Ontgraving
Ontgraving, of open ontgraving, is het graven van een sleuf waarna de kabel rechtstreeks in de grond zelf wordt gelegd.
Een open ontgraving wordt ook wel de sleufmethode genoemd. Het was lange tijd de meest gangbare aanlegmethode, voor de komst van gestuurde boringen (HDD). Een sleuf graven is technisch ook de simpelste manier en het biedt een aantal voordelen ten opzichte van andere methodes. Zo is het bij open ontgraving mogelijk de kabels in vlakke ligging te configureren met enige onderlinge afstand, en ook om zogeheten grondverbetering toe te passen. Beide zorgen voor een hogere kabelbelastbaarheid. Nadeel is de grote invloed op het landschap, de hoeveelheid materiaal en de tijd die het kost. In drukke gebieden komt de overlast van de werken erbij.
Open ontgraving voor een paar parallelle circuits, inclusief zogeheten grondverbetering. De kabels kunnen naast elkaar worden gelegd zodat ze hun warmte beter kwijt kunnen, maar het is wel een flinke technische operatie om zo’n grote sleuf te graven.
Een grote sleuf loopt snel uit de hand
Ontgraving is de meest arbeidsintensieve aanlegmethode. Er zijn graafmachines, grondwaterpompen, rijplaten, schaftketen, werkvergunningen en afspraken met landeigenaren nodig. Bij een open ontgraving wordt een vrij brede sleuf gegraven in het landschap, meestal een meter of twee diep en zes tot twaalf meter breed, maar soms nog breder. Naast die sleuf zijn nog eens twee stroken nodig van minimaal dezelfde breedte om de uitgegraven grond tijdelijk te stallen en om met materieel heen en weer te kunnen rijden.
Eerst wordt de vruchtbare teelaarde opzij gelegd en de gele grond die eronder zit wordt aan de andere kant van de sleuf gelegd. In gebieden waar het grondwater hoog staat is bemaling nodig, elders kan worden volstaan met het uitgraven van de sleuf zelf. Bij kleinere kabels zoals de middenspanningskabels hieronder in beeld is een sleuf zelfs heel eenvoudig als er maar geen andere infra in de weg ligt. Bij grotere kabels zoals op de bovenste foto van deze pagina is de sleuf een operatie op zichzelf.
Sleuf voor middenspanning. Zelfs op deze schaal te zien is dat een sleuf een aardige ingreep is. De peppels (Populus Canescens, berucht vanwege hun neiging met hun wortels alles op te kunnen drukken en eigenlijk een boomsoort die je liever niet bij grondkabels in de buurt wil) zullen niet echt te spreken zijn over al dat gewroet tussen hun wortels. Foto’s door Gerard Nachbar.
De sleufbreedte plus opslag van de uitgegraven grond vraagt om een brede werkstrook. Akkers waar zo’n strook doorheen moet zijn dat jaar beperkt in gebruik zodat er een vergoeding aan de landeigenaar wordt betaald. Verder kan een ontgraving aanwezige drainage doorsnijden (die moet weer hersteld worden) en andere infra die in de weg ligt moet gekruist worden.
Kabels in een sleuf worden in de bodem zelf gelegd. Daarna wordt de grond in omgekeerde volgorde teruggelegd en op de kabels worden afdekplaten gelegd. Mechanische bescherming bieden die nauwelijks, maar wel staat er in grote oranje teksten ‘pas op, hoogspanning’ of iets soortgelijks op. Je hebt met een graafmachine dan nog een laatste waarschuwing.
Ingraven met een open ontgraving. De kabels liggen er al, de grond is half teruggelegd, en de afdekplaten met waarschuwingsteksten zijn nog zichtbaar. Foto door Hans Nienhuis.
Naast elkaar in de sleuf
Grondkabels voor wisselstroom kunnen op drie manieren worden gelegd. Als gebundelde driefasenkabel waarbij alle drie aders in één gezamenlijke kabel zitten, als drie losse éénfasekabels in een driehoekvorm of zogeheten trefoil tegen elkaar aan, of als drie losse éénfasekabels in vlakke vorm naast elkaar met enige tussenafstand. Deze laatste vorm heeft als voordeel dat hun magneetvelden minder invloed op elkaar hebben. Net zo belangrijk is dat de kabels hun warmte beter kwijt kunnen als ze op een afstandje van elkaar liggen. Zo kan je met dezelfde geleiderdiameter in de vlakke vorm een hogere transportcapaciteit realiseren dan in een driehoekige bundel. Een open ontgraving is de enige manier waarbij vlakke ligging eenvoudig kan.
Grondverbetering
Verder biedt ontgraving de kans om de uitgegraven grond gedeeltelijk te vervangen door ander materiaal om de sleuf mee af te vullen. Tegenwoordig worden er bijna alleen maar XLPE-kabels aangelegd, maar ook oliedrukkabels zijn een kabeltype dat via zogeheten directe legging wordt aangelegd. Dat is een nette term voor rechtstreeks in de grond, zonder mantelbuizen zoals bij UGD. Simpel gezegd, je rolt de kabel van de haspel en schept er weer grond bovenop.
Open ontgraving vraagt ook om grondwaterbemaling (links in beeld) en soms om plaatsing van zand met een betere thermische geleidbaarheid om de kabels heen. Foto door Bavo Lens.
Niet alle grondsoorten geleiden warmte even goed. Willen we dat de kabel zijn warmte zo goed mogelijk kwijt kan, dan moet er terugvulmateriaal met een zo hoog mogelijke thermische geleidbaarheidswaarde ofwel G-waarde worden gebruikt. In de open sleuf wordt een laagje zulk zand aangebracht, daarin worden de kabels uitgerold en naast elkaar op enige afstand gelegd in vlakke vorm, waarna een nieuwe laag zulk zand er bovenop komt. Dan volgen afdekplaten en uiteindelijk wordt de teelaarde teruggelegd. Een zogeheten verbeterd kabelbed kan de transportcapaciteit van de kabels merkbaar verhogen of de uitdroging van de grond door warmte-effecten verkleinen.
Afnemende populariteit
Ondanks de operationele voordelen als de kabel eenmaal in bedrijf is, is de hinder die deze aanlegmethode veroorzaakt een significant nadeel in een vol en druk land. Tegenwoordig is gestuurd boren concurrerend geworden voor open ontgraven. Deze methode geeft minder overlast en ook is de aanlegsnelheid groter vanwege minder overleg met landeigenaren, minder materieel en het niet nodig hebben van grootschalige bemaling. Hoewel kabels gelegd in gestuurde boringen technisch net iets inferieure eigenschappen hebben in hun bedrijfsgedrag, zijn de snelle aanlegtijd en de geringe hinder zulke belangrijke argumenten dat open ontgraving afneemt. In 2010 werden nieuwe kabels nog voor 90% aangelegd door ontgraving. Kabels van rond 2020 werden soms al voor de helft van hun lengte via kortere en langere boringen aangelegd. Inmiddels neemt het aandeel van open ontgravingen steeds verder af.
Ontgraving zal niet verdwijnen als aanlegmethode. Er zijn altijd plekken waar boring niet handig is of waar de kabels bereikbaar moeten blijven. Wel is het een methode die naar de marge van de constructie wordt verdrongen en in de toekomst alleen nog een niche heeft op lange rechte tracés waar landhinder geen factor is. En zulke plekken zijn zeldzaam geworden in een vol land.