Enschede krijgt mogelijk supergeleidende elektriciteitskabel

Netbeheerder TenneT wil een ondergrondse hoogspanningsverbinding aanleggen in Enschede over een afstand van 3,4 kilometer. Omdat de kabel ondergronds komt te liggen, moet deze gekoeld worden tot -200 °C met vloeibaar stikstof.

Een normale hoogspanningskabel van 110 tot 150kV heeft door warmteafgifte een benodigde ruimte van 12 meter. Door de supergeleidende eigenschappen van de zogenaamde high temperature superconductivity-kabels of hts-kabels, is er geen warmteproductie waardoor deze kabels onder de grond gelegd kunnen worden.

De pilot met de hts-kabel komt als het aan TenneT ligt in Enschede. TenneT heeft een aantal criteria opgesteld en een tracé geselecteerd van 3,4 kilometer tussen de G.J. van Heekstraat en de Vechtstraat in de Twentse stad. Nu moet nog onderzocht worden of de supergeleidingstechniek inderdaad op die plek kan worden toegepast.

Volgens TenneT zou het daarmee een wereldprimeur hebben omdat er nog nergens ter wereld een supergeleidend hoogspanningssysteem ligt over een dergelijke afstand. Door de grote afhankelijkheid van een betrouwbare elektriciteitsvoorziening moet volgens TenneT-ceo Mel Kroon gezocht worden naar nieuwe manieren om elektriciteitsinfrastructuur op te zetten, waaronder het aanleggen van hoogspannings­verbindingen ondergronds. Dit project moet uitwijzen of hts-kabels in de toekomst breder toegepast kunnen worden.

Hts-kabel (niet per se de structuur van de kabel die in Enschede komt) Bron: Quora

Een langer tracé dan vier kilometer is vooralsnog niet mogelijk in verband met de toevoer van vloeibaar stikstof. Ook wordt de techniek nog slechts mondjesmaat toegepast in andere landen, maar op veel kleinere schaal. Over het algemeen maken die kabels geen deel uit van het normale hoogspanningsnet en is de afstand waarover een kabel ligt maximaal een kilometer. In New York ligt een kabel van 600 meter waar 138kV overheen gaat en in Essen in het Ruhrgebied ligt een 10kV hts-kabel over een kilometer.

De hts-kabel kan theoretisch tot duizend keer meer elektriciteit transporteren dan een koperen kabel van dezelfde dikte. Een hts-kabel zelf, ofwel het hele pakket van de mantel, isolatie en de koeling, heeft in de praktijk een capaciteit die vijf keer groter is dan die van een conventionele hoogspanningskabel. Hts-kabels kunnen ook dichter bij elkaar gelegd worden dan hoogspanningskabels. TenneT denkt dat zo'n drie meter al voldoende is. Ook veroorzaken hts-kabels praktisch geen magnetisch veld.

Supergeleiding bij hoge temperatuur, in dit geval 'slechts' -200 °C, werd in 1986 ontdekt. Metallische supergeleiding vindt pas plaats bij temperaturen onder de -243,2 °C of 30 K.

Het project wordt uitgevoerd samen met onder andere de TU Delft, Universiteit Twente, het Instituut voor Wetenschap en Ontwikkeling, de HAN en RH Marine. De planning is het project in 2019 op te leveren.

Reacties (104)

[GENETX]

Ook veroorzaken hts-kabels geen magnetisch veld.

Dat klopt niet helemaal, dat is enkel het geval bij een gebalanceerde belasting over de drie fasen met 120 graden faseverschuiving. Enkel dan zullen de drie magneetvelden elkaar opheffen omdat de geleiders over elkaar heen liggen in plaats van naast elkaar zoals bij conventionele kabels. Deze balans zul je nagenoeg nooit zien, dus er zal altijd wel een klein magneetveld blijven, al is deze wel vele malen kleiner dan bij conventionele kabels. Het moet ook wel op deze manier, want de stromen zijn door de lagere spanning een stuk hoger! En juist deze stromen zorgen voor het magnetisch veld. Met een normale opstelling van de geleiders naast elkaar zou de kabel dan ook onrealistisch diep de grond in moeten!
Edit: Blijkbaar gaat men hier toch een ander type kabel gebruiken, zie de nuttige opmerking van trippelb! Thanks!

Ik heb zelf de kabel in Essen mogen aanschouwen, zeer leuk speelgoed. Die kabel is zo'n kilometer lang en krimpt al zo'n 3 meter als deze in bedrijf gaat. Daar is al een hele constructie voor om te zorgen dat de kabel kan krimpen doordat deze wordt gekoeld. In Enschede zal dit dus betekenen dat de kabel zo'n 10 meter gaat krimpen bij inbedrijfname!

Het voordeel van een supergeleidende kabel is dat de weerstand nul is, waardoor een lagere spanning kan worden gebruikt. Dat zorgt voor veel hogere stromen, maar door de lage weerstand is dit, in tegenstelling tot normale kabels, geen probleem. Door de lagere spanning is men in staat om kleinere transformatoren te gebruiken om grote hoeveelheden energie te transporteren. Dit is in Essen een belangrijke factor geweest: Men had niet de ruimte in de binnenstad om grote trafo's te plaatsen om te voldoen aan de toegenomen energievraag in de binnenstad.

[Reactie gewijzigd door GENETX op 28 juli 2024 15:46]

[trippelb]

In dit geval helaas niet.

De kabel zoals Tennet die gaat gebruiken is van een andere opbouw dan de kabel zoals in Essen gebruikt. In Essen is inderdaad gebruik gemaakt van een Triaxiale kabel, in de kabel zoals die hier toegepast gaat worden zullen de fasen elk in een onafhankelijke kabel geplaatst worden.

Waardoor de supergeleidende kabel echter geen extern magneetveld heeft is doordat in dit kabelontwerp niet alleen de kern van supergeleidendmateriaal is maar ook het scherm. (In tegenstelling tot Essen waar deze van koper is.)

Doordat het scherm van supergeleidend materiaal is kan deze de geinduceerde stroom (volgens hetzelfde principe als dat van een transformator) van de geleider nagenoeg verliesloos transporteren (dit is bij een conventionele geleider niet mogelijk). De twee magneetvelden die ontstaan zijn hierdoor netto nul waardoor er buiten de kabel geen magneetveld meer heerst.

[koelpasta]

Dat klopt niet helemaal, dat is enkel het geval bij een gebalanceerde belasting over de drie fasen met 120 graden faseverschuiving.

Je hebt het over fases, maar ik zie nergens terugkomen dat het hier om wisselspanning gaat.
Door de lage weerstand is het volgens mij heel aannemelijk dat ze gelijkspanning gebruiken.

[supersnathan94]

Je hebt het over fases, maar ik zie nergens terugkomen dat het hier om wisselspanning gaat.
Door de lage weerstand is het volgens mij heel aannemelijk dat ze gelijkspanning gebruiken.

Volgens mij heeft nikola tesla al wel aangetoond dat dit een vrij slecht idee is.

Ook is DC niet te transformeren naar AC en moet je gaan werken met voltage regulating circuitry. Zoals je PC ook doet met VRM's. Dit brengt enorme verliezen met zich mee als je het daarna ook weer naar AC moet switchen.

Dus nee daar wordt absoluut geen DC voor gebruikt.

[CyBeR]

Dus nee daar wordt absoluut geen DC voor gebruikt.

Dar zou ik niet al te hard zeggen. HVDC wordt juist steeds vaker gebruikt voor energietransport.

[Ak.Raider]

HVDC wordt inderdaad steeds meer gebruikt maar niet op zulke kleine afstanden. HVDC wordt bijv gebruikt bij Britned. Dit omdat wisselspanning over zo'n lange kabel aan de andere kant niks meer oplevert omdat de kabel zich als een condensator gaat gedragen. Alleen dan levert gelijkspanning genoeg op om grote converter stations neer te zetten die de gelijkspanning weer omzetten naar wisselspanning. Hieronder 2 links die een en ander verduidelijken.

http://www.britned.com
http://www.hoogspanningsn...de-2e-oorlog-der-stromen/

[Jaco69]

Ja maar een HVDC station kan je niet kwijt midden in de stad, een transformator wel.

[CyBeR]

Nou ben ik geen expert in HVDC dus vergeef me als ik 't mis heb, maar veel HVDC wordt gedaan nu met veel hogere spanningen dan voor deze kabel gepland is. Meestal zo'n 500KV tot aan 1.1MV en 't lijkt mij dat voor lagere spanningen kleinere infra nodig is.

Dat gezegd hebbende moet er ook nog vloeibare stikstof doorheen gepompt worden in dit geval dus 't is sowieso al niet alsof je met een standaard trafohuisje af kunt. D'r is vast een reden dat ze dit in Enschede doen en niet in Amsterdam centrum.

[Reactie gewijzigd door CyBeR op 28 juli 2024 15:46]

[Jaco69]

ik weet van heel vroeger dat die stations heel groot waren. Maar als ik erop google dan lijkt het er erg op dat ze nog steeds zo groot zijn dat ze qua oppervlakte een hele wijk beslaan.
Vloeibare stikstof en transformator zal misschien groter zijn dan wat in een normaal transformatorhuis past maar het zal nog wel in een gebouw passen.

[koelpasta]

Volgens mij heeft nikola tesla al wel aangetoond dat dit een vrij slecht idee is.

Volgens mij had Tesla geen supergeleiders tot zn beschikking.

Ook is DC niet te transformeren naar AC en moet je gaan werken met voltage regulating circuitry.

Dit is tegenwoordig de normaalste zaak van de wereld. Zo leveren mensen met zonnepanelen (gelijkspanning) ook gewoon 50 wisselspanning aan het net. Die hebben dan een zogenaamde wisselrichter.
Verder zijn de VRMs in je pc gewoon DC-DC converters en hebben volgens mij niks te maken met DC-AC conversie.

Maar goed, ik kan het nog steeds fout hebben over welke vorm er gebruikt wordt.

[supersnathan94]

Precies. En die dc dc converters heb je nodig om de spanningen omlaag te "transformeren". Je hebt namelijk een enorme dc-ac converter nodig om 380KV naar 220v ac om te zetten. En daaron heb je VRMS nodig om meerdere 220v fasen te maken of je transformeert het daarna pas om naar 220. Dan nog is het een enorm inefficiënte manier om het doen.

Een ander probleem met direct current is dat je nooit kan zien of de kabel kapot is. Met ac wordt die check 60 keer per seconde uitgevoerd. Krijg je namelijk in een keer geen current meer terug dan klapt alles er direct uit (aardlek schakelaar idee)

[Bioflops]

[...]
Ook is DC niet te transformeren naar AC
[...]

Onzin natuurlijk, dit principe wordt al jaren toegepast in de NorNed kabel. Blijkbaar is het transportverlies in een 580 km lange AC kabel veel groter dan het verlies bij het omzetten van AC->DC->AC
https://nl.wikipedia.org/wiki/NorNed-kabel

[supersnathan94]

Pak dan wel de hele zin en trek het niet uit z'n verband. DC is niet te transformeren naar AC. Het is wel te converteren met een wisselrichter zoals eerder ook al aangegeven. De benodigde elektronica is echter zo geavanceerd en groot dat dit in grote steden niet te doen is. Van DC naar AC bij een zonnepaneel is een eitje. Van 38Kv of meer naar AC is iets minder makkelijk.

[Anoniem: 147126]

Aan de andere kant heeft DC geen last van het skin-effect, en zijn de verliezen bij dezelfde kabeldiameter dus lager voor DC dan voor AC. Voor lange kabels is de conversie AC-DC-AC dus efficienter dan over lange afstand AC transporteren. Zoals bijvoorbeeld bij de NorNet kabel dus.

Voor deze supergeleider zal het ook wel DC zijn. Een supergeleider heeft een 'critical current density', daarboven zal het supergeleiding verliezen. Je wil dus dat de stroom zo uniform mogelijk 'over de kabel verdeeld wordt' en dus wil je liever weer geen geen skin-effect hebben.

[Eddy_BE]

DC is geen slecht idee, en is hedendaags in de praktijk gebruikt. Het verlies in warmte is veel kleiner. Immers, met AC heb je een cos phi factor, die stroom veroorzaakt verliezen welke je met DC niet hebt. De HS leiding moet wel voldoende lang zijn om het verlies van DC/AC convertie te compenseren.

[NLsandman]

DC is heel mooi maar vergeet niet dat ons hele net op AC is gebaseerd, alle stations moeten omgebouwd worden, dit is niet te betalen.

[Cilph]

Het voordeel van een supergeleidende kabel is dat de weerstand (nagenoeg) nul is

Niet nagenoeg nul, niet bijna nul, niet praktisch nul, niet nul als een limiet, maar echt werkelijk nul komma nul.

[Reactie gewijzigd door Cilph op 28 juli 2024 15:46]

[tim163]

Met een kleine aantekening dat wanneer deze kabel met wisselspanning wordt gebruikt er wel verliezen optreden (ookal zijn deze heel klein) en er dus een impedantie gemeten kan worden.

[Cilph]

Dit is neem ik aan vanwege inductie in naburige materialen die niet supergekoeld zijn?

[Reactie gewijzigd door Cilph op 28 juli 2024 15:46]

[tim163]

In een HTS power cable zitten meestal meerdere lagen tapes, gewonden in de haakse richting om zo de inductie zo laag mogelijk te houden. Toch behoud je een lage inductie tussen verschillende tapes en verschillende lagen. Hierdoor krijg je een kleine verplaatsing van magnetische flux in de tapes bij AC stroom. Deze verplaatsing van magneetveld zorgt voor een voltage en dus ook verliezen.

[mikesmit]

Deze meet je op de aardmantel van de kabel zelf

[supersnathan94]

Dat is wel best wel heel erg interessant. Komt dit door de koeling met stikstof, materiaal eigenschappen of door een andere techniek? Ik neem aan dat het met name om de koeling gaat.

Dit is hiermee een behoorlijk stukje techniek als het gaat om energie overdacht. Normaal gesproken heeft hoogspanning behoorlijke verliezen door de warmte die vrijkomt. Dit is mede afhankelijk van de kabel weerstand. Als deze dus geheel niet meer aanwezig is, maakt dat energie transport al direct een stuk efficiënter.

[Cilph]

Supergeleiding. Treedt op in bepaalde legeringen bij zeer lage temperaturen. Stel je vraagt je af of je met nul weerstand eeuwig lang een stroom uit zichzelf door een spoel kan laten lopen: dat kan, zo werken MRI machines.

[Bacchus]

Dit is hiermee een behoorlijk stukje techniek als het gaat om energie overdacht. Normaal gesproken heeft hoogspanning behoorlijke verliezen door de warmte die vrijkomt. Dit is mede afhankelijk van de kabel weerstand. Als deze dus geheel niet meer aanwezig is, maakt dat energie transport al direct een stuk efficiënter.

Transport onder hoogspanning wordt juist gebruikt omdat de verliezen veel kleiner zijn dan onder laagspanning. Voor een gelijkblijvend getransporteerd vermogen kun je namelijk met minder stroom toe.

[letatcest]

Ik was in twijfel eigenlijk: praktisch geen magnetisch veld of geen. Ik heb er nu toch weer praktisch tussen gezet.

[Arm1n]

In het nieuwsbericht wordt het gebracht alsof normale hoogspanningslijnen niet onder de grond kunnen liggen. In Nederland is er zelfs besloten dat de hoeveelheid hoogspanningslijnen boven de grond niet meer mag toenemen maar ondergronds te transporteren. Tot 150kV is dit geen probleem, hogere spanningen van 380kV kunnen ook ondergronds maar niet voor te lange afstand (bij DC kan dit wel makkelijk).

Omdat er netto niks meer boven de grond bij mag komen bouwt men 380kV (grotendeels) boven de grond en stopt men 150kV daarvoor onder de grond. Kost allemaal klauwen met geld maar men vindt hoogspanningslijnen blijkbaar lelijk en "eng"

[Cilph]

Waarom kan 380kV eigenlijk niet onder te grond? Kunnen isolatiematerialen dat niet aan, of worden kabels te dik, of...?

[Arm1n]

Het kan wel en gebeurt ook maar kost veel energie en capaciteit van je kabel.

Wat er gebeurd in een kabel bij AC is dat deze werkt als een soort condensator en wordt opgeladen. De geleider in het midden is dan op 380kV en de mantel om de isolator is 0V. Als de geleider daarna weer naar -380kV gaat moet de kabel weer ontladen en opgeladen worden 50x per seconde. Bij te lange afstanden heb je te veel spanningsverval en moet je weer dat weer regelen. DC heeft hier geen last van deze kabel wordt eenmalige opgeladen.

Ik weet niet of de analogie tussen kabel en condensator 100% juist is maar dit is wel ongeveer hoe het werkt.

[nhimf]

De analogie zou beter met een spoel zijn (inductie). Je slaat energie op in een magnetisch veld en die laadt en ontlaadt je 50x per seconde. Dat geeft weerstand en dus verlies. Bij inductie is de weerstand eerst heel hoog en wordt steeds lager, bij capacitance (condensator) is het precies tegenovergesteld. Natuurlijk heeft een koperen lijn ook "last" van capacitance, maar daar draait het in dit verhaal eigenlijk niet om
DC heeft hier geen last van, want het magnetisch veld wordt eenmalig opgebouwd en blijft dan constant.
Daarom zie je steeds meer HVDC lijnen, omdat deze voor lange afstanden veel efficiënter zijn dan AC. Echter is AC veel gemakkelijker te transformeren dan DC en dus is AC voor korte afstanden vaak toch goedkoper als je de verliezen meetelt.
Wat ook helpt is dat de DC-DC omvormers steeds goedkoper en efficiënter worden en daardoor economisch ook steeds aantrekkelijker worden.

Zie ook http://new.abb.com/system...-environmental-advantages

Hoe hoger de frequentie hoe meer last je gaat hebben van inductie en mede daarom zal het op 50Hz lopen en niet op, ik noem maar wat 200kHz.

[Arm1n]

Bedankt ik had dus de spoel en condensator door elkaar gehaald.

[NLsandman]

http://www.hoogspanningsn...n-alles-niet-ondergronds/

[Anoniem: 432173]

Warmte-ontwikkeling door de weerstand van het koper is te groot. Grond werkt isolerend en je krijgt lokaal hogere temperaturen waardoor geleiding nog verder afneemt, weerstand nog verhoogt en je allerhande problemen krijgt
combineren van P = U.I en wet van Ohm: U = R.I geeft:
P_{warmte} = U^2 / R

[Reactie gewijzigd door Anoniem: 432173 op 28 juli 2024 15:46]

[Cilph]

Ja, maar hogere spanningen, lagere stromen, lagere verliezen, dus minder warmte dan 150kV. Dus nog niet echt een antwoord. Wat Arm1n zegt klinkt veel logischer.

[Reactie gewijzigd door Cilph op 28 juli 2024 15:46]

[Anoniem: 432173]

Dus je ziet echt niet in dat de formule P = U^2 / R kwadratisch gaat met de spanning?
Please, sla me dood

edit: En uit de formule volgt trouwens ook direct dat P = U^2 /R, STROOM-ONAFHANKELIJK is.

[Reactie gewijzigd door Anoniem: 432173 op 28 juli 2024 15:46]

[koelpasta]

edit: En uit de formule volgt trouwens ook direct dat P = U^2 /R, STROOM-ONAFHANKELIJK is.

De stroom zit impliciet in je formule verwerkt. Je kunt deze formule ook omschrijven naar een vorm waar je U niet meer ziet. Of R niet meer ziet.
P = U^2 /R
Is hetzelfde als:
P = I^2 * R
Is hetzelfde als:
P = U * I
Al deze formules zijn precies hetzelfde, gezien de wet van Ohm.
Mag ik dan zeggen dat vermogen weerstandonafhankelijk is? Of spanningsonafhankelijk? Nee, natuurlijk niet.
Als je in deze (volgens jou stroom onafhankelijke) situatie I aanpast dan moeten de waardes van U en/of R en/of P ook veranderen.

Ironisch dus dat je anderen beticht van het niet kennen van de wet van Ohm.

[Anoniem: 432173]

"Als je in deze (volgens jou stroom onafhankelijke) situatie I aanpast dan moeten de waardes van U en/of R en/of P ook veranderen."

De waarde van R is onafhankelijk van U en I en zo goed als enkel afhankelijk van de temperatuur. Als je wil natrappen, doe het dan tenminste juist.
Ik zal je effe helpen, het zou moeten zijn:
"Als je in deze (volgens jou stroom onafhankelijke) situatie I aanpast dan moeten de waardes van U en P ook veranderen."

[koelpasta]

De waarde van R is onafhankelijk van U en I

Net zei je nog dat I de onafhankelijke parameter was!

Maar goed, R onafhankelijk noemen is ook onzin aangezien je zelf aankomt met het feit dat R groter wordt naarmate de kabel warmer wordt. En dan moet iets anders veranderen, ofwel U, ofwel I, ofwel P, ofwel een combinatie van deze grootheden.

[Reactie gewijzigd door koelpasta op 28 juli 2024 15:46]

[Cilph]

Waarbij U de spanningsval over de kabel is, NIET de spanning tussen grond en uiteinde.

Energiecentrales leveren een vermogen. Dit kun je omhoog transformeren naar een hogere spanning, waardoor er een lagere stroom ontstaat.

Dit wordt gedaan zodat de kabelverliezen, P=I^2*R, zo laag mogelijk zijn. De spanningsval is hier I*R, en als je dit in je mooie vergelijking plaatst krijg je gewoon P=I^2*R.

Dus in het algemeen heeft een hogere spanning kabel lagere verliezen en lagere warmte. Nu komt dus mijn vraag waarom 380kV op lange afstanden ondergrond inefficient blijkt. Zoals Arm1n aangeeft, is dit vanwege capacitantie met de mantel waardoor het geheel gaat werken als een low-pass filter. Een probleem wat erger wordt met lengte en met DC niet optreedt.

Ik wou dat ik je een -1 kon geven voor de arrogantie, maar helaas.

[Reactie gewijzigd door Cilph op 28 juli 2024 15:46]

[Anoniem: 432173]

Nog eentje die zijn wet van Ohm niet kent.

De echte reden dat ze 380kV niet onder de grond steken is omdat R afhankelijk is van de temperatuur. Bij 380kV heb je gewoonweg een grotere warmteontwikkeling en bijgevolg een hogere R en krijg je instabiliteit in je stroom.

Het vermogen dat door de kabel loopt != het vermogen aan warmte dat door botsingen van de elektronen in de geleider wordt geproduceerd.

[Reactie gewijzigd door Anoniem: 432173 op 28 juli 2024 15:46]

[Cilph]

Nog eentje die zijn wet van Ohm niet kent.

Sorry maar de ironie is nu een beetje lachwekkend. Ik zal mijn diplomas maar verscheuren, die zijn kennelijk waardeloos.

[Reactie gewijzigd door Cilph op 28 juli 2024 15:46]

[Anoniem: 432173]

Oei... je begrijpt er echt niets van...
Dat is triest...

Lees vooral je eigen post nog eens na, vooral dit stukje:
"Dit wordt gedaan zodat de kabelverliezen, P=I^2*R, zo laag mogelijk zijn. De spanningsval is hier I*R, en als je dit in je mooie vergelijking plaatst krijg je gewoon P=I^2*R."

Je gebruikt de wet van Ohm om van mijn vgl naar die van jou te komen... En toch denk je dat jouw vgl meer juist is dan die van mij, terwijl ze hetzelfde zijn...

[Reactie gewijzigd door Anoniem: 432173 op 28 juli 2024 15:46]

[borft]

Realiseer je wel dat de wet van ohm hier niet geldt, omdat het geen ohmse lasten betreft (het is immers wisselspanning, met zeer waarschijnlijk inductieve lasten, en de daarbij horende faseverschillen).

Ten tweede, het verlies in een kabel wordt bepaald door het vermogen dat door de kabel gedissipeerd wordt. In een simpel geval komt het erop neer dat het door de weerstand an de kabel bepaald wordt. Zodra er een stroom door de kabel loopt, zal de weerstand zorgen dat er een spannigsval over de kabel optreedt, waarbij het gedissipeerde vermogen gelijkt is aan de spannigsval over de kabel (dus niet de netspanning) in het kwadraat gedeeld door de weerstand. Dit is exacht gelijk aan de stroom door de kabel in het kwadraat vermenigvuldigd met de weerstand.

het punt hier, is dat de weerstand dus bepalend is, niet de spanning.

Stel, de kabel wordt belast met 1KW, dan heb je bij 1KV een stroom van 1A door de kabel. Als de spanning 100V is, dan moet er voor hetzelfde geleverde vermogen al 10A door de kabel (verliezen niet meegerekend). Dat betekent dat bij een gelijke weerstand van de kabel, er 100x meer verlies optreedt bij de lagere spanning.

[Cilph]

Ik zeg je dat je vergelijking inderdaad correct is maar dat jij hem verkeerd gebruikt.

Denk dat het nu tijd is dat andere mensen je eens op het rechte pad zetten.

[Anoniem: 432173]

F***, jullie hebben gelijk.
Ik dacht dat voltage drop evenredig was met spanning over kabel.
My bad

[tim163]

Even ter verduidelijking, deze kabels worden gebruikt om stroom te transporteren naar distributie stations. Over deze distributie stations moet een bepaalde spanning staan (meestal hoog en AC). Het betekent dus niet dat de spanning van bijvoorbeeld 10kV over de kabel staat, maar deze spanning wordt aangeleverd en staat grotendeels over het distributie station die het weer omzet in 230 V. Het betekent wel dat er 10 kV op je kabel staat in verhouding tot de grond.

De kabel heeft meestal een weerstand waardoor een deel van het voltage over de kabel komt te staan. Als je 10 kV aanlevert en er staat 1 kV over je kabels, dan staat er nog maar 9 kV over je distributie station. Dus met deze HTS kabels kan je de weerstand van de kabel heel klein maken, waardoor je minder verliezen hebt en er gewoon 10 kV over je distributie station komt te staan.

[Arm1n]

Je formule klopt niet. De juiste voor energietransport verlies is als volgt:

P_verlies = I^2*R

Je wil dus je spanning zo hoog mogelijk houden om de stroom laag te houden. De reden dat men niet nog hogere spanningen gebruikt zijn van andere aard.

[nhimf]

Huh dit is toch de wet van Ohm?
Vermogen is het kwadraat van de stroom maal de weerstand,
Daarom bestaat er iets als hoogspanning. 2x de spanning is 1/2 van de stroom en 1/4de van het vermogensverlies.
Echter is het werken met zulke voltages geen sinecure en heb je in huis geen 380kV liggen. En door de formule I^2R (wet van Ohm) zijn hoogspanningsmasten ook geen 12V :-)

[Cilph]

Je lijkt niet te snappen dat jouw formule alleen opgaat als U de spanningval over de kabel is, welke afhangt van de stroom.

[Ward Vr]

De WHO raadt het wonen onder hoogspanningslijnen af. Er is een statistisch verband tussen wonen onder een hoogspanningslijn en het verhoogd voorkomen van leukemie bij jonge kinderen. Dit is indertijd ook aangekondigd door minister van welzijn Jo Vandeurzen: http://www.gezondheid.be/...useaction=art&art_id=7245

[QQ2]

Ahh heerlijke fabel dit. Ja er is een onderzoek dit dit uitwijst maar a. Het onderzoek zit niet deugdelijk in elkaar en b. De impact zoals ook in het onderzoek staat is zo minimaal dat naast een provinciale weg wonen ongeveer 8 keer meer invloed heeft op jouw levensverwachting. Een dorpsstraat of doorgaande weg in een woonwijk 3 tot 5 keer meer. Op de website van de vereniging tegen de kwakzalverij staan een aantal hilarische analyses van dit onderzoek in de implicaties. Echt een farce dat de minister van volks gezondheid die conclusie zo verkeerd interpreteert (los even van het feit dat ze het onderzoek überhaupt waarde toe kent)

[Ward Vr]

Interessant. Kan je me vertellen waarom het onderzoek niet deugdelijk in elkaar zit?

[QQ2]

Voornamelijk omdat de statistische onderbouwing (en daarmee alle cijfers) niet kloppen. Hier staat een scan van het betreffende artikel: http://crisislab.nl/wordp...ads/NTtdK_02132.-p1-8.pdf

[Ward Vr]

Je wordt niet echt concreet.. Op Web of Science zijn er wel een aantal studies te vinden die schadelijke effecten aantonen. Dit zijn wetenschappelijke A1-publicaties van het hoogste niveau, dwz peer-reviewed en internationaal gepubliceerd.

[QQ2]

Heb je dat artikel dat ik gelikt heb gestuurd daar staan toch heel expliciet de redenen in waarom het niet klopt (inc referenties naar soortgelijke publicaties).
Maar net zo belangrijk is het feit dat zelfs al zou het kloppen het effect zo klein is dat je dan eerder zou moeten zorgen dat mensen niet naast wegen wonen gezien de impact 3 tot 8 keer groter is

[mastersphinx]

Volgens mij was er een studie in scandinavie ergens waar een soort meta studie gedaan werd om te kijken naar de effecten van hoogspanningskabels en de gezondheid van kinderen.

Als ik het goed heb begrepen werd er gewoon een waslijst ( iets van 500 kwalen ) bekeken. Toen bleek dat er statistisch meer kinderen leukemie hadden die rond de hoogspanningskabels woonden.

De reden dat dit onderzoek slecht was is dat in elke willekeurige groep mensen er statistisch gezien een grote kans is dat er wel 1 kwaal uit zo'n waslijst boven de norm uit zou komen.

Kortom gewoon hand in de grabbeldoos en kijken wat we krijgen.

Ik weet niet of ward op dat onderzoek doelt echter

[supersnathan94]

Nouja. We hebben allemaal mogen aanschouwen wat er gebeurt als zo'n kabel kaduuk gaat doordat er een apache doorheen vliegt. Dat "eng" lijkt mij dan ook wel redelijk gegrond.

[Arm1n]

Totdat men gaat graven/heien en niet oplet en daardoor de kabel raakt.

30% van alle stroomstoringen worden veroorzaakt doordat men niet oplet bij het graven en een stroomkabel raakt. Nu is dat bij middenspanning en laagspanning niet zo'n grote ramp en kan de stroom redelijk makkelijk omgeleid worden. Een hoogspanningskabel ligt wat dieper en is steviger dus ook wat beter beschermd.

Toch acht ik de kans op graafschade groter dan een Apache helikopter die in een hoogspanningslijn vliegt

[HMC]

Toen ik nog in dat wereldje zat (NKF, dus dat is aardig lang geleden ) werd mij verteld dat dat zelfs vaak met opzet werd gedaan. Dan konden er grotere kosten worden geclaimd.

[tijnvw]

Misschien een domme vraag van een enorme leek, maar toch wel degelijk gemeend:
In het artikel staat dat de reden dat hoogspanningskabels niet onder de grond kunnen liggen, de warmteproductie is. Als ik het goed begrepen heb, vindt er bij supergeleiding geen warmteproductie plaats, omdat er geen weerstand is. Tot zover logisch. Enige voorwaarde om supergeleiding te realiseren, is de boel te koelen tot -200 graden celcius.
Zou het dan niet veel makkelijker / goedkoper / energiezuiniger zijn om conventionele kabels tot een acceptabele temperatuur te koelen zodat je deze onder de grond kunt leggen?

Hopelijk kan iemand hier een zinnig licht over laten schijnen.

[Jaco69]

Ik denk van niet

• Die hoge in normale kabels opgewekte vermogens zijn veel moeilijker te koelen dan het nul opgewekte vermogen in de supergeleidende kabel.
• Als je ondergrondse kabels gaat koelen kun je er net zo goed een supergeleidende kabel van maken. Qua techniek vergelijkbaar.

[THETNTBOX]

Dit is de toekomst!

[Art-X]

Wat zal er gebeuren als de kabel 'lek' gaat, en er 150 kV op staat, of dat de toevoer van N2 misloopt?

[GENETX]

Ik verwacht dat men in Enschede ook 10kV gaat gebruiken ipv 150kV. De kabel zal dan niet meer gsupergeleidend zijn en dus stijgt de weerstand. Door de lage spanning staat er een hoge stroom op de relatief dunne geleiders. Deze zullen in no-time wegsmelten zoals in een zekering en daarmee wordt de stroomkring verbroken. Met wat pech heb je kortsluiting, maar ook dan zullen er beveiligingssystemen ingrijpen.

[trippelb]

De kabel in Enschede zal waarschijnlijk op 110 kV blijven (het spanningsniveau zoals dat daar nu is), aangezien op spanningen onder de 110kV de kabel niet meer in eigendom is van TenneT, en het doel van de Pilot juist is om aan te tonen dat de techniek ook op deze hogere spanningen, langere afstanden en met enkelfasige kabels feasible is. Een soortgelijk project heeft ook al plaatsgevonden in New York (LIPA kabel) maar hier is de afstand beperkt gebleven tot 600 meter.

[GENETX]

Aah, ik had de bron even moeten lezen, je hebt gelijk! Is die scheiding tussen DSO en TSO echt enkel op spanningsniveau vastgelegd in de wet? Mij zou transportcapaciteit (al dan niet met lengte) veel logischer lijken.

[trippelb]

Dat had mij ook logischer geleken maar voor zover ik weet ligt de scheiding in Nederland inderdaad op spanningsniveau en niet op transportcapaciteit.

[Jaco69]

Dat licht aan de stroom die er doorloopt. Als er geen stroom doorloopt gebeurd er niets.
Als er een hoge stroom doorloopt en de weerstand wordt ineens hoog omdat de koeling faalt dan zal dat stuk van de kabel waarschijnlijk verdampen.

[Anoniem: 432173]

Goede opmerking, echter wordt dit reeds toegepast in een MRI en daar ligt een mens omgeven door supergeleidende kabels. Veiligheidssystemen zijn ontwikkeld, beschikbaar en voldoende getest ;-)

De prangende vraag bij dit project lijkt me eerder de financiële kant, is dit wel efficiënt aangezien we extra energie nodig hebben om dat N2 te koelen, en energie is nu net het probleem in europa...

[gekkie]

Gewoon simpel stadskabeltje kan al fun opleveren. Hopelijk komt deze dan aardig wat dieper te liggen.

[Aaargh!]

Dat wil ik ook wel eens weten, gezien het feit dat ik vlak bij een v/d eindpunten van deze kabel woon.

[Soldaatje]

Kan je niet gewoon het voltage verhogen?
Dan heb je geen supergeleiding nodig?

[84hannes]

Bij hogere spanningen heb je hogere velden

edit:
niet dus

(dus meer afstand tussen kabels en tussen mensen en kabels nodig), en eerder doorslag, dus meer isolatie nodig. Je kan niet zomaar in elke kabel een hogere spanning proppen.
@GENETX
Dank je, ik vroeg me ook al af of ik daar niet fout zat. Het is alweer een tijdje geleden.

[Reactie gewijzigd door 84hannes op 28 juli 2024 15:46]

[GENETX]

De sterkte van een magneetveld hangt af van de stroom, niet de spanning.

Overgens vergissen mensen hier zich vaak in. Zo kijkt iedeereen wel naar magneetvelden bij nieuwe hoogspanningmasten in de buurt van bebouwing. Maar bij een MS-LS trafo binnen een gebouw (zoals in dichtgebouwde steden) niet. Van Alliander weet ik dat ze tegenwoordig de trafohuisjes soms anders inrichten om het magneetveld te verminderen. Oa door de LS-kabels (lagere spanning -> meer stroom -> groter magneetveld) uit de buurt te houden van inpandige muren.
http://www.hoogspanningsn...oads/KCD-Liander-2013.pdf

[Reactie gewijzigd door GENETX op 28 juli 2024 15:46]

[Arm1n]

Dit werkt goed voor hoogspanningslijnen boven de grond. Kabels onder de grond werken echter als een soort condensator (isolatie tussen de binnenste geleider en de aardmantel). Omdat we met AC werken wordt deze elke seconde 50 keer opgeladen en ontladen. Bij erg hoge spanningen zorgt dit voor warmteproductie en energie/transportverlies.

DC heeft hier geen last van, dit wordt dan ook gebruikt in onderzeese kabels naar Engeland en Noorwegen die op meer dan 400KV werken.

[theunevers]

Hoeveel winst gaat dit uiteindelijk opbrengen? Stikstof blijft over zo'n lang gestrekt gebied toch niet eeuwig koud?

[GENETX]

Nee, maar in Essen zijn de kosten voor het koelen en de stikstof lager dan de transportverliezen.

[Arm1n]

In dit geval kost het meer dan het oplevert. Het energieverlies van normale kabels is niet zo groot (in de orde van een of paar procent over vele kilometers (en nog kleiner in lijnen boven de grond). Het koel houden van het stikstof zal waarschijnlijk veel meer energie kosten dan er wordt bespaard op de weerstand. Het is dan ook meer bedoeld als test om van te leren.

[cyclone]

Heeft iemand inzichtelijk wat het verschil in rendement is van dit soort kabel t.o.v. traditionele.

Ik vraag me af wat de verhouding is tussen hoeveel minder deze kabel energie verliest t.o.z. traditionele kabel en de energie die er nodig is om deze kabel gekoeld te houden (dat kost immers ook energie).

[dragoncry]

Je hebt niet genoeg informatie om dit te berekenen, maar in de basis :

https://nl.wikipedia.org/wiki/Soortelijke_weerstand

Het verlies van een kabel is onder andere afhankelijk van de soortelijke weerstand van het gebruikte materiaal, hoe lager de temperatuur, hoe lager de soortelijke weerstand, hoe lager het verlies.

Bij minder verlies (of weerstand) kan er meer energie over 1 kabel worden vervoerd, je hoeft dan dus minder kabels in te graven of op te hangen, en er wordt minder materiaal gebruikt, aan de andere kant moet de kabel worden gekoeld.

Kortom, er mist nog veel informatie om daadwerkelijk rednement te berekenen

[torp]

Even om het goed te begrijpen: wat zijn nu de voor- en nadelen tov. gewone hoogspanningslijnen?

Voordelen:

• minder kans op ongelukken
• geen horizonvervuiling
• geen/minder magnetische straling
• grotere capaciteit

Nadelen:

• duur
• lastig bereikbaar voor reparaties

Klopt dit zo? Aanvullingen worden op prijs gesteld.
@84hannes: thx, gewijzigd.

[Reactie gewijzigd door torp op 28 juli 2024 15:46]

[84hannes]

Bij "gewone hoogspanningskabels" bedoel jij hoogspanningslijnen. Een kabel is een ding met meerdere lagen, isolatie etc. Lijnen zijn die dingen die aan masten hangen. Ik heb het niet bedacht.

[Fr33z]

dit wordt een mooie KLIC-melding ook