110 kVTenneT

Netverzwaring Salland: het kleine broertje van de Moldau

Verzwaringen van luchtlijnen is de laatste jaren gangbaar geraakt. Bij zware lijnen kan je nieuwe draden in de bestaande masten hangen, maar bij kleinere verbindingen kunnen de masten dat niet zomaar dragen. Bij Raalte vervangt Tennet een complete 110 kV-lijn waarbij de toekomstige Moldaumast een leuk klein broertje krijgt.

Verzwaring van verbindingen is de laatste jaren gangbaar geraakt in het 380 kV-net. De bestaande masten krijgen nieuwe draden die een hogere stroomsterkte aankunnen. Meestal gaat het om zogeheten HTLS-draden, beter bekend als hogeverlie.. ehh, hogetemperatuurgeleiders. Deze draden zakken nauwelijks door als ze warm worden en voor hetzelfde draadgewicht kan dan de capaciteit van de hoogspanningslijn fors worden verhoogd. Voor zware verbindingen waarin de geleiders toch al forse jongens waren zijn HTLS-draden een uitkomst, want het draadgewicht gaat niet omhoog terwijl de koppelnetlijnen (die in principe bovengronds staan) al snel 500 tot bijna 1000 MVA capaciteit erbij krijgen.

Ook verzwaringen in 110 kV en 150 kV

Capaciteitsvraagstukken spelen ook in de netten van 150 kV en 110 kV. Soms is een verbinding aan het einde van zijn technische levensduur en dan valt een verzwaring samen met een vervangende grondkabel. We zien dit momenteel in Brabant tussen Eindhoven en Tilburg. Toch is het niet altijd zo dat bij een dergelijke verzwaring altijd naar grondkabels wordt gegrepen. Wanneer de masten wat marge hebben is het efficiënter de bestaande verbinding van nieuwe draden te voorzien. Hier en daar is dat de afgelopen tien jaar ook gebeurd, zoals in de Heveskeslijn (Groningen) en in de portaalstraat van Harculo. Bij deze operaties zijn geen HTLS-draden gebruikt, maar gangbare ACSR-draden. In beide gevallen hadden we het geluk dat de bestaande masten genoeg marges hadden om wat zwaardere draden te dragen die er ook strakker in konden worden gespannen.

De les van Coevorden

Dat geluk is er niet altijd. Een jaar of tien geleden moest de verbinding Zwinderen – Veenhuizen – Coevorden (naderhand aftak Veenhuizen – Coevorden) van nieuwe draden worden voorzien om het transportvermogen van 65 MVA naar 270 MVA te brengen. Deze verbinding is gebouwd met een ijl, broekstukloos donaumastje dat nogal Duits oogt en dat vanaf halverwege de jaren 60 erg populair raakte bij de IJsselmij, de voormalige concessiehouder van Overijssel, de Noordoostpolder en zuidelijk Drenthe. Tot op de dag van vandaag tref je overal in Overijssel en zuidelijk Drenthe dit mastje aan in het 110 kV-net en het is een van de handelsmerken van de IJsselmij geworden. Zijn sterkte was zijn eenvoudige, ranke en goedkope uniformiteit. Dat is echter ook zijn zwakte: het schriele mastje is geen krachtpatser op het hoogspanningsschoolplein. Dat was ook niet nodig in het lege landelijke gebied waar 110 kV eerder nodig was om op lange afstanden de netverliezen te beperken dan vanwege de ruwe capaciteitsvraag. Veel van deze verbindingen dragen circuits met vermogens van ‘slechts’ 90 tot 130 MVA.

HTLS-draden waren in 2013 nog niet gangbaar voor 110 kV-lijnen zodat Tennet zogeheten bobolink-geleiders gebruikte in de lijnverzwaring naar Coevorden. Dat moest ook wel omdat Coevorden een inlussing moest worden en dan kan niet met een dunner geleidertype worden gewerkt dan die van de meelifters van Zwolle – Meeden waar de inlussing op werd gemaakt. De bobolink heeft een reputatie in de sector als ‘ohja, die heule dikke’. Je ziet ‘m aankomen, Tennet moest zo nodig het kanon naar buiten rijden en een lijntje met zeer ijle mastjes voorzien van zowat de dikste draad uit de catalogus.

Tennet liet de masten doorberekenen en kwam tot de conclusie dat verzwaring van de masten niet om een paar losse bouten of knoopplaten ging, maar om alle fundaties en ongeveer de helft van alle staven in de steunmasten zowat driekwart van de hoekmasten. Al deze staven werden uitgewisseld voor staalprofielen van een hogere sterkte en staalkwaliteit terwijl de masten nog op hun plek en rechtop stonden. De randstaven waren zowat het enige waaraan niets veranderde. Nadat de rijplaten waren opgeruimd, de fundaties aangeharkt en het gras terug was ingezaaid keken we tegen een verbinding aan die meer op een nieuwbouwlijn neerkwam dan een lijnverzwaring. De mastjes zien er nog origineel uit, maar de draden ogen te zwaar voor de ranke mastlichamen en de term ponypletgeleider (een variant op dit schandaaltje) was enige tijd trending onder pylon geeks. De geleerde les is dat het kleinste jochie op het plein anabole steroïden geven niet echt efficiënt is. Omdat het in de aftak Coevorden om slechts vijftien mastposities ging krijg je het nog uitgelegd. Maar bij langere verbindingen met dit mastje valt de afweging uit in het nadeel van de bestaande masten. Ze kunnen het gewicht van bobolinks en ook van HTLS-draden met hun grotere gewicht en trekkracht niet aan zonder verregaande mastverzwaring.

Vervangende verbinding in twee stappen

Een kwestie die sterk lijkt op wat bij Coevorden gebeurde is er vandaag in het 110 kV-net van Tennet in de regio Salland. Tussen Harculo, Raalte en Nijverdal staat een hoogspanningslijn die op zijn tenen loopt en ook deze lijn is gebouwd met het ijle IJC-donaumastje waarvan we zojuist concludeerden dat een lijnverzwaring met de bestaande masten niet realistisch is. Het gebied waar de lijn staat is een agrarische regio zodat een vervangende grondkabel strategisch geen noodzaak of voordeel heeft. Blijft over, de afweging tussen een grondkabel of dezelfde verzwaring uitgevoerd als renovatie van de bestaande luchtlijn. Meestal wordt in zo’n geval gekozen voor de grondkabel, hoofdzakelijk vanwege het esthetische argument. Maar niet altijd. Zo hebben we rond 2014 hebben we een volledige lijnvernieuwing gezien tussen Born en Maasbracht, waar de stokoude donaumasten uit 1932 werden vervangen door splinternieuwe masten op hetzelfde tracé. De afweging die Tennet heeft gemaakt is ook voor Harculo – Raalte – Nijverdal is ook naar die kant uitgevallen. Geen grondkabel, maar een volledige lijnvernieuwing.

Deze keer worden de bestaande mastjes niet verzwaard, maar gaat de hele verbinding van de grond af opnieuw worden opgebouwd. Dat kan door de operatie in twee stukken te verdelen. Door eerst Raalte – Nijverdal af te schakelen en te vernieuwen kan Raalte intussen nog stroom krijgen uit de richting van Harculo. Daarna wordt de hele operatie omgedraaid en wordt Raalte – Harculo vernieuwd terwijl de net opgeleverde nieuwe Raalte – Nijverdal 2.0 dan de elektriciteitsvoorziening voor Raalte regelt. We zitten dus twee keer met een fase waarin eerst de verbinding wordt afgebroken voordat de nieuwe verschijnt. Daardoor kan telkens precies hetzelfde tracé worden hergebruikt.

Minimoldaumasten

De masten waarmee deze vernieuwbouw wordt uitgevoerd lijken niet op de bestaande masten. Deels is dat logisch, ze moeten immers sterker zijn en als je dan toch vanaf de grond opnieuw kan beginnen kan je meteen een aantal andere problemen aanpakken. Zo kan je ze van meet af aan geschikt maken om de draden wat strakker te spannen (HTLS of niet, meer vrije ruimte is altijd een goed idee) en ook kan je een euveltje oplossen waar de IJC-donaumastjes mee kampen: gebrekkige bliksembescherming. Eén bliksemdraad op een pinakeltop vangt bliksem slechter af dan twee draden recht boven of iets boven en buiten de circuits.

Wat zich vervolgens afspeelde is zowat letterlijk een kleine kopie van de van de nieuwe Moldaumast op het 380 kV-niveau. Omdat dankzij veranderde inzichten en normen niet meer kon worden teruggegrepen op 380 kV donaumasten moest na het wintrackavontuur een nieuwe 380 kV vakwerkmast van de grond af worden ontworpen. Voor 150 kV en 110 kV speelt dit nog sterker omdat er in de laatste vier decennia vrijwel geen enkele nieuwe lijn meer was gebouwd met vakwerkmasten voor deze spanningsniveaus.

Voor de Moldau is een tonvorm gekozen omdat die relatief smal is en een smal magneetveld heeft, plus dat deze vorm het minste netverlies heeft en minder gevoelig is voor problemen met lijndansen. De dans-ellipsen raken elkaar minder snel. Het lijkt erop dat het concept voor de Moldau enigszins is verkleind en in licht herziene vorm geschikt is gemaakt voor 150 kV en 110 kV. De mast heeft een broekstuk en de hoekposities beschikken over nonnenkapjes. Hij is wel wat plomper dan de IJC-donaumastjes, maar dat kan ook nauwelijks anders omdat dat het slankste mastje is in de populatie 110 kV-masten. De eerste nieuwe masten kunnen we wellicht vanaf najaar 2025 gaan bewonderen, waarschijnlijk vanaf de zijde van Nijverdal in het zogeheten Ravijn.

Vandaag de dag staan er reeds twee eindmasten van dit model aan beide zijden van de nieuw aangelegde grondkabel in Raalte, in de bebouwde kom. Het werpt een blik vooruit, maar de eindmasten zijn wel zwaarder en plomper dan de uiteindelijke steunmasten. Alles bij elkaar is de operatie niet uniek maar wel bijzonder, en het levert een nieuw mastmodel op. We zijn benieuwd naar de aanblik van de eerste mastvakken met het eh.. moldaubroertje of de minimoldau. Het lijkt vrijwel zeker dat een van deze twee namen ernstig blijft plakken binnen de community.

 


Afbeeldingen
Header: afmontage van geleiders in een van de twee reeds gebouwde nieuwe minimoldaumasten (de eindmasten), foto door forumlid Minionguypro.
Artikel: Volledige blik op een eindmast van het nieuwe ontwerp, een blik op een randstaafversterking en fundamentopwaardering tijdens de lijnverzwaring bij Coevorden, en een detail van de mastkop van de minimoldau (foto’s alle drie door A.J. Börger).