HoogspanningsNet - alles over hoogspanning op het het

Hoogspanningstechniek

Hoogspanning en gezondheid?

Antwoord op alle vragen vind je bij het RIVM (NL) of het Departement Leefomgeving (B).

HoogspanningsNet behandelt dit thema met opzet niet zelf. (Waarom niet?)

Geknetter en gebrom?

Geen zorgen, dat is normaal.

deltamast

11 september 2021 Tennet en Qirion hebben de noodverbinding bij Kerkdorp vrijwel gereed, zodat de Veluwe na het incident op 18 juni (de vier omgeblazen deltamasten) weer in een 150 kV ringvorm zal hangen. Maar is een noodlijn nog wel nodig nu Dronten en Hattem met wat kunst- en vliegwerk op twee redundante steeklijnen hangen? Kunnen de oorspronkelijke masten niet vlotter hersteld worden zodat die noodlijn gewoon achterwege kon blijven?

In Kerkdorp is de rust ver te zoeken deze zomer. Eergisteren was Tennet-persvoorlichter Eefje van Gorp nog een beetje boos op Defensie omdat de Luchtmacht (alweer) met een Apache dichtbij en zelfs onder een hoogspanningslijn door vloog, terwijl er op die plek nota bene werd gewerkt aan een noodlijn. Een dag later was ze wat beter gehumeurd, want Tennet en Qirion vertelden op een bescheiden persmomentje dat de noodlijn bij Kerkdorp bijna klaar is. De veehouder die het meeste last heeft van de situatie wordt gecompenseerd voor het gedoe met noodwegen. Dat is belangrijk, het gezin heeft het er maar druk mee. (Zou dit toekomstige pylon geeks opleveren in Kerkdorp?) Het persmoment eindigt echter met een opvallende opmerking: over circa een jaar worden de gesneuvelde masten herbouwd.  Een jaar? Zo lang deed men in 1968 ook niet over vier masten. Vanwaar deze traagheid?

Eerst maar eens het strategisch belang van de noodlijn. Men heeft tijdelijke doorverbindingen in de draden geperst bij Dronten en Zuidbroek zodat alle stations weer via twee circuits in het net hangen. Dat lijkt acceptabel, want er zijn legio plaatsen waarbij dit ook zonder calamiteiten de normale gang van zaken is, zoals Emmen, Dokkum, Bergen op Zoom, Meppel en Steenwijk. De noodlijn heeft dan ook primair een andere reden. Door het bezwijken van de verbinding is de 150 kV-ring rondom de Veluwe onderbroken. Dat betekent dat het net kwetsbaar is als er een tweede storing zou ontstaan of als er dringend onderhoud nodig is, zeker bij de hogere netbelasting in de winter. Om die reden is het handig om in elk geval via één circuit de ringvorm te herstellen zodat tijdens de opvallend lange definitieve hersteltijd de druk wat van de ketel is.

Die lange hersteltijd heeft meerdere redenen. Te beginnen met de karkassen. De eh.. hoogspanningslijken liggen nog altijd in het veld en het opruimen van een bezweken mast is complexer dan normale gecontroleerde sloop. Zo staan sommige verwrongen latten onder grote mechanische spanning. Erin knippen kan resulteren in knappende bouten en dat kan gevaarlijk zijn. Ook zijn er honderden glaskap-isolators gesneuveld zodat het gras vol ligt met ontelbare glaskorrels. En dan is er nog de verf. In de jaren zestig werden andere verfsoorten gebruikt dan vandaag zodat de schilfers niet in het milieu mogen achterblijven. Het komt erop neer dat de grond onder de karkassen moet worden schoongemaakt of gesaneerd. Ook moeten de beschadigde fundamenten worden verwijderd. Afhankelijk van de situatie worden de heipalen losgetrokken (trillen, waterinjectie) of op twee meter diepte afgezaagd. Dat vraagt om grondwaterbemaling en ook dat is weer een gedoe. 

Een nieuwe mast dan? Is dat beter te doen? Even op de Berg iemand de zolder op sturen, het stof van de bouwtekeningen blazen en daarna is het een kwestie van bellen met een metaalbedrijf? Een van de wereldwijde pluspunten van een vakwerkmast is dat ze met heel alledaagse materialen in elkaar zitten en ook eenvoudig zijn te fabriceren: doodgewoon hoekstaal, platen en zeskantbouten. Goed, het is druk in de bouw en we zitten met wat leveringsmoeilijkheden van ijzer (een wereldwijd issue), maar metaalbedrijven die over een rollerbank met boorstraat beschikken zijn er overal en vier masten moet te doen zijn. Verondersteld tenminste dat je het niet Europees hoeft aan te besteden of twaalf weken lang een of andere tender open moet laten staan om de bouwklus te kunnen gunnen aan een bieder. Of dat in dit geval nodig is weten we bij HoogspanningsNet niet.

Nee, het echte probleem met nieuwe masten zit in hun ontwerp zelf. Het klakkeloos herbouwen van een mastontwerp uit 1968 is verboden. Of, op zijn gunstigst, niet zomaar toegestaan zonder eerst een herberekening te doen. De huidige NEN-IEC- en bouwnormen zijn veranderd en meestal strenger geworden. Dat betekent dat het oorspronkelijke ontwerp in 1968 weliswaar voldeed aan de toen geldende normen, maar dat het niet automatisch is gezegd dat het ontwerp ook door de normen anno 2021 heen komt. De mast uit 1968 moet worden gedigitaliseerd en vervolgens gepijnigd worden in een computermodel om te zien waar zwaktes zitten. Daarna moeten zwaktes, als ze niet voldoen, aangepakt worden. Dat is geen sinecure, want het is meer dan slechts een wat grotere knoopplaat of een andere staalsterkte voor de bouten. Telkens is herberekening nodig. Dat er inderdaad zwaktes in zitten die de huidige normeringen niet doorstaan is vrijwel zeker. Dat betekent trouwens niet dat oude masten opeens allemaal gevaarlijk zijn. Het is net als met een huis uit 1968: destijds is ie prima in elkaar gezet, maar met de technieken van vandaag zouden we sommige dingen simpelweg anders doen. Beter isoleren, ander soort keilbouten, 16A stopcontacten, dat soort dingen. 

Een geluk is dat de vier gesneuvelde masten identiek zijn: vier doodgewone S+0 exemplaren. Dat betekent dat er niet ook nog een nieuwe hoekmast hoeft te worden herontworpen. Echter, doorberekenen, herontwerpen, fabricage en uiteindelijk montage kunnen niet tegelijk plaatsvinden. Die stappen zijn per definitie op elkaar volgend en dus is er tijd nodig. Relatief veel tijd die er niet is als we de winter in gaan en de netbelasting toeneemt. Vandaar dat Tennet er toch voor gekozen heeft om een noodlijn te plaatsen. Meer redundantie, minder druk op de ketel, zodat herstel gedegen kan plaatsvinden.

Afbeelding: noodlijn in aanbouw bij Kerkdorp (foto door forumlid DvD). Midden: glaskappen zijn van veiligheidsglas. Dat gaat niet in scherven, maar in piepkleine korrels en die moeten worden opgeruimd. Onder: waar de modelbouwers zich niet hoeven te storen aan bouwnormen, moet de netbeheerder dat uiteraard wel: iedere bout moet worden doorberekend. 

18 juni 2021 [updates gestopt] – Noordelijk van het Gelderse Oosterwolde is door noodweer schade opgetreden aan het hoogspanningsnet. Vier deltamasten van de 150 kV-verbinding Lely – Hattem zijn omgeblazen. Het gaat om mast 38 t/m 41. Zoiets is in 2010 voor het laatst gebeurd (Vethuizen, Achterhoek). Wat er deze keer precies is gebeurd vereist nog heel wat onderzoek, maar het lijken Amerikaanse taferelen: supercellen, deltamasten, een downburst en een grote vlakte.

Op 18 juni trokken grote zware onweersbuien over het midden van het land. Het ging hier om een aantal zogeheten supercellen (een type onweersbui dat om zijn eigen as draait) en ook om een aantal niet-roterende buien waar een Rear Inflow Jet of RIJ in verborgen zat. Beide types buien zijn een meteorologisch powerhouse en ze zijn vrij zeldzaam in de Benelux, maar niet onmogelijk. Om de paar jaar verschijnt een situatie waarin dit soort zwaar onweer kan gedijen en soms groeien de buien dan uit tot Amerikaanse proposties met een tophoogte van 15 tot 17 km. Voor stormchasers zijn dit soort monsterbuien de kers op de taart en ze gaan er normaliter zelfs voor naar Amerika om ze te chasen, maar op 18 juni was het voldoende om het gebied ten noorden van de lijn Sassenheim – Arnhem op te zoeken. Volgens de NOS is er niemand omgekomen, maar er zijn er minstens negen gewonden gevallen in Nederland en er is op een aantal plekken grote schade ontstaan. Ook zijn er opnieuw een paar hoogspanningsmasten omgeblazen.

Dit soort dingen zijn behoorlijk zeldzaam. In 2010 (de Downburst van Vethuizen) overkwam dit vijf tonmasten in de lijn Ulft – Doetinchem. Daarvoor was een verbinding in Friesland in 1986 de laatste, en in 1970 bezweek de 110 kV Kampen IJsselkruising in zeer harde wind, maar dat was geen onweersbui. Gisteren was in bijna hetzelfde gebied raak als in 1970, want het gehucht Kerkdorp (bij Oosterwolde) ligt maar een handvol kilometers zuidwestelijk van Kampen.

Omgeblazen deltamast, dronefoto via PJKDe lijn die het heeft begeven is Lely – Dronten – Hattem, een zware driecircuitlijn met zogeheten deltamasten, opgeleverd in 1969. De lijn wordt bedreven op 150 kV en voert drie circuits van elk 416 MVA. Deze deltamasten zijn beslist geen doetjes, hoewel dit specifieke type (voor de kenners een PGEM-driecircuitdelta S+0) misschien een iets te smal zijprofiel heeft. Het is nu nog niet te zeggen of er een cascade (domino) is ontstaan en wat het precieze bezwijkmechanisme was. Wel valt op na veldwerk dat drie van de vier masten op grofweg dezelfde plekken breuken in de randstaven vertonen en dat mast 39 compleet in twee stukken is getrokken die zelfs op enige afstand van elkaar liggen. (Een eerdere theorie in dit artikel, over of hangende afspanning problemen kan hebben veroorzaakt, kan inmiddels worden afgedankt. Zulke ophanging blijkt niet aanwezig te zijn in de gesneuvelde masten.)

Het gebied waar alles is gebeurd is een lege polder met een paar boerderijen, waar de overige schade niet opvallend groot is. Veldwerk bevestigt dit. Een gesprek met een ooggetuige gaf extra inzichten. Er lijkt geen sprake te zijn van een tornado, maar stormchasers ter plekke (er was minstens één team vlakbij) melden wel dat ze enige rotatie hebben waargenomen. Het zou daarbij kunnen gaan om een zogeheten gustnado, iets dat kan voorkomen binnen een downburst. Er is dan geen slurf, maar wel sterke werveling aanwezig binnenin de buitengewoon harde wind van een downburst. Op dit moment lijkt analyse van radarbeelden en de observatie van ooggetuigen inderdaad in de richting van een downburst te wijzen, waarmee dit incident dezelfde oorzaak heeft als de case van Vethuizen 2010.

Hoewel er op 18 juni een handvol supercellen actief waren in het land, rijst na analyse van de radarbeelden de vraag of de specifieke bui die deze downburst veroorzaakte wel tot die categorie behoorden. Er lijkt op zogeheten velocity-radarbeelden (vrij gespecialiseerd en niet-openbaar spul) geen sprake van een roterende bui, maar van een ander fenomeen, een Rear Inflow Jet of RIJ. Zoiets kan een buienlijn kortstondig een extra oppepper geven, alsof je de buienlijn energydrink voedert.

Schaalmodel van dit mastontwerp, gebouwd door Hans NienhuisDat er geen stroomstoring optrad is een proeve van een deugdelijke netstrategie. Het hoogspanningsnet is vrijwel overal zo aangelegd dat er ringvormen en redundantie aanwezig zijn: elke enkelvoudige storing kan dan worden opgevangen door een alternatieve route of component. In dit geval bleef Dronten in het net hangen door een overgebleven circuit in het lijndeel Lely – Dronten, en Hattem heeft vanuit het zuiden een verbinding op Apeldoorn. Daardoor raakte geen enkel station spanningsloos. De redundantie deed wat ze moest doen en dat verdient een compliment. 

Omgeblazen deltamasten zijn duur en een vlek op het blazoen. Reken maar dat ze op de Berg not amused zijn (en wij hier bij HoogspanningsNet ook bepaald niet). Maar aan de andere kant is het gelukkig slechts ijzerwerk dat hersteld kan worden. Er is hier niemand omgekomen, hier is ook niemand gewond geraakt en er zijn geen dingen vernield die niet hersteld kunnen worden, zodat het hele gebeuren zich beperkt tot een grote versie van "bah nee hè". Al kan het nog wel een lelijk staartje krijgen als blijkt dat het bezwijkmechanisme deels te wijten is aan iets in het mastontwerp dat niet op orde is. In dat geval zouden er mogelijk in alle masten van dit type wat latten of platen vervangen moeten worden. Er zijn twee zulke lijnen gebouwd en dat betreft ruim tweehonderd masten.

Update 21 juni: inmiddels zijn er -uiteraard- meer beelden en veldwerkobservaties beschikbaar gekomen. Kijk op ons Twitteraccount voor de actuele handel en wandel. Zie ons forum voor discussie. Mogelijk gaan we de komende dagen een paar noodmasten zien, tenzij Tennet zo snel is met het herstellen dat men het erop kan wagen om enkele weken via wat netstrategische noodgrepen de redundantie in Dronten te waarborgen zodat de stad niet langer op één enkel circuit in het net bengelt.

We houden het in de gaten en we beëindigen het updaten van dit artikel. Als er ontwikkelingen zijn volgt een nieuw nieuwsbericht.

Afbeeldingen: karkas van een omgewaaide deltamast in de polder, grondfoto door Hans Nienhuis en dronefoto door PJK. Zie ons forum voor de hele series. Daaronder: schaalmodel van precies dit type hoogspanningsmast, gebouwd door Hans Nienhuis (die nu niet blij is het verkregen respect voor dit mastontwerp zo beschaamd te zien worden). 

21 november 2013 ∙ Slecht nieuws voor de liefhebbers van oude bovengrondse 110 kV-verbindingen. De kans is aanzienlijk dat de oude hoogspanningslijn Hoogeveen-Veenoord tussen 2016 en 2018 gesloopt zal worden. Een uniek mastmodel zal daarmee verdwijnen uit het landschap.

De kreet Zwolle-Meeden maakt meer kapot dan je lief is kwam al eerder voorbij op het forum. Eerst als grap, maar uiteraard met een serieuze aanleiding. ZL-MEE een prachtige combinatielijn – maar deze hoogspanningslijn is er sinds 1995 wel verantwoordelijk voor dat er niet minder dan zes andere hoogspanningslijnen sneuvelden. En daar lijkt nu een zevende bij te gaan komen.

De laatste vier jaar is er het nodige gereconstrueerd in het net van zuidoost-Drenthe. Van serieuze ondercapaciteit is het gebied veranderd in hoogspanningskundige overkill. Vanaf Beilen is er een grondkabel naar Hoogeveen gelegd en de zware 110 kV-meelifters onder de combinatielijn Zwolle-Meeden hebben de taak overgenomen van diverse oudere 110 kV-verbindingen in het gebied rondom Emmen. In 2010 werden tussen Ommen en Weerdinge de laatste ontbrekende 110 kV-circuits ingehangen, met als gevolg het sneuvelen van de laatste negen overgebleven Veenoordse katmastjes. Trafostation Veenoord kreeg een aansluiting op 270 MVA vermogen. De oude verbinding van Hoogeveen naar Veenoord, met slechts 65 MVA capaciteit, was the last man standing. Aangetast in zijn transportfunctie, maar als distributielijn nog steeds onmisbaar vanwege de aansluiting van Coevorden via een inlussing ter hoogte van Zwinderen. 

Toen echter in het begin van 2013 ook deze aftak werd gereconstrueerd en aangesloten werd op Zwolle-Meeden 110 kV, verviel ook deze functie. Sindsdien vervult de lijn (ooit nog de meest overbelaste lijn van Nederland geweest!) nog slechts een koppelfunctie tussen Veenoord en Hoogeveen. En blijkbaar kan deze koppelfunctie gemist worden, zo blijkt nu opeens. Na de aanleg van een nieuwe grondkabel tussen Hardenberg en Coevorden (beraamd zo rond 2015) wil men de verbinding in het geheel opheffen.

Toch is het laatste woord mogelijk nog niet gesproken over de sloop van deze verbinding. Want voordat de nieuwe grondkabel naar Coevorden gereed is zal het niet veel eerder zijn dan 2016. Tegen dezelfde tijd zouden de windturbines van de grote windparken Oostermoer en De Monden in de Drentse en Groningse veenkoloniën zo langzaamaan moeten verrijzen. Honderden megawatts windvermogen – dat moet ergens heen. Samen met de decentrale opwek van de NAM in Schoonebeek en de WKK-productie in Klazienaveen en Erica zal dat (opnieuw) voor een mogelijk capaciteitstekort op het 110 kV-net kunnen zorgen. Je zou daarom zeggen dat elke MVA aan transportcapaciteit richting de 380 kV-ring hard nodig is, zodat de sloop van een verbinding die er nog gewoon staat tegen die tijd mogelijk in een ander licht komt te staan. De tijd zal het leren.

Op 28 november is er in Holtone een informatieavond voor omwonenden van het gebied waar de grondkabel doorheen gelegd gaat worden. Tot die tijd moeten we het nog even doen met dit bericht van Tennet.

Foto's: de verbinding Hoogeveen-Veenoord (opgeleverd in 1950) kan slechts 65 MVA vermogen transporteren. Peanuts in verhouding tot de 110 kV-meelifers onder Zwolle-Meeden, die in staat zijn tot 270 MVA per circuit. Met het mogelijk verdwijnen van Hoogeveen-Veenoord zou ook een uniek mastontwerp verloren gaan.