Technische analyse 150 kv verbinding bij Breukelen

Transcriptie

1 Technische analyse 150 kv verbinding bij Breukelen Onderzoek naar de mogelijkheden van een ondergrondse verbinding Opdrachtgever Ministerie van Economische Zaken Mevr. drs. B.E. Westgren Ondertekenaar Movares Nederland B.V. Kenmerk rapport 150 kv verbinding - Versie 2.2 def Utrecht, 5 februari 2013 Definitief Versie 2.2

2 Samenvatting Nabij Breukelen heeft TenneT ter hoogte van de locatie Kortrijk een 380 kv/150 kv transformator- en schakelstation gepland. Op dit hoogspanningsstation worden de bovengrondse 380 kv verbinding tussen Diemen en Krimpen aan den IJssel en de bovengrondse 150 kv verbinding tussen Breukelen en Utrecht Lage weide ingelust. Om de inlussing van de 150 kv verbinding te kunnen realiseren moet de rijksweg A2, de spoorlijn Harmelen Breukelen en diverse ondergrondse infrastructuur (o.a. kabels en leidingen) worden gekruist. TenneT heeft deze kruising reeds voorbereid voor de uitvoering van een bovengrondse hoogspanningslijn. Op verzoek van het Ministerie van Economische Zaken wordt in deze rapportage met de beschikbare informatie onderzocht of het realiseren van een ondergrondse kruising haalbaar is, waarbij aandacht besteed wordt aan de volgende aspecten: De technieken van de boringen, effecten op de omgeving en eisen die door overige stakeholders gesteld worden m.b.t. het realiseren van de kruising. Tevens wordt belicht hoe de investeringskosten van een eventuele ondergrondse kruising d.m.v. kabels zich verhouden tot die van een bovengrondse kruising d.m.v. een hoogspanningslijn. Het resultaat is dat het realiseren van de kruising d.m.v. een ondergrondse kabelverbinding technisch haalbaar is met een gestuurde boring, dat voldaan kan worden aan de voorschriften van de eigenaren van de kruisende infrastructuur en dat de kosten aanzienlijk hoger zijn vergeleken met een bovengrondse verbinding. Een ondergrondse verbinding scoort op een aantal punten minder goed dan een bovengrondse lijn. Bij de aspecten bedrijfszekerheid en risico s tijdens de bouw is dit verschil essentieel. De kosten van een ondergrondse verbinding zijn aanzienlijk hoger dan bij een bovengrondse verbinding. Deze meerkosten liggen in de orde grootte van vier miljoen euro. Het visuele aspect geeft voor beide oplossingen een verschillend beeld en is afhankelijk van het definitieve ontwerp. Bij een bovengrondse verbinding zal vanuit Kortrijk de verhoogde mast nabij het transformator- en schakelstation zichtbaar zijn en vanaf de snelweg zal de bovengrondse lijn goed zichtbaar zijn. Bij een ondergrondse verbinding ontstaat een ander beeld: vanaf de locatie Kortrijk is alleen het transformator- en schakelstation zichtbaar met op de achtergrond de reeds bestaande bovengrondse hoogspanningsverbinding. Aan de oostzijde van de snelweg worden de aftakkingen van een lijn naar kabels gerealiseerd. Onafhankelijk van de uitvoeringsvorm zal dit vanaf de snelweg gezien een industriële aanblik geven. Ondanks de zorgvuldige aanpak waarmee dit onderzoek is verricht en waarmee de uitgangspunten zijn gekozen, kunnen echter tijdens de ontwerpfase nog onvoorziene aspecten naar voren komen die mogelijk kunnen leiden tot een alternatieve aanpak en/of hogere kosten. 2/24

3 Inhoudsopgave Samenvatting 2 Inleiding 4 1 Startinformatie en uitgangspunten 5 2 Omgevingsscan 8 3 Ondergrondse kabelverbinding Kruising met de spoorlijn Harmelen - Breukelen Kruising met de watertransportleidingen Kruising met de Rijksweg A Kruising met leiding van DPO / Min. Van Defensie Uitgangspunten en randvoorwaarden voor een ondergrondse verbinding Schetsontwerp ondergrondse verbinding 11 4 Globale vergelijking van een bovengrondse kruising met een ondergrondse kruising Risico s bij de uitvoering Landschappelijke inpassing, leefomgeving Geluid Externe veiligheid Verhogen van de transportcapaciteit Magneetvelden Bedrijfszekerheid Onderhoud Mogelijkheid tot uitbreiding rijksweg en spoorlijn 19 5 Kostenvergelijking Bovengrondse verbinding Ondergrondse verbinding 21 6 Conclusies 22 Colofon 24 3/24

4 Inleiding Nabij Breukelen heeft TenneT ter hoogte van de locatie Kortrijk een transformatoren schakelstation 380 kv/150 kv gepland. Op dit hoogspanningsstation worden de bovengrondse 380 kv verbinding tussen Diemen en Krimpen aan den IJssel en de bovengrondse 150 kv verbinding tussen Breukelen en Utrecht Lage Weide ingelust. Om de inlussing van de 150 kv verbinding te kunnen realiseren moet de rijksweg A2, de spoorlijn Harmelen Breukelen en diverse ondergrondse infrastructuur (o.a. kabels en leidingen) worden gekruist. TenneT heeft deze kruising reeds voorbereid als uitvoering van een bovengrondse hoogspanningslijn. In deze rapportage wordt onderzocht welke mogelijkheden er zijn voor een ondergrondse kabelverbinding. Hierbij worden diverse aspecten beschouwd, waaronder de technische mogelijkheden, de mogelijkheden voor autonome ontwikkelingen van de kruisende infrastructuur zoals de rijksweg A2, de spoorlijn, de pijpleidingen en de effecten op de omgeving. Deze rapportage kent onderstaande opbouw: Startinformatie en uitgangspunten Omgevingsscan Ondergrondse kabelverbindingen (techniek en mogelijkheden) Globale vergelijking van een bovengrondse kruising met een ondergrondse kruising Kostenvergelijking Conclusies 4/24

5 1 Startinformatie en uitgangspunten Nabij Breukelen heeft TenneT een 150 kv/380 kv transformator- en schakelstation gepland op locatie Kortrijk. Dit station wordt aan de 380 kv zijde verbonden met de 380 kv hoogspanningslijn tussen Diemen en Krimpen aan de IJssel en aan de 150 kv zijde met de 150 kv hoogspanningslijn tussen Utrecht Lage Weide en Breukelen. In onderstaande figuur is dit schematisch weergegeven. Figuur 1, lay-out van de koppeling 150 kv/380 kv nabij Breukelen. 5/24

6 In onderstaande situatieschets is het geplande transformator- en schakelstation zichtbaar, alsmede de rijksweg A2, de spoorlijn en de waterleiding WRK. (tekening van TenneT, BKK ). Met een blauwe lijn is de geplande bovengrondse hoogspanningslijn weergegeven. De verbinding loopt vanaf de bestaande mast aan de oostzijde van de A2 (mast 25) naar de nieuwe mast nabij het transformator- en schakelstation (mast 26N). Mast 25 Mast 27 Mast 26N Figuur 2, situatieschets Om de elektrische lay-out uit figuur 1 te kunnen realiseren zullen vier 150 kv verbindingen de rijksweg A2 en de spoorlijn moeten kruisen; twee verbindingen van 161 MVA/circuit, 620 Ampère per fase en twee verbindingen van 600 MVA/circuit, ruim 2300 Ampère per fase. De laatste twee (gecombineerde) circuits van 600 MVA zijn vanaf het 150 kv station Lage Weide als twee parallelle circuits uitgevoerd. Voor de hoogspanningslijn houdt dit in: 2 verbindingen, 2 parallelle circuits, 3 fase-geleiders per verbinding. In totaal 2 x 2 x 3 = 12 geleiders. Aan de zijde van Lage Weide is het laatste gedeelte ook uitgevoerd als ondergrondse verbinding. Deze is uitgevoerd met 12 kabels van rondmassief 1200 mm 2 aluminium. Dit is tevens als uitgangspunt gekozen voor de ondergrondse verbinding nabij Breukelen. Hiermee kan overigens het transportvermogen van 2 x 600 MVA niet worden bereikt, maar indien kabels worden toegepast met een grotere 6/24

7 kerndiameter of een uitvoering in koper is dat wel mogelijk. In dat geval zullen ook de kabels aan de Utrechtse zijde vervangen moeten worden. Het kabel opstijgpunt aan de zijde van Lage Weide van de 150kV verbinding Breukelen - Lage Weide is in onderstaande figuur weergegeven. Op dit punt gaat de bovengrondse lijnverbinding over in een ondergrondse kabelverbinding die naar het verderop gelegen 150kV onderstation Utrecht Lage Weide loopt. Figuur 3, overgang van hoogspanningslijn naar kabels aan de zijde van Lage Weide 7/24

8 2 Omgevingsscan Ten behoeve van een mogelijke ondergrondse kabelverbinding dient een scan op de omgeving te worden uitgevoerd. Voor deze scan is gebruik gemaakt van de gegevens verkregen van de milieudienst Noord-West Utrecht en de algemeen toegankelijke archieven als internet. Hieruit blijkt dat op en nabij de huidige onderzoekslocatie reeds verschillende onderzoeken naar natuurwaarden en ecologie zijn uitgevoerd en/of documenten van toepassing zijn. Het gaat hierbij onder meer om de volgende onderzoeken en of documenten: 1. Natuurtoets t.b.v. schakelstation Breukelen locatie B4-westelijk van de A2, opgesteld door Groen Team BV, d.d. 18 oktober 2005; 2. Quickscan natuuraspecten locatieonderzoek voor een schakelstation te Breukelen, opgesteld door Groen Team BV, d.d. 1 augustus 2007; 3. Natuurtoets flora- en faunawet, update locatie III Kortrijk t.b.v. bouw schakelstation te Breukelen, opgesteld door Groen Team BV, d.d. 14 oktober 2008; 4. Streekplan , vastgesteld bij besluit van Provinciale Staten van Utrecht op 13 december 2004; 5. Natuurwaardeninventarisatie bestemmingsplan Landelijk Gebied West, opgesteld door Bügel Hajema B.V. met kenmerk , d.d. 2 juli a-Ruimtelijke-onderbouwing Ruimtelijke onderbouwing art WRO-verzoek, t.b.v. 380/150 kv -hoogspanningsstation Breukelen, ENECO / TENNET, 8 november b Locatieonderzoek-station Locatieonderzoek 380/150 kv-hoogspanningsstation Breukelen, TENNET, 8 november Milieuaspecten bij de keuze van een locatie voor het hoogspanningsstation Breukelen, Deltares, 15 maart Rijksinpassingsplan Transformator- en schakelstation Breukelen Kortrijk Toelichting Arcadis, 12 november 2012, concept. Voor een aantal onderzoeken geldt dat deze verouderd zijn en een update moeten krijgen vanwege de beperkte geldigheidstermijn of omdat het betreffende rapport niet locatiespecifiek is in verband met het ondergrondse kabeltracé. Echter op basis van de beschikbare informatie worden er geen onoverkomelijke problemen verwacht bij een ondergrondse kabelverbinding met gestuurde boring. Het uitvoeren van aanvullende onderzoeken kan wel van invloed zijn op de doorlooptijd van de realisatie van deze kabelverbinding. 8/24

9 3 Ondergrondse kabelverbinding De geplande 150 kv koppelverbinding van TenneT kruist het spoor Harmelen Breukelen (geocode 099 tussen km 1,0 en 1,3), de beheerder is ProRail. Tevens kruist deze koppelverbinding de Rijksweg A2 en een drietal watertransportleidingen van Waternet. Er zijn een drietal KLIC-meldingen gedaan om inzage te krijgen in de van belang zijnde informatie met betrekking tot ondergrondse infra. De positie van de ondergrondse infra zoals die is verkregen is overgenomen in een schets (zie bijlage 1). In dezelfde schets is de informatie van TenneT (tekening BKK ) verwerkt met o.a. de positie van het geplande 380 kv/150 kv station Kortrijk. 3.1 Kruising met de spoorlijn Harmelen - Breukelen ProRail heeft haar voorschriften vastgelegd in het zogenaamde Witte Boekje : Technische Voorschriften bij vergunningen voor kabels en leidingen langs, onder en boven de spoorweg, versie 1 februari Dit ProRail document geeft de civiele ontwerpvoorschriften voor kabelkruisingen van het spoor. Een punt van aandacht is de elektromagnetische beïnvloeding van het beveiligingssysteem en overige systemen van de spoorlijn. Deze beïnvloeding geldt overigens ook voor de bovengrondse verbinding. Indien de kruising haaks op de spoorlijn loopt, wordt de beïnvloeding geminimaliseerd. Er is van uitgegaan dat bij de engineering van de bovengrondse hoogspanningslijn dit aspect voldoende aandacht krijgt en dat en dat de beïnvloeding van de spoorse systemen binnen de immuniteitsgrenzen ligt. 3.2 Kruising met de watertransportleidingen Er liggen een drietal belangrijke watertransportleidingen van Waternet (ook bekend als WRK-leiding, Watertransportmaatschappij Rijn-Kennemerland). Aan de westzijde van de rijksweg A2 ligt een WRK-leiding staal Ø1500mm en aan de oostzijde van de rijksweg A2 liggen twee Ø1200mm PE leidingen. Deze leidingen hebben een gronddekking van circa twee meter. Rond de WRK-leidingen geldt een beschermingszone van 10 m aan weerszijde van de leiding. De WRK heeft hier een zakelijk recht op. Voor werkzaamheden binnen de beschermingszone (strook met zakelijk recht, juridisch strook met recht van opstal)) van de WRK leiding is er schriftelijke toestemming nodig van de N.V. WRK (ondergebracht bij Waternet). NB: tussen het tracé van de WRK-leiding volgens TenneT (tekening BKK ) en de KLIC-melding zit een verschil van enige meters. Er wordt van uitgegaan dat de KLIC-melding de correcte positie weergeeft. 9/24

10 3.3 Kruising met de Rijksweg A2 Op het maken van de wegkruising met de Rijksweg A2 is de Richtlijn Boortechniek van het Ministerie van Verkeer en Waterstaat (ISBN ) van toepassing. De vereiste diepte van enkele meters van de kruising met de A2 vormt technisch geen probleem. 3.4 Kruising met leiding van DPO / Min. Van Defensie De KLIC-melding duidt niet op aanwezigheid van leidingen van DPO (Defensie Pijpleiding Organisatie) in het gescande gebied. Echter stuurde DPO een bericht per dat onder de kruising spoor / A2 nog een verlaten leiding of mantelbuis van DPO ligt. Bij een boring dienen alle leidingen exact in kaart te worden gebracht, waaronder deze verlaten leiding / mantelbuis. Mogelijk dat DPO op grond van de verleende vergunning/gemeentelijke verordeningen een opruimplicht heeft. In elk geval blijft DPO eigenaar van de onderhavige leiding/mantelbuis. 3.5 Uitgangspunten en randvoorwaarden voor een ondergrondse verbinding Alvorens de varianten bovengronds / ondergronds te kunnen vergelijken zal voor beide een globale uitwerking nodig zijn, gebaseerd op nader vast te stellen uitgangspunten en randvoorwaarden. Deze rapportage baseren we op onderstaande informatie: Algemene technische voorwaarden voor de aanleg van hoogspanningskabelverbindingen met geëxtrudeerde kabels van 110 kv tot en met 380 kv- kenmerk 360-S versie 1.0 TenneT tekening m.b.t. Nieuwbouw 380 kv station Breukelen (locatie Kortrijk), met onderwerp; terreinoverzicht bouwveiligheidsplan met kenmerk BKK Aantal kruisende 150 kv circuits: Er is uitgegaan van twee 150 kv circuits met een transportcapaciteit van 161 MVA/circuit richting Breukelen en vier 150 kv circuits van 300 MVA/circuit richting Utrecht; deze laatste verbinding bestaat elektrotechnisch (slechts) uit twee circuits van 600 MVA/circuit, maar vanwege het grote vermogen gaan we uit van twee parallelle kabelverbindingen per circuit ondergronds (4 x 300 MVA). De twee circuits richting Breukelen worden uitgevoerd met 2 x 3 fase-kabels 630 mm2 Al RM. De vier circuits richting Utrecht worden uitgevoerd met 4 x 3 fase-kabels 1200 mm 2 Al RM. Gezien de vereiste diepte van de kabels komt alleen een gestuurde boring (HDD) in aanmerking. Voor het haalbaarheidsonderzoek wordt een diepte van 16 meter aangehouden. Met deze diepte mag worden verwacht dat de beheerders van de kruisende infrastructuur vergunning zullen verlenen. In de ontwerpfase zal de werkelijk benodigde diepte moeten worden bepaald. 10/24

11 De hellinghoek van de boring is 11 tot 13 graden voor de boringen worden mantelbuizen toegepast met een diameter van 250 mm. Deze uitgangspunten vormen technisch geen probleem en vallen binnen de specificaties van de aannemers die zich hebben gespecialiseerd op de boortechnieken. Het is niet nader onderzocht of er t.b.v. het invoeren van de hoogspanningskabels onder deze hellingshoeken technische belemmeringen zijn. 3.6 Schetsontwerp ondergrondse verbinding Op basis van TenneT tekening m.b.t. Nieuwbouw 380 kv station Breukelen (locatie Kortrijk), met onderwerp; terreinoverzicht bouwveiligheidsplan met kenmerk BKK , is als uitgangspunt genomen om zowel het spoor als de rijksweg A2 te kruisen door middel van horizontaal gestuurde boringen volgens de voorschriften van de beheerders van de te kruisen infrastructuur. Een gestuurde boring is de enige methode om de vereiste diepte onder het spoor te bereiken. Er is onderzoek gedaan naar mogelijkheden t.b.v. de realisatie van een ondergrondse kruising waarbij met name is gelet op de locatie en de eisen die worden gesteld vanuit de kruisende infrastructuur. ProRail hanteert in haar voorschriften voor mantelbuizen met een diameter van 250 mm een minimale diepte van 6 meter, in het schetsontwerp is uitgegaan van 16 meter. Navraag bij ProRail leert dat indien een diepte van 16 meter wordt aangehouden en indien de boring buiten de druklijnen blijft, een toestemming voor de ondergrondse kruising geen probleem hoeft te zijn. Voor de rijksweg A2 zijn de eisen niet vastgelegd in een ter zake doend voorschrift. Bij een recente kruising met de rijksweg A8 is met een boring met een diameter van 400 mm een diepte van 6 meter aangehouden. De omgevingsmanager van RWS laat weten dat bij de vernieuwde A2 een systeemgerichte contractbeheersing is toegepast. Dit houdt in dat de aannemer voor een periode van 6 jaar verantwoordelijk is voor de kwaliteit en beschikbaarheid van de rijksweg. Dit overigens wel onder regie van RWS, dat wil zeggen dat in deze RWS de aannemer kan overrulen. Een concrete uitspraak voor de vergunbaarheid van een ondergrondse 150 kv verbinding kan RWS daarom niet doen. Een en ander heeft te maken met het contract maar ook met de ondergrond. Omdat de A2 in een onderhoudscontract zit, krijgt TenneT bij een boring daar vrijwel zeker mee te maken. Vroeger was het risico op zakkingen/zettingen bij gestuurde boringen in veen en kleigebieden zeker aanwezig. Met de huidige boortechnieken zijn deze risico s sterk gereduceerd. Vooraf wordt door middel van bodemonderzoek bepaald in welke grondlagen er wordt geboord om de risico s van zakking/zetting nog extra te reduceren. Uit de recente rapporten blijkt dat bij een diepte van 16 meter de boring in een zandgrondlaag plaats zal vinden. Met deze gegevens kunnen we stellen dat een boring onder de rijksweg A2 met geringe en beheerste risico s kan worden uitgevoerd. Bij de opstijgpunten aan de oostzijde moet rekening gehouden worden met de ligging van de twee WRK leidingen van Ø1200 PE. Er vindt geen kruising plaats met deze leidingen maar in verband met de zakelijk recht strook heeft het de 11/24

12 voorkeur om een afstand te houden van minimaal 10 meter aan weerszijden van de leidingen. Voor het ruimtebeslag van de ondergrondse verbinding is uitgegaan van 6 éénfasekabels en een signaalkabel richting Breukelen en 12 éénfase-kabels plus een signaalkabel richting Utrecht. In het totaal omvat de kruising 20 kabels. Vanwege de warmteontwikkeling worden de kabels elk in een eigen mantelbuis gelegd. Volgens de voorschriften van TenneT dient hierbij een onderlinge afstand van vijf meter aangehouden te worden. De signaalkabels worden elk gecombineerd met gelegd met één van de 150 kv kabels. In totaal moeten er dan 18 boringen worden gemaakt. Indien er wordt uitgegaan van twee lagen mantelbuizen is een breedte nodig van circa 40 meter voor de boringen. Zowel de bovenste als de onderste laag telt dan 9 mantelbuizen. (In het schetsontwerp ligt de bovenste laag op een diepte van 16 meter.) Bovengronds betreft dit minimaal een strook van 60 meter breed in verband met vaststelling tracé inclusief beschermzones. De door TenneT voorgeschreven afstand van vijf meter tussen de buizen is om een aantal redenen wenselijk: - De nauwkeurigheid van het boren verlangt een zekere afstand. - Bij civiele activiteiten ter plaatse wordt het risico dat er meerdere kabels beschadigd raken beperkt door deze afstand. - De warmteontwikkeling van de kabels moet kunnen worden afgevoerd naar de omgeving zonder schade (eventueel uitdroging van de grond). (NB: voor een goede afvoer van de warmte kan vaak al worden volstaan met een afstand van 0,5 meter). Indien nodig kan de onderlinge afstand van vijf meter technisch worden verkleind. Het is bekend dat bij het ondergrondse 380 kv tracé Wateringen Bleiswijk een afstand van drie meter is gehanteerd. In een definitief ontwerp kan worden bepaald hoeveel ruimte er werkelijk nodig is en of het noodzakelijk is om de onderlinge afstand van vijf meter te handhaven. Aan de westzijde komen de kabels direct in het station van TenneT. Aan de oostzijde komen de kabels naar de oppervlakte tussen de kabel van Stedin en de WRK leidingen. De beschikbare ruimte (onder de hoogspanningslijn) is 30 tot 35 meter breed. Eventueel zou de kabel van Stedin verlegd kunnen worden om meer ruimte te creëren. In het laatste gedeelte van het tracé worden de kabels ingegraven. Tussen mast 25 en 27 worden in het midden van het spanveld afspanjukken geplaatst waarop de geleiders van deze masten worden afgespannen. Deze aanpak leidt ertoe dat mast 27 niet behoeft te worden aangepast (steunmast). Onder deze afspanjukken worden de eindsluitingen van de hoogspanningskabels opgesteld. Het globaal ontwerp dat hier uit volgt is vastgelegd in de tekening D83-SPO-AU versie 0.2. In deze tekening is het tracé van de kabels getekend. De boringen worden op twee niveaus gedaan: 16 meter diep en 20 meter diep. Doordat de boringen niet precies boven elkaar gedaan worden maar in een driehoeksconfiguratie wordt hiermee de onderlinge afstand van de mantelbuizen op 5 meter gehandhaafd. De helling van de boring van de beide lagen is verschillend: 12/24

13 de bovenste laag heeft een helling van 11 graden, de onderste laag krijgt een helling van 13 graden. In de praktijk is het wenselijk om zowel bij het begin als het eind van het geboorde gedeelte zoveel mogelijk met de boring al rekening te houden met de positie waar de betreffende kabel moet eindigen omdat de toelaatbare buigstraal van dergelijke kabels enkele meters bedraagt. Voor RM AL 1200 mm 2 is dit circa 3 meter, in dit ontwerp is 4 meter aangehouden. Aan beide zijden is de ruimte beperkt. Aan de oostzijde kunnen de kabels 10 meter uit de WRK leidingen worden gelegd. De jukken vallen in dit ontwerp binnen de strook van 10 meter, maar er is ruimte om deze naar het westen te schuiven indien de ligging van de Stedin kabel en de sloot wordt aangepast. Dit globaal ontwerp is toegevoegd als bijlage en in onderstaande figuren zijn enkele details uit deze tekening weergegeven. In de figuren 8 en 9 zijn details gegeven van een mogelijke kabelloop aan de west- en de oostzijde ten behoeve van de aansluiting op het transformator- en schakelstation en op de hoogspanningslijn. Deze overzichten zijn gebaseerd op een aantal niet expliciete aannames en laten zien dat de verbindingen realiseerbaar zijn. De exacte ligging en de aansluitposities zijn echter afhankelijk van eventueel aanvullende eisen van TenneT en vergen mogelijk een herontwerp van het transformator- en schakelstation. Een ander aandachtspunt is het ruimtebeslag. Er is veel ruimte nodig om de boringen te kunnen doen en om de kabels op de juiste plek in het station te kunnen aansluiten. TenneT zou hierbij nog aanvullende eisen kunnen stellen aan de loop van het kabeltracé. Dit kan ertoe leiden dat het vereiste ruimtebeslag rondom het onderstation of nabij het opstijgpunt aan de oostzijde van de snelweg groter wordt. Indien deze gronden nog moeten worden verworven kan dit financiële- en/of planningsconsequenties hebben. Figuur 4: tracé van de ondergrondse verbinding 13/24

14 Figuur 5: een 3D beeld van het ondergronds tracé en visualisatie opstijgpunt met jukken Figuur 6: principe profiel gestuurde boring Figuur 7: beeld vanaf de westzijde 14/24

15 Figuur 8: mogelijk kabeltracé aan de westzijde Figuur 9: mogelijk kabeltracé aan de oostzijde Ondanks de zorgvuldige aanpak waarmee dit onderzoek is verricht en waarmee de uitgangspunten zijn gekozen, kunnen tijdens in de ontwerpfase onvoorziene aspecten naar voren komen die mogelijk leiden tot een alternatieve aanpak en/of hogere kosten. Op basis van dit onderzoek is er geen aanleiding om te veronderstellen dat een ondergrondse verbinding technisch onmogelijk zou zijn. 15/24

16 4 Globale vergelijking van een bovengrondse kruising met een ondergrondse kruising In dit hoofdstuk wordt de geplande bovengrondse lijnverbinding op een aantal aspecten vergeleken met een ondergrondse kabelverbinding, met uitzondering van de financiële vergelijking. Deze vergelijking wordt gemaakt in hoofdstuk Risico s bij de uitvoering Zowel bij de bovengrondse verbinding als bij de ondergrondse verbinding zijn er risico s. Er moet immers een kruising worden gemaakt met een druk bereden rijksweg en een spoorlijn. In het geval van de bovengrondse lijn kan met een net, bevestigd aan tijdelijke jukken, de rijksweg en de spoorlijn worden afgeschermd tegen vallende objecten. Bij de kabelverbindingen moet er tijdens de boringen nauwkeurig en zorgvuldig worden gewerkt om de onderlinge afstanden te kunnen waarborgen en om de eindpositie te bereiken zonder noemenswaardige afwijking. Een goede voorbereiding waarbij alle ondergrondse kabels en leidingen exact in kaart zijn gebracht is daarbij noodzakelijk. Dit geldt eveneens voor het leggen van de kabels in ontgraving. Aan de oostzijde is de afstand tot de WRK waterleiding niet erg groot waardoor extra aandacht moet worden besteed aan de funderingen van de jukken en aan het afspannen van de geleiders van mast 25 en 27. Bij een ondergrondse verbinding zijn de risico s bij de uitvoering hoger dan bij een bovengrondse lijn. Met een goede voorbereiding, een uitgebreide risico analyse, een gedegen ontwerp en een zorgvuldige uitvoering kunnen deze risico s beheersbaar worden gemaakt maar zouden wel een kostenverhogend effect kunnen hebben. 4.2 Landschappelijke inpassing, leefomgeving Bij een bovengrondse verbinding komt er in de nabijheid van het hoogspanningstation (aan de westzijde) een verhoogde afspanmast met drie traversen (26N). Er worden 18 geleiders afgespannen tussen deze mast en de bestaande 15 meter verhoogde afspanmast 25. Bij de ondergrondse verbinding zullen er geen geleiders hangen boven het spoor en de rijksweg A2. De 10 meter verhoogde mast 26N bij het transformator- en schakelstation komt te vervallen omdat de ondergrondse kabels direct op de lijnvelden van het 380 kv/150 kv station kunnen worden aangesloten. Aan de oostzijde zijn er voor de koppeling van de betrokken 150 kv lijn en de ondergrondse kabelverbinding meerdere mogelijkheden. Zo is er, om de haalbaarheid van de ondergrondse verbinding aan te tonen, gekozen voor het plaatsen van afspanjukken (portalen) tussen de masten nummers 25 en 27. Deze afspanjukken zijn bedoeld om de geleiders, komend vanuit de masten nummers 25 en 27, op af te spannen en te verbinden met de kabels. Omdat er vanaf mast 25 totaal 12 fase-geleiders alsmede 2 bliksemdraden komen, zijn aan die zijde twee jukken geprojecteerd met verschillende hoogten (alternatief is 16/24

17 één verhoogd afspanjuk). Onder de jukken worden de eindsluitingen gepositioneerd die de feitelijke verbinding van lijn naar kabel realiseren. De mast 25 heeft nu vier traversen. Bij een ondergrondse aansluiting kan worden volstaan met twee traversen. Voorts is bij de uitvoering van een ondergrondse kabelverbinding de verhoging van deze mast niet meer noodzakelijk. Dit komt het landschappelijk beeld ten goede. In het schetsontwerp zijn de bovenste twee traversen verwijderd. Hoewel het hier een zware mast betreft zal hiermee het beeld van deze mast weer min of meer overeenkomen met de andere masten in het tracé Breukelen-Lage Weide. NB: deze ontwerpoplossing is gekozen om de haalbaarheid te onderzoeken. Bij het opstellen van een definitief ontwerp kunnen er alternatieven ontstaan die wellicht praktischer zijn of minder kosten met zich meebrengen. Dit kan een aanzienlijke invloed hebben op het visuele effect. Samenvattend beeld bij een bovengrondse verbinding: Vanuit Kortrijk zal de verhoogde mast 26N nabij het transformator- en schakelstation zichtbaar zijn. Vanaf de snelweg zal de bovengrondse lijn goed zichtbaar zijn. Bij een ondergrondse verbinding ontstaat een ander beeld: vanaf de locatie Kortrijk is alleen het transformator- en schakelstation zichtbaar met op de achtergrond de reeds bestaande bovengrondse hoogspanningsverbinding. Aan de oostzijde van de snelweg worden de aftakkingen van een lijn naar kabels gerealiseerd. Onafhankelijk van de uitvoeringsvorm zal dit vanaf de snelweg gezien een industriële aanblik geven. Beide oplossingen hebben een visuele impact waarbij het van het definitieve ontwerp alsmede de positie van de kijker afhangt hoe de oplossingen van elkaar verschillen. Voor een goede beoordeling is een 3-D visualisatie van het te realiseren ontwerp aan te bevelen. 4.3 Geluid Ondergrondse kabels zijn volledig geluidloos. Een bovengrondse lijnverbinding kan echter wel geluid voortbrengen vanwege het corona-effect bij hoge luchtvochtigheid. Dit is vooral bij mist het geval. Afhankelijk van de windrichting en windsterkte kan een hoogspanningslijn ook aanleiding geven tot fluittonen en suizen van de geleiders. Vanwege het achtergrondgeluid van het spoor en de rijksweg zullen deze naar alle waarschijnlijkheid wegvallen. Tijdens de bouwactiviteiten wordt er door machines meer geluid geproduceerd. In de omgeving van de rijksweg en de spoorlijn zal dit niet tot overlast leiden. Met betrekking tot het aspect geluid kan worden gesteld dat dit geen onderscheidend item is voor het bepalen van de keuze van de kruisende 150 kv verbinding. 4.4 Externe veiligheid Binnen de kaders van externe veiligheid is het primair van belang dat de veiligheidsafstanden (spanningsafstanden), als vermeld in de NEN EN 5034, niet worden onderschreden. 17/24

18 Bij een bovengrondse hoogspanningslijn kan er sprake zijn van een geleiderbreuk vanwege storm en onweer (galloping conductors). De kans hierop is erg klein en indien dit zou gebeuren wordt de elektrische hoogspanning in de meeste gevallen automatisch afgeschakeld. Voor het spoor en de rijksweg kan een loshangende geleider als gevolg van draadbreuk overigens wel leiden tot ernstige hinder. Deze hinder kan in het algemeen binnen enkele uren worden weggenomen mits de schade die de draadbreuk heeft veroorzaakt beperkt blijft. Bij een ondergrondse verbinding kan kabelbreuk ontstaan door zakkingen of vanwege civiele werkzaamheden. Bij een kabelbreuk wordt de elektrische hoogspanning eveneens, afhankelijk van de netconfiguratie, automatisch afgeschakeld. De externe veiligheid is niet in het geding. Gezien de zeer kleine kans op een onveilige situatie kan ook voor dit aspect worden gesteld dat het niet bepalend is voor de keuze. 4.5 Verhogen van de transportcapaciteit Indien TenneT de transportcapaciteit van de 150 kv verbinding wenst te verhogen zal zowel in het geval van een ondergrondse kabelverbinding als in het geval van een bovengrondse lijn een verzwaring moeten plaatsvinden. De kabels kunnen worden vervangen door een type met een grotere diameter of een doorsnede van koper. In voorliggende ontwerpoplossing zijn de diameters van de mantelbuizen waarin de kabels liggen groot genoeg om dit mogelijk te maken. De geleiders van de hoogspanningslijn kunnen ook worden uitgewisseld voor een zwaarder type. In beide gevallen zal overigens de gehele lijn moeten worden beschouwd en verzwaard. De verzwaring blijft niet beperkt tot alleen het gedeelte dat nu in ogenschouw is genomen. Het is mogelijk dat bij een verzwaring tevens meerdere masten verzwaard dan wel vervangen moeten worden. Een vergelijking op dit punt valt waarschijnlijk in het voordeel uit van de bovengronds kruisende 150 kv verbinding. In het geval de transportcapaciteit van de kruising moet worden verhoogd, zal dit bij uitvoering van een bovengrondse hoogspanningslijn in het algemeen sneller en goedkoper kunnen worden uitgevoerd. 4.6 Magneetvelden Een punt van aandacht is de elektromagnetische beïnvloeding van het beveiligingssysteem en seinwezen van de spoorlijn en in het algemeen de blootstelling van mensen aan magnetische velden. Indien de spoorlijn haaks door de hoogspanningslijn wordt gekruist, wordt de beïnvloeding geminimaliseerd. Er wordt vanuit gegaan dat bij de engineering van de bovengrondse hoogspanningslijn dit aspect voldoende aandacht krijgt en dat de beïnvloeding van de spoorse systemen binnen de immuniteitsgrenzen ligt. Dit geldt evenzeer voor een ondergrondse verbinding waarbij de kabels van één circuit in een driehoek worden gelegd met een onderlinge afstand van circa vijf meter. Deze oplossing in combinatie met de aanzienlijke diepte van de kabels zorgt voor een 18/24

19 minimalisatie van de magnetische velden. Op basis van onze ervaring wordt aangenomen dat de kans op beïnvloeding van de spoorlijn miniem is. De reden hiervoor is de nagenoeg haakse kruising en de diepte waarop de kabels liggen. Een specifieke EMC beïnvloedingsstudie waarin dit wordt bevestigd is niet uitgevoerd en het is ook niet uitgesloten dat Prorail m.b.t. de vergunningsverlening een aanvullend onderzoek eist wat aantoont dat er vanuit de kabelverbinding geen beïnvloeding op de spoorse systemen plaatsvindt. Het gevaar voor mensen is niet beschreven in normeringen of vastgelegd in grenswaarden. We hebben ook vanwege dit aspect bewust voor een grote diepte gekozen (16 meter voor de bovenste kabel niveau). Echter daar waar kabels verder aan de oppervlakte komen kunnen de magneetvelden toenemen. Met betrekking tot dit aspect verwijzen we naar de TenneT folder: Wonen in nabijheid van hoogspanning, Elektrische en magnetische velden, TenneT mei Bedrijfszekerheid Gezien de essentiële functie van het elektriciteitstransportnet moet bij storingen de hersteltijd van hoogspanningsverbindingen tot een minimum worden beperkt. De maatschappelijke en economische schade van een storing kan groot zijn. Ervaring met kabelverbindingen leert dat de duur van een storing bij een ondergrondse kabel varieert tussen de 48 en 480 uur per onderbreking. Dit laatste geldt zeker als bestaande boringen moeten worden vervangen. De reparatieduur van een bovengrondse verbinding is tussen de 8 en 48 uur. Door de lange hersteltijd van een kabelverbinding wordt de niet-beschikbaarheid in hoge mate beïnvloed en is een kabelverbinding statistisch gezien minder betrouwbaar dan een hoogspanningslijn. 4.8 Onderhoud Zowel een bovengrondse hoogspanningslijn als kabelverbindingen zullen periodiek moeten worden geïnspecteerd. Zowel qua inspanning als qua kosten zit er weinig verschil in. In de bovengrondse verbinding moet de verhoogde mast bij het 380 kv/150 kv station (26N) worden onderhouden (voornamelijk inspectie en schilderwerk) en bij de ondergrondse verbinding de afspanjukken tussen mast 25 en 27. Er kan worden gesteld dat voor dit onderwerp er geen essentieel onderscheid ontstaat tussen beide varianten. 4.9 Mogelijkheid tot uitbreiding rijksweg en spoorlijn Zowel bij de kabelverbinding als bij de bovengrondse hoogspanningslijn is er ruimte voor een uitbreiding. Indien tijdens het ontwerp rekening wordt gehouden met eventuele toekomstige uitbreidingen kunnen deze waarschijnlijk kosteloos, dan wel tegen zeer geringe meerkosten worden geïmplementeerd. Overigens is de rijksweg onlangs gerenoveerd. Zowel voor de rijksweg als voor de spoorlijn zijn ten tijde van het uitvoeren van dit onderzoek geen uitbreidingsplannen gevonden. Dit item zal geen obstakel vormen voor een afweging tussen een kabelverbinding en een bovengrondse verbinding. 19/24

20 5 Kostenvergelijking Bij de kostenvergelijking horen een set uitgangspunten waarmee wordt vastgelegd welke componenten in de raming zijn opgenomen. 5.1 Bovengrondse verbinding Voor de bovengrondse verbinding noemen we onderstaande uitgangspunten: De mast aan de oostzijde (mast nummer 25) waarop de hoogspanningslijn aftakt, is voorbereid voor de bovengrondse verbinding. Eventuele extra constructies zoals bordessen of uithouders zijn niet meegenomen in de raming. De verzwaring c.q. verhoging van deze mast is niet meegenomen in de begroting; De raming bevat: - Levering, montage en schilderen van een eindmast aan de zijde van het 380/150 kv station Kortrijk (mast 26N), - Ontwerp en levering van een fundering voor deze mast; - Levering en montage van geleiders; - Isolatoren, klemmen en armaturen; - Juk over de rijksweg A2 tijdens de bouwperiode (ter bescherming van het wegverkeer); - Juk over de spoorlijn tijdens de bouwperiode (ter bescherming spoorverkeer); De raming bevat: algemene kosten, verzekering, Winst / risico aannemer, onvoorzien (10%), bouwrente, engineering, kosten eigen personeel (TenneT), projectbegeleiding; Raming is inclusief: Inmeten tracé, kwaliteitscontroles, afname beproeving, verificatiemetingen; Nauwkeurigheid van de raming is +/- 20%. RAMING BOVENGRONDSE LIJN Levering materialen, montage en aanbestedingen k kwaliteitscontroles, afname beproeving, verificatiemetingen 100 k algemene kosten, verzekering, Winst / risico aannemer, 400 k onvoorzien (10%), bouwrente, engineering, kosten eigen personeel (TenneT), projectbegeleiding TOTAAL k 20/24

21 5.2 Ondergrondse verbinding Voor de ondergrondse verbinding noemen we de uitgangspunten: De raming is gebaseerd op de ontwerpoplossing uit paragraaf 3.6; De raming bevat: - 18 gestuurde boringen 275 meter met HDPE 250 mm diameter 150 kv, XLPE kabels RM AL 1200 mm2; - leggen kabels, levering en montage eindsluitingen; - afspanjukken (portalen) voor de overgang van lijn naar kabel; - staalconstructie en funderingen voor bevestiging eindsluitingen aan beide zijden; - 18 opstijgpunten onder de jukken inclusief overspanningsafleiders; De raming bevat: algemene kosten, verzekering, Winst / risico aannemer, onvoorzien (10%), bouwrente, engineering, kosten eigen personeel (TenneT), projectbegeleiding; Inclusief: inmeten tracé, kwaliteitscontroles, afname beproeving, verificatiemetingen; Nauwkeurigheid van de raming is +/- 20%. RAMING ONDERGRONDSE KABELVERBINDING Civiele werkzaamheden: gestuurde boringen, k graafwerkzaamheden, leggen en trekken van de kabels Levering materialen (kabels, eindsluitingen, staalconstructies, k funderingen) kwaliteitscontroles, afname beproeving, verificatiemetingen 100 k algemene kosten, verzekering, Winst / risico aannemer, 900 k onvoorzien (10%), bouwrente, engineering, kosten eigen personeel (TenneT), projectbegeleiding Totaal k 21/24

22 6 Conclusies Dit onderzoek laat zien dat een ondergrondse kabelverbinding van het geplande TenneT 380 kv/150 kv transformator- en schakelstation Kortrijk met de 150 kv lijn Utrecht Lage Weide Breukelen technisch mogelijk is met een gestuurde boring onder de rijksweg A2 en de spoorlijn Harmelen Breukelen. Vanwege het hoge transportvermogen en de daarmee samenhangende warmteontwikkeling van de kabels is het noodzakelijk om meerdere boringen te maken en de fase-kabels elk afzonderlijk in een mantelbuis te leggen. Met de huidige stand van de gestuurde boortechnieken kan dit worden uitgevoerd. Door het toepassen van een gestuurde boring kan er worden voldaan aan de voorschriften en voorwaarden die gesteld worden door de infrastructuur die wordt gekruist, de rijksweg A2, de spoorlijn, de waterleidingen met een grote diameter en overige kabels. Indien bij het ontwerp deze voorschriften zorgvuldig in acht worden genomen en indien er overlegd wordt met de eigenaren van de kruisende infrastructuur worden geen problemen verwacht bij de aanleg van de ondergrondse verbinding. Een ondergrondse verbinding scoort op een aantal punten minder goed dan een bovengrondse lijn. Bij de aspecten bedrijfszekerheid en risico s tijdens de bouw is dit verschil essentieel. De kosten van een ondergrondse verbinding zijn aanzienlijk hoger dan bij een bovengrondse verbinding. Deze meerkosten liggen in de orde grootte van vier miljoen euro. Het visuele aspect geeft voor beide oplossingen een verschillend beeld en is afhankelijk van het definitieve ontwerp. Bij een bovengrondse verbinding zal vanuit Kortrijk de verhoogde mast nabij het transformator- en schakelstation zichtbaar zijn en vanaf de snelweg zal de bovengrondse lijn goed zichtbaar zijn. Bij een ondergrondse verbinding ontstaat een ander beeld: vanaf de locatie Kortrijk is alleen het transformator- en schakelstation zichtbaar met op de achtergrond de reeds bestaande bovengrondse hoogspanningsverbinding. Aan de oostzijde van de snelweg worden de aftakkingen van een lijn naar kabels gerealiseerd. Onafhankelijk van de uitvoeringsvorm zal dit vanaf de snelweg gezien een industriële aanblik geven. 22/24

23 In tabelvorm kunnen de verschillen als volgt worden weergegeven: ASPECT Techniek Haalbaarheid Score ondergrondse verbinding ten opzichte van een bovengrondse lijn o Re-engineering - Planning - Calamiteiten - Risico s bij de bouw -- Bedrijfszekerheid -- Onderhoud o Autonome ontwikkelingen kruisende infra o/- Milieuaspecten o Landschappelijke inpassing en leefomgeving +/o Kosten -- Tabel 1. Score ondergrondse verbinding ten opzichte van een bovengrondse lijn. Verklaring: o = geen essentieel verschil; - = negatieve score, ongunstiger t.o.v.; + = positieve score, gunstiger t.o.v. Ondanks de zorgvuldige aanpak waarmee dit onderzoek is verricht en waarmee de uitgangspunten zijn gekozen, kunnen echter tijdens de ontwerpfase onvoorziene aspecten naar voren komen die mogelijk kunnen leiden tot een alternatieve aanpak en/of hogere kosten. 23/24

24 Colofon Opdrachtgever Ministerie van Economische Zaken Mevr. drs. B.E. Westgren Uitgave Movares Nederland B.V. Utrecht Telefoon Projectnummer RM Opgesteld door HJA de Vet 24/24

25