Immissionsbericht. Berechnung der elektrischen und magnetischen Felder mit WinField

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Caroline Sophia Müller
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1 Deckblatt Anlage : Berechnung der elektrischen und magnetischen Felder mit WinField I. Vorgaben A. Leitungsdaten Die Systemkonfiguration umfasst 2 Untersuchungen für den maximalen betrieblichen Dauerstrom. Diese werden vom Netzbetreiber vorgegeben. 1. Je 380-kV System Beseilung: 4er-Bündel Al/St 565/72 (FINCH) Mittelzugspannung: 46 N/mm² Maximalwerte: U = 420 kv (n-1 Fall) (höchste zulässige Betriebsspannung) I = 3600 A (n-1 Fall) (maximaler Dauerstrom im Ausnahmefall) Regelbetrieb: U = 420 kv (höchste zulässige Betriebsspannung) I = 2300A (I_n)) (maximaler Dauerstrom) 2. Je 110-kV System Mittelzugspannung: 46 N/mm² Beseilung: 2er-Bündel Al/St 265/35 oder Einfachseil Al/St 565/72 (FINCH) Maximalwerte: U = 123 kv (höchste zulässige Betriebsspannung) I = 1200A (maximaler Dauerstrom) 3. Erdseile Das Al/St 265/35 ist vorgegeben Mittelzugspannung: 46 N/mm² zu berücksichtigen ist, dass unterschiedliche Erdseile die Feldemissionen beeinflussen. B. Seilmechanikprogramm Die Leitungsdaten werden automatisiert aus dem Freileitungsmodul der Firma Alpine-Energie (FIMS3) übernommen. Die Landeskoordinaten sind hierbei die geometrische Grundlage. Die Leitungsdaten sind eingegeben, das Gelände liegt durch die Befliegung als klassifizierte Koordinatendatei vor. Anlage Seite 1 von 20

Auswahl der zu exportierenden Klassen: Bei der 3D-Darstellung entspricht die Geometrie des Masten der Realität (Mastschaft mit Knickstößen und Traversen mit Aufhängepunkten und

2 Auswahl der zu exportierenden Klassen: Bei der 3D-Darstellung entspricht die Geometrie des Masten der Realität (Mastschaft mit Knickstößen und Traversen mit Aufhängepunkten und Hilfsketten falls vorhanden), die Ketten werden vereinfacht dargestellt (Einfachachabspannkette statt Zweifachabspannkette) um die Performance der Grafik zu erhalten. Anlage Seite 2 von 20

3 Anlage Seite 3 von 20

Auswahl des zu exportierenden Abspannabschnittes Die Auswahl des Lastfalles für den Export ist in diesem Projekt die 80 -Kurve (Windansatz 0%, Eisansatz 0%) als maximale Belastung der Leitung im

4 Auswahl des zu exportierenden Abspannabschnittes Die Auswahl des Lastfalles für den Export ist in diesem Projekt die 80 -Kurve (Windansatz 0%, Eisansatz 0%) als maximale Belastung der Leitung im Sommer. Es gibt 2 Button für Export der Geometrie (Leitungsgeometrie) und des Bodenprofils C. Darstellung in WinField Die Leitungsgeometrie wird als *.GEO, das Bodenprofil wird als *.AGR exportiert. Das Stallgebäude befindet sich außerhalb des klassifizierten Bereiches und wurde manuell eingegeben. Anlage Seite 4 von 20

Beispiel: Feld 139-140 Kompostieranlage II. WINFIELD A.

wird 50 Hertz eingestellt,der leitende Erdboden wird für die Berechnung

5 Beispiel: Feld Kompostieranlage II. WINFIELD A. Optionen-Standardoptionen Optionen-Standardoptionen: Als feste Frequenz wird 50 Hertz eingestellt,der leitende Erdboden wird für die Berechnung abgehakt. Das Abstandslimit wird auf 100m Breite gesetzt. Anlage Seite 5 von 20

haben den gleichen Ursprung beim Freileitungsmodul (FIMS3) Die Höhenangaben der Objekte werden um den Bodenprofilwert

6 Das Bodenprofil anzeigen wird abgehakt. Absolut Relativ Geometriedaten und Bodenprofil haben den gleichen Nullpunkt, dies ist bei uns der Fall, beide Dateien haben den gleichen Ursprung beim Freileitungsmodul (FIMS3) Die Höhenangaben der Objekte werden um den Bodenprofilwert inkrementiert B. Konfiguration der Systeme Beispiel: Mast 139 als WA160-33,00 mit einer Masthöhe von 68,0m 1. Die Extended Mastverwaltung steuert den Abspannabschnitt Anlage Seite 6 von 20

Aluminiumwertes, hier 564 korrigiert werden.

7 Die System- und Leiterkonfiguartion wird bei dem gewählten Masten aktiv und gilt für den gesamten Abspannabschnitt. 2. Die Systemkonfiguartion steuert die Leitungsdaten Die Seildaten werden automatisch übernommen, der Widerstand muss allerdings durch Neueingabe des Aluminiumwertes, hier 564 korrigiert werden. Die Phasenlage wird mit 0, 120, 240 bei allen Systemen ergänzt, dies wird bei der Übernahme aus dem Freileitungsmodul nicht eingetragen. Diese Phasenlage wird nur vorläufig eingetragen, da es später zu einer Einzelfallbetrachtung des ungünstigesten Falles (worse case Betrachtung) kommt. Anlage Seite 7 von 20

8 Die Frequenz wird mit 50 Hertz eingetragen. 3. Die Leiterkonfiguration stellt die Phasenlage dar Die Leiterkonfiguartion zeigt die Lage der einzelnen Phasen des Drehstromstromkreises mit der jeweiligen Phasenverschiebung an. Phase L1 0 schwarz Phase L2 120 grün Phase L3 240 braun C. Berechnungsparameter einstellen Berechnung-Berechnungsparameter Anlage Seite 8 von 20

9 Als Modus wird rectangle-mode eingestellt, hierüber wird des Berechnungsfenster (Startpunkt, Endpunkt) gesteuert Anlage Seite 9 von 20

10 Startpunkt: links unten Endpunkt: rechts oben E=Endpunkt Startpunkt S Als Voreinstellungen werden folgende Festlegungen getroffen: Z = 1.0m bedeutet Schnitt der Isolinien in 1m Höhe über dem Gelände,dies entspricht der Vorschriftenlage (BIMSCH 26) Segmente pro Objekt = Durchhangskurve in 8 Geraden linearisiert Dx, dy Weite = unterlegtes Geländeraster im 1 Meter Raster Dr. Plotzke: Segmente pro Objekt 8, dx-dy-weite 1.0m Die Phasenoptimierung und die anschließende Berechnung erfolgen mit den gleichen Vorgaben für das Bodenprofil, das Raster und die Segmentierung. D. Phasenoptimierung Bei der Phasenoptimierung müssen die Vorgabewerte der weiteren Berechnung entsprechen, das bedeutet: - Bodenprofil unterlegt - Raster dx, dy auf 1m gesetzt - Magnetfeld: Berechnung mit Segment 1 (Gerade auf Höhe der mittleren Leiterseilhöhe, Leiterseilhöhe = 0,7 x max. Durchhang, FGEU ) - Elektrisches Feld: Berechnung mit Segment 8 Mast Mast 1 Geländeprofil Anlage Seite 10 von 20

$man im Programmpfad: C\Programme\Winfield\phases.log Anlage 17$

11 Berechnung-Phasenoptimierung B oder E-Feld Als Voreinstellungen werden gemäß der Schulung bei FGEU gewählt: schlechtester Fall = worst case Maximum kein festes System ohne fix Rotation Die Ergebnisdatei findet man im Programmpfad: C\Programme\Winfield\phases.log Anlage Seite 11 von 20

12 Anlage Seite 12 von 20

13 E. Bodenprofil unterlegen Hier gibt es 2 Möglichkeiten: 1. Manuelle Konstruktion eines Bodenprofils wenn Laserdaten nicht vorhanden sind Geometrie-Bodenprofil-flaches Bodenprofil konstruieren Die Tiefe entspricht dabei der Geländehöhe: Eine Höhe von 330 Meter über Normalhöhe Null (amtliches System) entspricht dabei -330m. Ein Bodenprofil muss dann angelegt werden, wenn zu wenig Messdaten vorhanden sind. 2. Bodenprofil importieren Geometrie Bodenprofil Fläche laden Anlage Seite 13 von 20

Dateitypen: Festlegung der Importoptionen des Bodenprofils Kontrolle: Das Bodenprofil wird im 3D-Modus kontrolliert, das bedeutet eine einfache Plausibilitätsprüfung wird durchgeführt, indem

14 Dateitypen: Festlegung der Importoptionen des Bodenprofils Kontrolle: Das Bodenprofil wird im 3D-Modus kontrolliert, das bedeutet eine einfache Plausibilitätsprüfung wird durchgeführt, indem grafisch (3D-Modus) geprüft wird, ob die Maste in der Luft hängen oder auf dem Bodenprofil aufsitzen. F. Gebäude eingeben Die Gebäude können manuell eingegeben werden. Anlage Seite 14 von 20

Beispiel: Kompostieranlage im Feld 139-140 Zur Kontrolle wird

Zuladen weiterer Abspannabschnitte Kreuzungen,

15 Beispiel: Kompostieranlage im Feld Zur Kontrolle wird die Katasterkarte als Hintergrundkarte unterlegt G. Zuladen weiterer Abspannabschnitte Kreuzungen, Parallelführungen, Nachbarabschnitte werden über die Reiter Anlage Seite 15 von 20

16 Geometrie-Geometrie einfügen ausgewählt (*.GEO) und geöffnet. Die weitere Bearbeitung entspricht dabei der vorangegangenen Beschreibung. H. Berechnung der elektrischen und magnetischen Felder Im Modus Konstruktion (Construction) wird der Button B für B-Feld gedrückt oder in der Leiste Berechnung der Unterpunkt B-Feld ausgewählt. Die magnetische Feldstärke wird in µt gemessen, dies muss eventuell eingestellt werden. Bei Feldstärken unter 10µT kann die Einheit ebenfalls auf 10 umgestellt werden. Mit dem Button + kann das B-Feld direkt im System abgelesen werden. Anlage Seite 16 von 20

17 Dies bedeutet hier zum Beispiel eine Feldstärke von 9.5 µt in 1 Meter Höhe über dem Boden. I. Schnitte anlegen Im Modus Construction können senkrechte Schnitte durch 2 festgelegte Punkte gezogen werden. 2 Punkte zur Achsdefinition anlegen ESC-Taste Mit der linken Maustaste wird hierbei Objekt und Leitung markiert, diese erscheinen dann in der Farbe Rosa und sind dadurch visuell zu kontrollieren. Anlage Seite 17 von 20

18 XZ-Ansicht wählen Die Frage wird mit Ja bestätigt B-Feld berechnen Mit dem Button + kann das B-Feld direkt im System abgelesen werden. Die Feldstärke in µt wird direkt angezeigt, die Koordinate des Messwertes findet sich unten rechts. Anlage Seite 18 von 20

19 Dies bedeutet 10.9 µt in Firsthöhe und circa 9.5 µt in Höhe von 1 Meter über dem Boden. J. Speicherung a. Datei-Export-Isolinien (.DXF) Anlage Seite 19 von 20

20 Die Exportskalierung wird mit 100% bestätigt, das heißt die Isolinien werden im Maßstab 1:1 exportiert und enstprechen in ihren Koordinatenursprung dem vorgegebenen System. Anlage Seite 20 von 20

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