1µT RBA 111 RBA

35 Modulare Typen < µT Geschlossen RBA 011 Winkel Platten CableMan Offen RBA 001 Winkel Platten 33

36 Hohe Wirkung >99% Feldreduktion möglich Wichtiges raum -planerisches Instrument Für kürzeste Verbindungen Minimaler Platzbedarf Kein unnötiger Landverschleiss Graben weniger tief (Fels, Platzmangel) Unsichtbar und geräuschlos CableMan Nutzen Kein Unfallrisiko (Flugunfall, Berührung) Geringere Verluste und Ausfallrisiko Deckt Bedürfnisse von Anwohnern und Leitungsbetreibern optimal ab 34

37 CableMan Verlegung/Montage Durch CFW Durch Bauunternehmung Nach Instruktion Nach Vorgaben Ablauf gem. Montageanleitung 35

38 CableMan Verlegung/Montage 36

39 CableMan Verlegung/Montage 37

40 CableMan Verlegung/Montage 38

41 CableMan Verlegung/Montage 39

42 CableMan Verlegung/Montage 40

43 CableMan Verlegung/Montage 41

44 CableMan Verlegung/Montage 42

45 CableMan Verlegung/Montage 43

46 Durch CFW Projektspezifisch Therm. Einfluss vernachlässigbar Machbarkeitsstudie Masse der Elemente Berechnung mit Winfield Länge der Abschirmung Art der Abschirmung Grenzwertnachweis Offerte fürs Projekt CableMan Dimensionierung 44

47 CableMan Dimensionierung Beispiele 45

48 CableMan Verlustbetrachtung 46

49 CableMan 47

50 CableMan 48

51 FKH Wirkung SGK Korrosionsschutz Kunden Anwendung Wirtschaftlichkeit CableMan Prüfungen 49

52 Merke: CableMan CableMan Zusammenfassung effizienteste Abschirmung für HS-Leitungen spart Kosten reduziert Landverbrauch, beste Investition in die Zukunft deckt die Bedürfnisse der Anwohner und Leitungsbetreiber optimal ab 50

53 Besten Dank Weitere Infos auf: 51

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