Nytt beregningsverktøy skal gjøre det lettere for kraftnettselskapene å dimensjonere kabelgrøfter riktig. (Bilde: Colourbox)

VARMGANG I KABELGRØFTER

Nytt verktøy skal hindre varmgang i kabelgrøfter

Skal gjøre det lettere å dimensjonere riktig.

Om man legger for mange kabler eller feil masser i en grøft, kan det føre til både brann og strømbrudd. Årsaken er at for høy strømbelastning i forhold til belastningsevnen fører til varmgang i kabler, spesielt i kabelskjøter.

– Feildimensjonerte kabelføringer kan få store konsekvenser, ikke bare at man overinvesterer i nettet. Hvis feildimensjoneringen fører til at store og viktige kabler brenner opp eller ryker, kan det gi strømbrudd og bli svært dyrt, sier prosjektleder Kåre Espeland i Rasjonell Elektrisk Nettvirksomhet (REN) til Teknisk Ukeblad.

Det er i dag installert 140 000 km jordkabler i det norske distribusjonsnettet. Med typisk kabellengde på 0,5-1 km, gir det anslagsvis 100 000 skjøter.

Om lag 40 prosent av disse er installert på 1980- og 90-tallet, ifølge Espeland.

Varmgang

Kabler installert i denne perioden er relativt ofte utsatt for feil og havarier.

En av de viktigste årsakene til havari er varmgang i kabelen på grunn av dårlig kontakt mellom kabelleder og den metalliske skjøtehylsen. Risikoen øker ved høy strømbelastning i kabelen.

Høy strømbelastning på kabelnettet var tidligere mest sannsynlig vinterstid, da lav temperatur i omgivelsene gjorde det enklere å kjøle kablene.  Men i dagens og ikke minst fremtidens kabelnett vil dette bildet endre seg kraftig.

Småkraft, vindkraft og ladestasjoner fra elbiler, vil nemlig gi høy belastning i kabelnettet også på andre tider av året.

For å unngå varmgang, blir det derfor viktig å ha kunnskap om varmeledningsevnen til fyllmassene som brukes til forlegning og termisk dimensjonering av kompliserte ledningsføringer.

Les også: BKK kan tvinges til å selge sentralnettet på billigsalg

Utdatert norm

Normen for dette som brukes i Norge i dag er fra 1975, basert på en standard fra 1969, og er ikke spesielt god.

Det finnes ifølge Espeland ikke praktiske metoder for å bestemme den termiske ledningsevnen til jordsmonnet der kabelen legges, til tross for at den termiske ledningsevnen til forskjellige typer jordsmonn varierer mye.

I normen korrigeres det ikke for bruk av andre masser med høy termisk ledningsevne i nærheten av kabelen.

Normen tar heller ikke for seg spesielle tilfeller som for eksempel kryssing av veier hvor forlegningsdybden ofte kan være mye større, og massene som brukes over kabelen har betydelige forskjeller i termiske ledningsevne.

Kryssing med andre kabler og andre rør, for eksempel fjernvarmerør, og spesialtilfeller som kabler i dype tunneler er heller ikke behandlet.

Økt belastningsevne

Normen er ifølge Espeland for konservativ spesielt for kompliserte kabelføringer. Det er mulig å øke belastningsevnen til kabler hvis man tar hensyn til at jord- og lufttemperatur varierer gjennom året.

Siden den termiske ledningsevnen til jord er svært avhengig av fuktinnholdet kan det også være et stort potensial for økt belastningsevne ved å ta hensyn til sannsynlig fuktinnhold i jordsmonnet basert på klimadata og nedbørsmengde.

Rasjonell Elektrisk Nettvirksomhet (REN) skal derfor sammen med Sintef Energi gjennomføre et prosjekt for å utvikle metoder og prosedyrer for å gjøre målinger av termisk ledningsevne til jordsmonn og tilkjørte masser før og mens jordkabelen legges.

Det skal også utvikles beregningsverktøy som kan beregne belastningsevne for jordkabler basert på de målte verdiene for termiske ledningsevne, og som kan ta hensyn til forlegningsmetode, bruk av forskjellig masser under legging av jordkabel, samt kryssing av vei med stor overdekning.

Les også: Oslofolk er ikke forberedt på langvarige strømbrudd

Skal spare penger

Dette skal gi økt sikkerhet for kablene og lavere utgifter for nettselskapene.

Det er ifølge Espeland nemlig mye å spare på å bruke masse på steder med tilstrekkelig lav termisk motstand istedenfor å få den tilkjørt. For tilkjørte masser er mye dyrere både på grunn av utvinningskostnad og transportkostnader.

Penger kan også spares ved at man utsetter eller dopper å bygge nytt nett hvis belastningsevnen til det eksisterende nettet kan økes gjennom bedre kartlegging av de termiske forholdene langs kabeltraseen.

Videre kan selskapene spare penger på at risikoen for feil og utfall på grunn av overbelastning av kabelen, reduseres.

18 millioner

Skiftning av en kilometer kabel i et bynært distribusjonsnett koster nemlig gjerne over en million kroner.

I tillegg tilkommer avbruddskostnader som kan bli store avhengig av utetid.

– Det er viktig å få opp presisjonen på prosjekteringen for at nettselskapene kan gjøre de riktige valgene, sier Espeland.

Prosjektet starter i år og skal avsluttes i 2017, og skal koste 18 millioner kroner. Av dette skal Forskningsrådet betale 7 millioner kroner.

Les også:

– Stigende luft kan gi strøm til 125.000 husstander

Vurderer å merke høyspentledninger med ballonger

– Utenlandskablene kan øke risikoen for feil i kraftforsyningen