Meetresultaten RF interferentie van hoogspanningsverbindingen op luchtvaartcommunicatie en navigatie

Transcriptie

1 Nationaal Lucht- en Ruimtevaartlaboratorium National Aerospace Laboratory NLR NLR-CR Meetresultaten RF interferentie van hoogspanningsverbindingen op luchtvaartcommunicatie en navigatie Onderzoek veiligheidssituatie Schiphol in geval realisatie R380 hoogspanningsverbinding G. Vos, J.J.P. van Es en J. Verpoorte

2

3 ONGERUBRICEERD Nationaal Lucht- en Ruimtevaartlaboratorium National Aerospace Laboratory NLR Managementsamenvatting Meetresultaten RF interferentie van hoogspanningsverbindingen op luchtvaartcommunicatie en navigatie Onderzoek veiligheidssituatie Schiphol in geval realisatie R380 hoogspanningsverbinding 4.00E E E E E E E E E E LLZDevR1 LLZMod1 LLZAGC1 LLZDev1 LLZAGCO1 LLZAGCc1 LLZSiS1 LLZDev2 LLZAGCO2 LLZAGCc2 LLZSiS2 LLZDevA LLZModA LLZModS0 LLZModS1 LLZModS2 ErrLLZAS LLZModAS Rapportnummer NLR-CR Auteur(s) G. Vos J.J.P. van Es J. Verpoorte Rubricering rapport ONGERUBRICEERD Datum september 2011 Probleemstelling De komende jaren werken het Ministerie van Economische Zaken, Landbouw en Innovatie en TenneT aan de aanleg van een nieuwe 380 kv-hoogspanningsverbinding (HSV) in de Randstad. Voor het tracédeel Noordring-zuid bestaan twee voorkeursvarianten, VKT 1.4 en VKT 1.5. Delen van deze tracés zijn in de nabijheid van de Polderbaan gelegen, gedeeltelijk op kortere afstand dan de bestaande 150 kv-hoogspanningsverbinding. Op basis van het eerder uitgevoerde Onderzoek Veiligheidssituatie Schiphol in geval realisatie R380 Hoogspanningsverbinding, zoals gerapporteerd in NLR-CR , bleek het niet mogelijk een goede inschatting te maken van de gevolgen van de nieuw aan te leggen 380 kv-verbinding met betrekking tot Elektromagnetische Compatibiliteit (EMC). Daarom heeft Tennet TSO het NLR gevraagd een tweetal meetcampagnes uit te voeren ten einde meer inzicht te verkrijgen in de EMC tussen HSV en vliegtuigen grondsystemen, specifiek de vliegtuigkritische systemen als de VHF-communicatie en het Instrument Landing System (ILS). Beschrijving van de werkzaamheden De eerste meetcampagne was gericht op de bepaling van de mate van pulsvormige interferentie (veroorzaakt door bijvoorbeeld Kennisgebied(en) Vliegveiligheid (safety & security) Avionicatechnologie Methoden voor ontwikkeling en kwalificatie van Avionica Trefwoord(en) EMC Schiphol Hoogspanningsverbinding Corona Schakel ONGERUBRICEERD

4 ONGERUBRICEERD Meetresultaten RF interferentie van hoogspanningsverbindingen op luchtvaartcommunicatie en navigatie Onderzoek veiligheidssituatie Schiphol in geval realisatie R380 hoogspanningsverbinding schakelacties) van de HSV met vliegtuig- en grondsystemen. In deze campagne is bij twee 380 kv-verbindingen, die vergelijkbaar zijn met de geplande Randstad 380 HSV, de elektrische veldsterkte gemeten tijdens het in- en uitschakelen van de stroom en de spanning. Daarnaast is gekeken wat de invloed is van de gemeten elektrische veldsterkte op het correct functioneren van een Instrument Landing System (ILS). De tweede meetcampagne was gericht op de bepaling van de mate van continue interferentie ten gevolge van coronaverschijnselen. De elektrische veldsterkte is op verschillende dagen onder diverse weerscondities gemeten aan zowel een 380 kv-hoogspanningsverbinding (vergelijkbaar met de te realiseren R380 kv verbinding nabij Schiphol) als ook aan de bestaande 150 kv-verbinding nabij Schiphol. Resultaten en conclusies Gegeven de beperkte omvang van de beide meetcampagnes, geven de meetresultaten indicatieve informatie over de te verwachten elektrische veldsterkteniveaus in de verschillende condities. De meetresultaten worden echter als voldoende beoordeeld om kwalitatief tot de volgende conclusies te komen en er wordt geen aanleiding gezien om de meetcampagnes uit te breiden. Op basis van de verworven informatie, beoordeelt het NLR het risico van elektromagnetische interferentie van de HSV op de VHF communicatie en het ILS systeem als niet significant. Dit geldt zowel voor pulsvormige interferentie t.g.v. schakelhandelingen in het 380 kv-tracé als ook voor de continue interferentie ten gevolge van coronaverschijnselen. Deze risicobeoordeling is gebaseerd op de inschatting dat zowel de kans op optreden als ook de grootte van een verstoring laag is. Voor de pulsvormige interferentie geldt dat de kans op optreden laag is omdat het aan- en uitschakelen van de hoogspanningsverbinding over het algemeen minder dan 10 maal per jaar voorkomt. Uitzonderlijke pulsvormige verstoringen zoals kortsluiting komen nog veel minder vaak voor. De gemeten elektrische veldsterktes in de nabijheid (maximaal 50 m) van de HSV zijn laag, zodat de grootte van een mogelijke verstoring op vliegtuig- en grondsystemen, die zich normaliter op veel grotere afstanden bevinden, nog veel lager zal zijn. Verder is geen significante afwijking in de werking van het ILS geobserveerd. Voor de continue interferentie geldt dat slechts in een beperkt aantal metingen een verstoring is gemeten. De gemeten elektrische veldsterktes in de nabijheid (maximaal 100 m) van de HSV zijn laag, zodat de grootte van een mogelijke verstoring op vliegtuig- en grondsystemen, die zich normaliter op veel grotere afstanden bevinden, nog veel lager zijn. Daarbij komt dat de geobserveerde stoorsignalen zich buiten de relevante frequentiebanden voor luchtvaartcommunicatie en navigatie bevonden. Verder zijn er geen aanwijzingen gevonden dat de 380 kvhoogspanningsverbinding meer interferentie veroorzaakt dan de bestaande 150 kvverbinding bij Schiphol Toepasbaarheid Belanghebbenden kunnen de resultaten van dit project gebruiken voor de verdere besluitvorming over de hoogspanningsverbinding. Nationaal Lucht- en Ruimtevaartlaboratorium, National Aerospace Laboratory NLR ONGERUBRICEERD Anthony Fokkerweg 2, 1059 CM Amsterdam, P.O. Box 90502, 1006 BM Amsterdam, The Netherlands Telephone , Fax , Web site:

5 Nationaal Lucht- en Ruimtevaartlaboratorium National Aerospace Laboratory NLR NLR-CR Meetresultaten RF interferentie van hoogspanningsverbindingen op luchtvaartcommunicatie en navigatie Onderzoek veiligheidssituatie Schiphol in geval realisatie R380 hoogspanningsverbinding G. Vos, J.J.P. van Es en J. Verpoorte Niets uit dit rapport mag worden vermenigvuldigd en/of openbaar gemaakt, op welke wijze dan ook, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de eigenaar. Opdrachtgever Contractnummer Eigenaar NLR Divisie Verspreiding Rubricering titel Goedgekeurd door: TenneT TSO B.V. TenneT ordernummer T TenneT TSO B.V. Aerospace Systems and Applications Beperkt Ongerubriceerd september 2011 Auteur Reviewer Beherende afdeling

6

7 Samenvatting Probleemstelling De komende jaren werken het Ministerie van Economische Zaken, Landbouw en Innovatie en TenneT aan de aanleg van een nieuwe 380 kv-hoogspanningsverbinding (HSV) in de Randstad. Voor het tracédeel Noordring-zuid bestaan twee voorkeursvarianten, VKT 1.4 en VKT 1.5. Delen van deze tracés zijn in de nabijheid van de Polderbaan gelegen, gedeeltelijk op kortere afstand dan de bestaande 150 kv-hoogspanningsverbinding. Op basis van het eerder uitgevoerde Onderzoek Veiligheidssituatie Schiphol in geval realisatie R380 Hoogspanningsverbinding, zoals gerapporteerd in NLR-CR , bleek het niet mogelijk een goede inschatting te maken van de gevolgen van de nieuw aan te leggen 380 kvverbinding met betrekking tot Elektromagnetische Compatibiliteit (EMC). Daarom heeft Tennet TSO het NLR gevraagd een tweetal meetcampagnes uit te voeren ten einde meer inzicht te verkrijgen in de EMC tussen HSV en vliegtuig- en grondsystemen, specifiek de vliegtuigkritische systemen als de VHF-communicatie en het Instrument Landing System (ILS). Beschrijving van de werkzaamheden De eerste meetcampagne was gericht op de bepaling van de mate van pulsvormige interferentie (veroorzaakt door bijvoorbeeld schakelacties) van de HSV met vliegtuig- en grondsystemen. In deze campagne is bij twee 380 kv-verbindingen, die vergelijkbaar zijn met de geplande Randstad 380 HSV, de elektrische veldsterkte gemeten tijdens het in- en uitschakelen van de stroom en de spanning. Daarnaast is gekeken wat de invloed is van de gemeten elektrische veldsterkte op het correct functioneren van een Instrument Landing System (ILS). De tweede meetcampagne was gericht op de bepaling van de mate van continue interferentie ten gevolge van coronaverschijnselen. De elektrische veldsterkte is op verschillende dagen onder diverse weerscondities gemeten aan zowel een 380 kv-hoogspannings-verbinding (vergelijkbaar met de te realiseren R380 kv verbinding nabij Schiphol) als ook aan de bestaande 150 kv-verbinding nabij Schiphol. Resultaten en conclusies Gegeven de beperkte omvang van de beide meetcampagnes, geven de meetresultaten indicatieve informatie over de te verwachten elektrische veldsterkteniveaus in de verschillende condities. De meetresultaten worden echter als voldoende beoordeeld om kwalitatief tot de volgende conclusies te komen en er wordt geen aanleiding gezien om de meetcampagnes uit te breiden. 5

8 Op basis van de verworven informatie, beoordeelt het NLR het risico van elektromagnetische interferentie van de HSV op de VHF communicatie en het ILS systeem als niet significant. Dit geldt zowel voor pulsvormige interferentie t.g.v. schakel-handelingen in het 380 kv-tracé als ook voor de continue interferentie ten gevolge van coronaverschijnselen. Deze risicobeoordeling is gebaseerd op de inschatting dat zowel de kans op optreden als ook de grootte van een verstoring laag is. Voor de pulsvormige interferentie geldt dat de kans op optreden laag is omdat het aan- en uitschakelen van de hoogspanningsverbinding over het algemeen minder dan 10 maal per jaar voorkomt. Uitzonderlijke pulsvormige verstoringen zoals kortsluiting komen nog veel minder vaak voor. De gemeten elektrische veldsterktes in de nabijheid (maximaal 50 m) van de HSV zijn laag, zodat de grootte van een mogelijke verstoring op vliegtuig- en grondsystemen, die zich normaliter op veel grotere afstanden bevinden, nog veel lager zal zijn. Verder is geen significante afwijking in de werking van het ILS geobserveerd. Voor de continue interferentie geldt dat slechts in een beperkt aantal metingen een verstoring is gemeten. De gemeten elektrische veldsterktes in de nabijheid (maximaal 100 m) van de HSV zijn laag, zodat de grootte van een mogelijke verstoring op vliegtuig- en grondsystemen, die zich normaliter op veel grotere afstanden bevinden, nog veel lager zijn. Daarbij komt dat de geobserveerde stoorsignalen zich buiten de relevante frequentiebanden voor luchtvaartcommunicatie en navigatie bevonden. Verder zijn er geen aanwijzingen gevonden dat de 380 kv-hoogspanningsverbinding meer interferentie veroorzaakt dan de bestaande 150 kv-verbinding bij Schiphol Toepasbaarheid Belanghebbenden kunnen de resultaten van dit project gebruiken voor de verdere besluitvorming over de hoogspanningsverbinding. 6

9 Afkortingen AGC ATSI CISPR CR EMC EMI FIS GHz GP HSV ILS LOC MHz NLR RF VHF VKT Automatic Gain Control Air Transport Safety Institute Comité International Spécial des Perturbations Radioélectriques Contract Report Electromagnetische Compatibiliteit Electromagnetische Interferentie Flight Inspection System Giga Hertz GlidePath Hoogspanningsverbinding Instrument Landing System Localiser Mega Hertz Nationaal Lucht- en Ruimtevaartlaboratorium Radio Frequency Very High Frequency Voorkeurstrace 7

10 Inhoud 1 Inleiding Opbouw van het rapport 10 2 Opzet van de meetcampagnes en analyses Inleiding Meetcampagne naar pulsvormige interferentie Meetcampagne naar continue interferentie 14 3 Analyse van de pulsvormige RF interferentie Inleiding en conclusie Analyse van de resultaten m.b.t. pulsvormige interferentie Elektrische veldsterkte metingen ILS receiver metingen 20 4 Analyse van de continue RF interferentie Inleiding en conclusie Analyse van de resultaten m.b.t. continue RF interferentie 22 5 Conclusies en aanbevelingen Conclusies 30 6 Referenties 32 Appendix A Data: ILS Systeem 33 Appendix B Locaties van de meetcampagnes 41 Appendix C Meetprotocollen 43 Appendix D Statistiek weerscondities (bron

11 1 Inleiding De komende jaren werken het Ministerie van Economische Zaken, Landbouw en Innovatie en TenneT aan de aanleg van een nieuwe 380 kv-hoogspanningsverbinding (HSV) in de Randstad, zie Figuur 1-1. De nieuwe verbinding stelt de voorziening van elektriciteit in de Randstad veilig. De verbinding bestaat uit twee delen, de Noordring en de Zuidring. De Noordring loopt van Beverwijk naar Bleiswijk en het geplande tracé passeert Schiphol aan de westzijde. Het gedeelte vanaf Beverwijk tot net over de snelweg A9 wordt aangeduid als Noordring-noord. Vanaf de A9 tot aan Bleiswijk wordt het tracé aangeduid als Noordring-zuid. Voor het tracédeel Noordring-zuid bestaan twee voorkeursvarianten, VKT 1.4 en VKT 1.5. Delen van deze tracés zijn in de nabijheid van de Polderbaan gelegen, gedeeltelijk op kortere afstand dan de bestaande 150 kv-hoogspanningsverbinding. Daarbij worden masten gebruikt die hoger zijn dan de bestaande masten. Gegeven de hogere spanning van de nieuwe HSV, de nieuwe typen masten en de geplande kortere afstand tot de Polderbaan t.o.v de huidige 150 kv verbinding, heeft Tennet TSO het NLR gevraagd de mogelijke invloed op de veiligheid van de vliegoperaties op luchthaven Schiphol te onderzoeken. In het NLR rapport NLR-CR : Onderzoek veiligheidssituatie Schiphol in geval van realisatie R380 hoogspanningsverbinding [Ref. 1] zijn de volgende conclusies van dit onderzoek beschreven. Het botsingsrisico verandert niet significant en blijft daarmee acceptabel;. Het vogelaanvaringsrisico verandert niet significant en blijft daarmee acceptabel. Door het ontbreken van gedetailleerde informatie over zowel een aantal van de mogelijke stoorbronnen als over een aantal van de mogelijk gestoorde vliegtuig- en grondsystemen, is het niet mogelijk een goede inschatting te maken van de gevolgen van de nieuw aan te leggen 380 kv-verbinding met betrekking tot EMC. Op basis van een eerste inschatting kan niet worden uitgesloten dat de HSV een verstorende invloed veroorzaakt op een beperkt aantal systemen op de grond en in de lucht. Naar aanleiding van specifiek de derde conclusie, heeft Tennet TSO het NLR gevraagd een tweetal meetcampagnes te starten ten einde meer inzicht in de elektromagnetische compatibiliteit (EMC) tussen HSV en vliegtuig- en grondsystemen te verkrijgen. De meetcampagnes met bijbehorende analyses zijn beperkt tot de mogelijke elektromagnetische interferentie (EMI) van de HSV op de vliegtuig- en/of grondsystemen t.g.v. pulsvormige interferentie (schakelhandelingen) en continue interferentie (onder verschillende 9

12 weersomstandigheden). Dit rapport beschrijft de resultaten van beide meetcampagnes en de bijbehorende analyses. 1.1 Opbouw van het rapport Het rapport bevat de volgende hoofdstukken: Hoofdstuk 2 beschrijft de opzet van de meetcampagnes en de bijbehorende analyses. Hoofdstuk 3 beschrijft de resultaten van de meetcampagne en analyse van de pulsvormige interferentie. Hoofdstuk 4 beschrijft de resultaten van de meetcampagne en analyse van de continue interferentie. Hoofdstuk 5 sluit af met de conclusies. Figuur 1-1 Randstad R380 tracé zoals bekend op 18 december

13 2 Opzet van de meetcampagnes en analyses 2.1 Inleiding De elektromagnetische straling afkomstig van een hoogspanningsverbinding nabij de luchthaven Schiphol kan invloed hebben op de navigatie- en communicatiesystemen die worden gebruikt voor en door de luchtvaart. Deze systemen kunnen op de grond staan (met eventueel bijbehorende bekabeling in de grond), of aan boord geïnstalleerd zijn van vliegtuigen. Het uitgangspunt voor de definitie van de meetcampagnes is de kans op mogelijke verstoring van de navigatie- en communicatiesystemen t.g.v. de HSV zoals gerapporteerd in Ref. 1. Tabel 2-1 is een samenvatting van de conclusies uit Ref. 1. Deze geeft met name aan dat de mogelijke invloed van coronaverschijnselen 1 en schakelacties van de HSV op de VHF communicatiesystemen en het Instrument Landing System (ILS) onvoldoende bekend waren. Daarom zijn twee meetcampagnes gedefinieerd waarbij de invloed van interferentie van de HSV op de VHF communicatie en het ILS systeem onderzocht zijn. De eerste meetcampagne betrof metingen naar pulsvormige verstoringen (t.g.v. schakelhandelingen) en de tweede meetcampagne betrof metingen naar continue verstoringen onder diverse weerscondities (corona) veroorzaakt door de HSV op de VHF communicatie of het ILS systeem. De VHF communicatie en het ILS systeem worden beschouwd als vliegtuig-kritische systemen. De VHF communicatie wordt gebruikt voor communicatie tussen vliegtuig en de verkeersleiding gedurende de kritische fases van de vlucht (start en landing). De VHF communicatiesystemen werken in de frequentieband van MHz. Het Instrument Landing System (ILS) is een radionavigatiesysteem waarmee een precisienadering van een landingsbaan wordt uitgevoerd. Het is een instrumentennaderingssysteem dat de piloot een nauwkeurig beeld geeft van de positie van het vliegtuig ten opzichte van de ideale koerslijn en daalhoek naar een landingsbaan. Het ILS systeem bestaat uit twee onafhankelijke systemen t.w. de Localiser en het GlidePath. 1 Corona is het geleidend worden (doorslaan) van lucht onder invloed van een hoge elektrische veldsterkte, zonder dat een compleet ontladingspad ontstaat. Om de geleider heen ontstaan kleine kanaaltjes met geïoniseerd gas -vaak lucht-, waarin de positieve en negatieve ladingdragers ten opzichte van elkaar verschuiven, en zo het veld van energie ontdoen. Deze elektrostatische ontladingen zijn soms hoorbaar als gekraak of geknetter. De ontladingen zijn van korte duur en hebben een spectrum dat zich uitstrekt tot in het VHF-gebied. Corona kan continu optreden als de omstandigheden hiervoor juist zijn. Bij iedere periode van de 50 Hz zal kortstondig corona ontstaan (een serie korte pulsen, meestal slechts bij één polariteit). Of de omstandigheden hiervoor gunstig zijn hangt o.a. af van de maatregelen die genomen worden om isolatoren schoon te houden. 11

14 Het Localiser signaal is benodigd in het vliegtuig voor de bepaling van de laterale koerslijn en het GlidePath signaal is benodigd voor de bepaling van de correcte dalingslijn van het vliegtuig. Het Localiser signaal bevindt zich in de frequentieband van MHz en het GlidePath signaal bevindt zich in de frequentieband van MHz. Zowel de Localiser als het GlidePath bevatten 2 verschillend gemoduleerde signalen welke vanaf de betreffende antennes op het vliegveld verstuurd worden. In het vliegtuig worden beide signalen ontvangen en gedemoduleerd. Het verschil in modulatiediepte tussen beide gemoduleerde signalen bepaalt de koerslijn van het vliegtuig t.o.v. de ideale lijn. Indien er geen verschil in modulatiediepte van beide Localiser signalen gemeten wordt, betekent dat dat het vliegtuig op de juiste koers vliegt, en indien er geen verschil in modulatiediepte van beide GlidePath signalen gemeten wordt, betekent dat het vliegtuig op de juiste hoogte vliegt. Gezien het belang voor de veiligheid wordt met name de mogelijke interferentie van de HSV op beide vliegtuig-kritische systemen (ILS systeem en VHF communicatie) onderzocht. De opgezette meetcampagnes beogen meer inzicht te geven in de niveaus van de elektrische veldsterkte t.g.v. pulsvormige en continue interferentie van de voorgestelde HSV. Tabel 2-1 Overzicht van de kans op storing van communicatie- en navigatiesystemen 2.2 Meetcampagne naar pulsvormige interferentie Pulsvormige interferentie kan op een aantal manieren door een hoogspanningsleiding veroorzaakt worden. Hierin wordt onderscheid gemaakt in bewuste schakelhandelingen zoals het aan- en uitschakelen van de stroom en de spanning van de hoogspanningslijn en 12

15 uitzonderlijke situaties als blikseminslag of kortsluiting in de hoogspanningsverbinding met als gevolg het (automatisch) uitschakelen van de verbinding. In al deze gevallen is er mogelijk sprake van een kortdurende puls die storend kan werken op luchtvaartsystemen. De mate van verstoring van de puls wordt bepaald door de elektrische veldsterkte en de frequentie. Ondanks de mogelijk korte tijdsduur van de puls kan deze toch een verstoring veroorzaken in een communicatie- of navigatiesysteem indien de puls voldoende energie bevat in de betreffende frequentieband. De meetcampagne met betrekking tot de pulsvormige interferentie door schakelverschijnselen is in eerste instantie uitgevoerd op de Maasvlakte aan de lijn Maasvlakte-Westerlee. Na een eerste analyse van de resultaten van deze meetcampagne is gebleken dat de gemiddelde stroombelasting van de HSV ten tijde van de schakelhandelingen ongeveer 50 A bleek te zijn. Dit wordt beschouwd als een lage belasting van het hoogspanningsnet. Echter de belasting van het net is van tevoren niet te voorspellen. Vanwege de lage belasting tijdens de eerste metingen, is in overleg met Tennet besloten de meetcampagne opnieuw uit te voeren. Echter de metingen naar de pulsvormige interferentie vereist het buiten bedrijf nemen van (een deel van) het hoogspanningstracé. Wegens operationele redenen is het tweede deel van deze meetcampagne uitgevoerd in de gemeente Werkendam aan de lijn Geertruidenberg-Krimpen a/d IJssel. Tijdens deze meetcampagne bleek de belasting van het net te variëren tussen de 200 A en 400 A. Een gedetailleerde beschrijving van de locaties is weergegeven in Appendix B.1. Het toegepaste meetprotocol is weergegeven in Appendix C.1 Beide tracés zijn vergelijkbare 380 kv hoogspanningsverbindingen als de geplande 380 kv verbinding bij Schiphol en konden voor de duur van de metingen uit bedrijf genomen worden. Vanwege de beperkingen m.b.t. het buiten gebruik nemen van een deel van het hoogspanningstracé is de meetcampagne naar pulsvormige interferentie voor beide tracés beperkt gebleven tot één meetdag. Op basis van de meetresultaten en vanwege de operationele beperkingen werden vergelijkbare metingen aan een 150 kv tracé niet relevant geacht. De meetcampagne was beperkt tot bewuste schakelhandelingen ter bepaling van mogelijke interferentie door het aan- en uitschakelen van spanning en stroom. De uitzonderlijke situaties zoals pulsvormige interferentie door kortsluiting en bliksem waren geen onderdeel van deze meetcampagne. De meetcampagne bestond uit identieke metingen op 2 afstanden van de HSV voor beide tracés, t.w. recht onder de (te schakelen) verbindingslijn en op 50 à 60 meter afstand loodrecht op de 13

16 HSV. Op basis van de verschillen in deze metingen is beoordeeld of de mogelijke verstoringen afkomstig zijn van de HSV dan wel van andere omgevingsfactoren. De metingen betroffen voornamelijk elektrische veldsterktemetingen over het relevante frequentie-spectrum voor de VHF communicatie en het ILS navigatiesysteem. Als additionele test zijn de gemeten frequentiespectra ingekoppeld in een ILS generator signaal en toegevoerd aan een ILS ontvanger zoals deze in het NLR vliegtuig gebruikt wordt. Deze test dient om te beoordelen in hoeverre de ILS ontvanger de schakelpulsen kan detecteren en mogelijk wegfilteren. Tijdens deze metingen is beoordeeld of het ILS systeem correct blijft functioneren tijdens referentiemetingen als tijdens de schakelhandelingen. Op basis van relevante systeemparameters van de ILS ontvanger is beoordeeld of de niveaus in elektrische veldsterkte veranderingen veroorzaken in de ILS parameters en tevens is beoordeeld of in het ILS systeem correcties toegepast worden. 2.3 Meetcampagne naar continue interferentie Verschijnselen zoals corona en statische ontlading over de isolatoren dragen bij aan de elektromagnetische interferentie veroorzaakt door hoogspanningslijnen. Het optreden van corona en statische ontlading is afhankelijk van het ontwerp van de mast (dat bepaald de grootte van het elektrisch veld bij de draden), ruwheid van de draden (vervuiling) en ook de weersomstandigheden. De meetcampagne met betrekking tot de continue interferentie is uitgevoerd op verschillende meetdagen onder verschillende weerscondities aan zowel een 380 kv HSV (vergelijkbaar met de te realiseren R380 kv verbinding nabij Schiphol) en tevens aan de bestaande 150 kv verbinding nabij Schiphol. De volgende tracés zijn bemeten: 380 kv: Bleiswijk (vergelijkbare Wintrack masten als de geplande R380 kv). 150 kv: Vijfhuizen (verlengde van het bestaande tracé langs Polderbaan). Appendix B.2 geeft de gedetailleerde locaties van deze meetcampagne naar continue interferentie. De meetcampagne bestond uit elektrische veldsterktemetingen in een relatief breed frequentiebereik van 10 khz tot 1000 MHz gedurende minstens 1 minuut. Daarnaast is er gemeten in de specifieke frequentiebanden van het ILS systeem en de VHF communicatie. De metingen zijn uitgevoerd op drie afstanden van de hoogspanningsleiding t.w.: onder de HSV op 0 meter; 14

17 op 50 m laterale afstand (loodrecht op de richting van de HSV); op 100 m laterale afstand (loodrecht op de richting van de HSV). Op basis van de verschillen in metingen over de drie afstanden wordt beoordeeld of de mogelijke verstoringen afkomstig zijn van de HSV dan wel van andere omgevingsfactoren. De meetcampagne is zodanig opgezet dat de elektrische veldsterkte metingen onder diverse weerscondities uitgevoerd zijn om de kans op het aantreffen van weersafhankelijke fenomenen, zoals corona, te vergroten. De metingen zijn uitgevoerd in de periode tussen februari en juni Per meting zijn naast het frequentiespectrum ook de actuele temperatuur en de relatieve vochtigheid geregistreerd. Appendix C.2 geeft het gedetailleerde meetprotocol m.b.t. de continue interferentiemetingen weer. Uit de verzamelde meetdata is beoordeeld of er significante verschillen te detecteren zijn in de elektrische veldsterkte onder diverse weerscondities en tussen het bestaande 150 kv tracé en het bemeten 380 kv tracé. 15

18 3 Analyse van de pulsvormige RF interferentie 3.1 Inleiding en conclusie In dit hoofdstuk wordt de analyse van het risico op elektromagnetische interferentie (EMI) veroorzaakt door pulsvormige verstoringen ten gevolge van schakelacties gerapporteerd. De analyse is tot stand gekomen op basis van de meetresultaten en de door Tennet TSO beschikbaar gestelde statistische gegevens m.b.t. schakelhandelingen in hoogspanningsverbindingen. Voor de mogelijke oorzaken van pulsvormige interferentie kan gesteld worden dat ze niet frequent optreden. Geplande schakelhandelingen zoals het aan- en uitschakelen van de hoogspanningsverbinding is over het algemeen minder dan 10 maal per jaar nodig. Kortsluiting komt nog veel minder vaak voor. Op basis van de meetresultaten van de veldsterkteniveaus zowel op 110 MHz als op 334 MHz en de aanname dat het langjarig gemiddelde van schakelacties minder dan 10 schakelhandelingen per tracé is, wordt het risico van elektromagnetische interferentie ten gevolge van schakelhandelingen in het 380 kv tracé op de VHF communicatie en het ILS systeem als niet significant beoordeeld. Hierbij wordt opgemerkt dat de metingen aan twee hoogspanningstracés ondanks de beperkte omvang van de meetcampagne (mede vanwege de operationele beperkingen) geacht worden voldoende informatie te geven om kwalitatief een indicatie te verkrijgen over de veldsterkteniveaus. Gegeven de gemeten lage veldsterkteniveaus afkomstig van de HSV en het feit dat de afstand tot de HSV en de VHF ontvanger in het vliegtuig of op de luchthaven vele malen groter is dan de meetafstand van max. 50 meter tot de HSV, mag er van uitgegaan worden dat de VHF ontvanger niet overstuurd wordt. Met betrekking tot het ILS systeem was op voorhand weinig informatie bekend over de mate waarin kortdurende pulsen worden gefilterd door de ILS ontvanger. De veldsterkteniveaus tijdens de schakelacties zijn daarom ingekoppeld in het ontvangstsignaal van het NLR Flight Inspection System (FIS) en de belangrijkste ILS parameters zijn beoordeeld. Aangezien er geen significante afwijkingen tijdens de gehele meetcampagne zijn geobserveerd wordt geconcludeerd dat de ingekoppelde veldsterktes geen risico vormen voor mogelijke interferentie op het ILS systeem. De gedetailleerde analyse is weergegeven in hoofdstuk

19 3.2 Analyse van de resultaten m.b.t. pulsvormige interferentie Elektrische veldsterkte metingen Tijdens de pulsvormige interferentiemetingen is de maximale elektrische veldsterkte gedurende één meting geregistreerd. De metingen bestonden deels uit referentiemetingen en deels uit metingen tijdens schakelhandelingen. De referentiemetingen betroffen metingen gedurende 30 seconden. De schakelmetingen duurden vanaf 3 seconden voorafgaand aan een schakelcommando tot de terugmelding van het Tennet schakelstation. De resultaten van de schakelmetingen van de eerste meetdag zijn weergegeven in Figuur 3-1 All measurements Maasvlakte Max values E fiels strength [dbuv/m] MHz 334 MHz Ref Ref measurement no. Figuur 3-1 Resultaten schakelmetingen Maasvlakte Voor de resultaten in Figuur 3-1 geldt: Metingen 1 t/m 21 afstand 50 meter tot HSV Metingen 22 t/m 41 afstand 0 meter tot HSV (onder de lijn) Metingen 42 t/m 65 afstand 0 meter (herhaald) Metingen 1,2,20,21,22,23,40,41,42,43,60,61,62,63,64,65 zijn referentie metingen. 17

20 De resultaten van de tweede meetdag te Werkendam langs tracé Geertruidenberg Krimpen a/d IJssel zijn weergegeven in Figuur 3-2. All measurements Werkendam Max values E fiels strength [dbuv/m] Measurement no. 110 MHz 334 MHz Ref Ref Figuur 3-2 Resultaten schakelmetingen Werkendam Voor de metingen in Figuur 3-2 geldt: Metingen 1 t/m 24 afstand 0 meter tot HSV (onder de lijn). Metingen 25 t/m 52 afstand 50 meter tot HSV. Metingen 1,2,3,6,13,14,17, 24, 24, 26, 27, 30, 33, 38, 39, 40, 43, 50, 51 zijn referentiemetingen. Voor beide meetcampagnes zijn geen significante verschillen waargenomen in de gemeten veldsterkte tussen de referentiemetingen en de fysieke schakelmetingen, zowel bij de spanningsals stroomschakelhandelingen. Hierbij wordt aangetekend dat de belasting van de hoogspanningslijn tijdens de schakelacties relatief laag was. De eerste meetdag werd gemiddeld A geschakeld wat overeenkomt met 3-5 % van I nominaal. De tweede meetdag werd tussen de 200 en 400 A geschakeld wat overeenkomt met % van I nominaal. Tevens is waargenomen dat er geen significant verschil gemeten in veldsterkte niveaus tussen de metingen op 0 meter en 50 meter afstand van de HSV op de eerste meetdag. De tweede dag is er een minimaal verschil gemeten (2 db) als functie van de afstand. De volgende aantekeningen worden hierbij gemaakt: Het verschil in veldsterkte op de tweede meetdag werd zowel tijdens de referentiemetingen als de schakelmetingen geconstateerd. De gemeten niveaus van de veldsterkte waren dusdanig laag dat deze in de buurt kwamen van de gevoeligheid van de spectrum analyser. 18

21 Het gemeten verschil valt in de orde grootte van de meetonzekerheid. De sterkte van de gemeten signalen ligt tussen de 20 en de 35 dbμv. De gevoeligheid van belangrijke communicatie- en navigatieontvangers ligt rond de 32 dbμv. De signalen zullen dus nauwelijks waargenomen worden, laat staan verstorend werken. De signaalsterkte van 35 dbμv hoort bij een geschakelde stroomsterkte van 200 A op een afstand van 50 meter. Bij een grotere stroom van 1200 A zal de veldsterkte toenemen met 15.6 db. Echter op een afstand van 700 meter (de korste afstand tussen vliegtuigen en de HSV) zal de veldsterkte 22.9 db afnemen in vergelijking met 50 meter. Uiteindelijk valt de veldsterkte op de landingsbaan ruim lager uit dan 35 dbμv. Een stroomsterkte van 1200 A is 30% van de maximale stroom van 4000 A van de 380 kv verbinding. 90% van de Nederlandse hoogspanningslijnen heeft een jaargemiddelde belasting kleiner dan 30%. Aangezien de gemeten veldsterkteniveaus tussen de referentiemetingen en de schakelacties geen significant verschil laten zien wordt verondersteld dat de gemeten veldsterkteniveaus veroorzaakt worden door de normale verstoring van de HSV dan wel de omgevingsruis. Er kunnen geen verschillen in veldsterkteniveaus aangetoond worden door de schakelacties welke boven de gevoeligheid van beide spectrum analyzers gedetecteerd kunnen worden. De meetwaarden op dag 2 laten een iets grotere spreiding zien tussen de metingen als functie van de afstand tot de 380 kv verbinding, echter deze verschillen worden als niet significant beoordeeld vanwege de meetonzekerheid welke geschat wordt op ± 2 db. Er dient opgemerkt te worden dat dat de metingen aan twee hoogspanningstracés ondanks de beperkte omvang van de meetcampagne (mede vanwege de operationele beperkingen) voldoende informatie geven om kwalitatief een indicatie te verkrijgen over de veldsterkteniveaus. De gemeten veldsterkteniveaus zijn voor de relevante frequenties van 110 MHz en 334 MHz dusdanig laag dat verondersteld mag worden dat deze veldsterkteniveaus geen invloed hebben op de VHF communicatie. Gegeven de gemeten lage veldsterkteniveaus en het feit dat de afstand tot de HSV en de VHF ontvanger in het vliegtuig of op de luchthaven vele malen groter is dan de meetafstand van max. 50 meter tot de HSV, mag er van uitgegaan worden dat de VHF ontvanger niet overstuurd wordt. Op basis van de meetresultaten van de veldsterkteniveaus zowel op 110 MHz als op 334 MHz en de aanname dat het langjarig gemiddelde van schakelacties minder dan 10 schakelhandelingen per tracé is, wordt het risico van elektromagnetische interferentie ten gevolge van schakelhandelingen in het 380 kv tracé op de VHF communicatie als niet 19

22 significant beoordeeld. De mogelijke interferentie op het ILS systeem wordt in sectie verder geanalyseerd ILS receiver metingen In de meetcampagne betreffende de pulsvormige verstoringen is voor beide meetdagen gebruik gemaakt van het NLR Flight Inspection System (FIS) voor de beoordeling van de gemeten veldsterkte niveaus tijdens de schakelhandelingen op een realistisch ILS meetsysteem. Het NLR Flight Inspection System (FIS) is een meetsysteem welke door het NLR gebruikt wordt voor testvluchten waarbij onder andere ILS data geanalyseerd dient te worden. Het FIS systeem is ingezet m.b.v. een externe ILS generator welke het Localiser en GlidePath signaal van het ILS kunnen genereren. De gemeten schakelpulsen worden samen met de omgevingsruis (danwel de normale elektrische veldsterkte van de HSV) d.m.v. een bi-directional coupler ingekoppeld in het externe ILS generator signaal. Het NLR FIS systeem ontvangt het gecombineerde signaal en de relevante ILS parameters worden geregistreerd en geanalyseerd. Er is beoordeeld of het FIS systeem kan locken op het generator signaal zowel tijdens de referentiemetingen als tijdens de schakelhandelingen. Op basis van de gemeten parameters van het FIS systeem is beoordeeld of de niveaus in elektrische veldsterkte verstoringen veroorzaken in gemeten signalen en of er in het systeem correcties toegepast worden. De beoordeelde ILS parameters zijn: Localiser Deviation Localiser Modulation Depth Localiser Automatic Gain Control Localiser Signal in Space Glidepath Deviation Glidepath Modulation Depth Glidepath Automatic Gain Control Glidepath Signal in Space De deviatie, modulatiediepte, AGC en Signal-in-Space parameters zijn in relatie tot elkaar beoordeeld op afwijkingen die mogelijk veroorzaakt zijn door de schakelpulsen. De resultaten van de gemeten ILS parameters zijn voor één van de schakelmetingen weergegeven in Figure

23 4.00E E E E E E E E E E+02 LLZDevR1 LLZMod1 LLZAGC1 LLZDev1 LLZAGCO1 LLZAGCc1 LLZSiS1 LLZDev2 LLZAGCO2 LLZAGCc2 LLZSiS2 LLZSiSA LLZDevA LLZModA LLZModS0 LLZModS1 LLZModS2 ErrLLZAS LLZModAS Figure 3-3 Gemeten ILS parameters tijdens een stroomschakelmeting (Maasvlakte) Figuur 3-3 geeft bovengenoemde (localiser) parameters weer tijdens een stroomschakelmeting. Gedurende de gehele periode voorafgaand en tijdens de schakelmeting zijn geen significante veranderingen in de ILS parameters waargenomen buiten de normale variaties in deze parameters. De overige figuren van de gemeten ILS parameters zijn grafisch weergegeven in Appendix A. Uit de resultaten wordt geconcludeerd dat ten gevolge van de schakelverschijnselen geen significante veranderingen in bovengenoemde parameters geobserveerd zijn. Aangezien er geen significante afwijkingen tijdens de gehele meetcampagne zijn geobserveerd wordt geconcludeerd dat de ingekoppelde veldsterktes op 0 en 50 meter laterale afstand van de hoogspanningslijn geen risico vormen voor mogelijke interferentie op het ILS systeem. Voor realistische afstanden van de ILS ontvanger in het vliegtuig tot de hoogspanningsverbinding van minimaal 770 meter wordt geconcludeerd dat de ingekoppelde pulsvormige verstoringen t.g.v. schakelhandelingen geen risico vormen voor mogelijke interferentie op het ILS systeem. 21

24 4 Analyse van de continue RF interferentie 4.1 Inleiding en conclusie In dit hoofdstuk wordt de analyse van het risico op elektromagnetische interferentie (EMI) t.g.v. continue interferentie gerapporteerd. De mate van continue interferentie is onder andere afhankelijk van het ontwerp van de mast (welke de grootte van het elektrisch veld bij de draden bepaald), de ruwheid van de draden (vervuiling) en ook de weersomstandigheden. Hierbij dient aangetekend te worden dat de nieuwste generatie 380 kv (Wintrack) hoogspanningsmasten ontworpen zijn om de mate van corona verschijnselen te minimaliseren. De meetcampagne is opgezet met metingen onder diverse weerscondities om de invloed van weersafhankelijke effecten op de mate van elektromagnetische interferentie (EMI) van de hoogspanningslijn te onderzoeken. De analyse is tot stand gekomen door de meetresultaten van de 150 kv en de 380 kv hoogspanningslijn onderling te vergelijken onder diverse weerscondities. Op basis van de meetresultaten met betrekking tot de continue interferentie wordt het risico ten gevolge van de geplande Randstad 380 kv verbinding als niet significant beoordeeld. Onder vochtige weersomstandigheden is wel een breedbandig signaal afkomstig van de hoogspanningslijn waargenomen (150 kv). Dit signaal was beperkt tot frequenties lager dan 100 MHz. Gezien de relatief lage veldsterktes en het feit dat deze storing optreedt buiten de voor de luchtvaart relevante frequenties wordt het risico van continue interferentie niet als significant beoordeeld. Hierbij moet worden opgemerkt dat de meetcampagne bestaande uit 7 meetdagen niet alle mogelijke weerscondities bestrijkt. Het is niet uitgesloten dat er onder bepaalde, extreme, weerscondities zich hogere elektrische veldsterktes voordoen. Echter de uitgevoerde metingen worden voldoende geacht voor bovengenoemde conclusies onder de meest voorkomende weerscondities. Op basis van de gemeten resultaten wordt verder onderzoek door uitbreiding van de meetcampagne niet zinvol geacht. 4.2 Analyse van de resultaten m.b.t. continue RF interferentie Gedurende de gehele meetcampagne zijn er meer dan 1000 frequentiespectra gemeten tussen de 10k Hz en de 1000 MHz. De spectra zijn gemeten in sample-max hold configuratie wat betekent dat het weergegeven niveau het hoogste niveau dat gedurende de meettijd van ongeveer 1 minuut is waargenomen. 22

25 De metingen betreffen de twee meetlocaties: Vijfhuizen (150 kv) en Bleiswijk (380 kv), onder verschillende weersomstandigheden en op drie verschillende afstanden van de hoogspanningslijn: 0 m (loodrecht onder de lijn), op 50 m en op 100 m laterale afstand. De metingen zijn uitgevoerd voor twee verschillende polarisatierichtingen (horizontaal, verticaal) en ten slotte zijn er verschillende antennes gebruikt voor verschillende frequentiebanden. De geregistreerde gemiddelde weerscondities tijdens de meetcampagne zijn weergegeven in Tabel 4-1 en Figuur 4-1. Hierbij wordt opgemerkt dat de weerscondities waaronder de metingen hebben plaatsgevonden varieerden van lage tot hoge temperatuur, van lage tot hoge relatieve vochtigheid en bij hoge dauwpuntstemperaturen. Tabel 4-1 De weersomstandigheden gedurende de 7 meetdagen. De temperatuur, dauwpuntstemperatuur en relatieve luchtvochtigheid zijn gemiddeld over de duur van de metingen Dag datum locatie HV temperatuur dauwpuntstemperatuur relatieve luchtvochtigheid (kv) (ºC) (ºC) (%) 1 23-feb-2011 Vijfhuizen feb-2011 Vijfhuizen mrt-2011 Bleiswijk mrt-2011 Bleiswijk apr-2011 Vijfhuizen jun-2011 Vijfhuizen jun-2011 Bleiswijk

26 Weerscondities temperatuur dauwpuntstemperatuur rel. vochtigheid Temperatuur [ C] Vochtigheid [%] Meetdag Figure 4-1 grafiek van de weerscondities gedurende de meetcampagne. Er wordt opgemerkt dat de meetcampagne naar continue interferentie hoewel beperkt in omvang, uitgevoerd is onder verschillende weerscondities. Op basis van de weersstatistieken van het KNMI (zoals weergegeven in Appendix D) kan geconcludeerd worden dat een deel van de metingen uitgevoerd is bij hoge dauwpuntstemperaturen. Het dauwpunt is een maat voor de absolute luchtvochtigheid. Figuren 4-2 en 4-3 tonen voorbeelden van gemeten frequentiespectra. Het minimum niveau van de elektrische veldsterkte (het ruisniveau) wordt bepaald door de gevoeligheid van de gebruikte apparatuur met antennes. Vanwege de gebruikte spectrum analyser en antenne combinaties voor de diverse frequentiespectra kan er een verschil in de ruisvloer zichtbaar zijn bij vergelijking van metingen in verschillende frequentiebanden. Boven het ruisniveau zijn verschillende signalen zichtbaar welke afkomstig zijn uit externe bronnen zoals radio of televisie zendstations. 24

27 Figure 4-2 Voorbeeld frequentiesprectrum meting van MHz met hierin aangegeven de invloed van externe stoorbronnen 25

28 Figure 4-3 Voorbeeld spectrummeting tussen 200 en 1000 MHz met hierin aangegeven de invloed van externe stoorbronnen Voor de beoordeling van de continue interferentie van de HSV worden met name de verschillen beoordeeld tussen de metingen over de verschillende meetafstanden tot de HSV. Figuur 4-4 toont een vergelijking van metingen op drie verschillende afstanden (0 m, 50 m en 100 m) van de hoogspanningslijn. De afname van de gemeten veldsterkte onder de 100 MHz met toenemende afstand is een indicatie dat deze interferentie van de hoogspanningslijn afkomstig is. 26

29 Figuur 4-4 Elektrische veldsterkte gemeten op drie verschillende afstanden van de HSV Van de meer dan 1000 gemeten frequentiespectra gedurende de gehele meetcampagne zijn in enkele metingen een afname van het signaalniveau met toenemende afstand tot de hoogspanningslijn waargenomen (zoals weergegeven in figuur 4-4). Dit betekent dat in slechts een enkel geval mogelijke interferentie van de hoogspanningslijn is waargenomen. Deze waarnemingen hebben enkel plaatsgevonden de tweede meetdag onder zeer vochtige weerscondities op de 150 kv verbinding op locatie Vijfhuizen. De exacte oorzaak van het beperkt aantal waarnemingen van continue elektromagnetische interferentie is op basis van de huidige meetcampagne niet te achterhalen. Echter deze wordt toegeschreven aan coronaverschijnselen rond de bedrading of statische ontlading over de isolatoren. De waargenomen continue interferentie is breedbandig, maar lijkt zich te beperken tot frequenties onder de 100 MHz. De weergegeven metingen bestrijken het gehele frequentiegebied tussen 10 khz en 1GHz. De frequentiebanden van belang voor dit onderzoek zijn de VHF communicatie en de ILS frequentiebanden. 27

30 Deze frequentiebanden zijn: MHz: VHF communicatie en ILS Localiser signaal MHz: Militaire luchtvaartcommunicatie tussen vliegtuigen onderling en tussen vliegtuigen en de grond MHz: Militaire luchtvaartcommunicatie en tevens radionavigatie (ILS Glidepath). In bovengenoemde frequentiebanden voor de luchtvaartcommunicatie en navigatie is gedurende de gehele meetcampagne geen noemenswaardige interferentie waargenomen. In de figuren hieronder zijn voorbeelden van metingen in deze frequentiebanden weergegeven. Figuur 4-5 Gemeten frequentiespectra tussen 108 en 137 MHz 28

31 Figuur 4-6 Gemeten frequentiespectra tussen 231 en 243 MHz Figuur 4-7 Gemeten frequentiespectra tussen 325 en 371 MHz 29

32 5 Conclusies en aanbevelingen In dit rapport zijn de resultaten en de analyses beschreven van de meetcampagnes naar de mogelijke elektromagnetische interferentie (EMI) van hoogspanningsverbindingen op de luchtvaart communicatie- en navigatiesystemen in het kader van de geplande R380 hoogspanningsverbinding nabij Schiphol. De luchtvaart communicatie- en navigatiesystemen welke onderzocht zijn, zijn met name de luchtvaart VHF communicatie en het Instrument Landing System. De meetcampagnes zijn verder gesplitst in het onderzoek naar de mogelijke verstoring van pulsvormige interferentie t.g.v. schakelhandelingen en continue interferentie. 5.1 Conclusies Op basis van de resultaten van de meetcampagnes betreffende de pulsvormige interferentie komt het NLR tot de volgende conclusies: Voor de mogelijke vormen van pulsvormige interferentie kan gesteld worden dat deze niet frequent optreden. Aan- en uitschakelen van de hoogspanningsverbinding komt over het algemeen minder dan 10 maal per jaar voor. Uitzonderlijke pulsvormige verstoringen zoals kortsluiting komen nog veel minder vaak voor. Gegeven de gemeten lage veldsterkteniveaus afkomstig van de HSV en het feit dat de afstand tot de HSV en de VHF ontvanger in het vliegtuig of op de luchthaven vele malen groter is dan de meetafstand van max. 50 meter tot de HSV, mag er van uitgegaan worden dat de VHF ontvanger niet overstuurd wordt. Aangezien er geen significante afwijkingen tijdens de gehele meetcampagne zijn geobserveerd in de werking van de ILS ontvanger tijdens het inkoppelen van de gemeten veldsterktes van de HSV, wordt geconcludeerd dat pulsvormige interferentie t.g.v. schakelhandelingen geen risico vormt voor mogelijke interferentie op het ILS systeem. Op basis van de meetresultaten van de veldsterkteniveaus zowel in de VHF frequentiebanden als de ILS frequentiebanden, wordt het risico van elektromagnetische interferentie ten gevolge van schakelhandelingen in het 380 kv tracé op de VHF communicatie en het ILS systeem als niet significant beoordeeld. 30

33 Op basis van de resultaten van de meetcampagne betreffende de continue (weersafhankelijke) interferentie komt het NLR tot de volgende conclusies: In een beperkt aantal metingen onder vochtige weerscondities is een toename van de door de hoogspanningsverbinding geproduceerde elektromagnetische verstoring geconstateerd door een verhoogde elektrische veldsterkte. Hierbij wordt opgemerkt dat de gemeten veldsterktes op 50 en 100 meter afstand van de HSV dusdanig laag zijn dat deze geen significante verstoring op de luchtvaartcommunicatie en navigatiesystemen veroorzaken. Tevens zijn in de relevante luchtvaart- communicatie en navigatie frequentiebanden geen verstoringen geobserveerd. Er wordt opgemerkt dat de meetcampagne naar continue interferentie hoewel beperkt in omvang, uitgevoerd is onder verschillende weerscondities. Er zijn geen aanwijzingen gevonden dat de 380 kv hoogspanningsverbinding meer interferentie veroorzaakt dan de bestaande 150 kv verbinding bij Schiphol. Het risico ten gevolge van de geplande Randstad 380 kv verbinding met betrekking tot continue interferentierisico s wordt op basis van deze meetcampagne als niet significant beoordeeld. Voor beide meetcampagnes wordt opgemerkt dat deze indicatieve informatie geven over de elektrische veldsterkteniveaus van zowel de schakelpulsen als over de continue interferentie onder verschillende condities. De resultaten worden echter als voldoende beoordeeld om kwalitatief tot bovenstaande conclusies te komen. Op basis van de meetresultaten wordt beoordeeld dat er geen aanleiding is tot uitbreiding van de meetcampagnes. 31

34 Referenties 1. G.B. van Baren et al; NLR-CR ; Onderzoek Veiligheidssituatie Schiphol in geval van Realisatie R380 Hoogspanningsverbinding; December NPR-CISPR/TR 18-1, Radio interference characteristics of overhead lines and highvoltage equipment, Part 1 Description of phenomena, 2 e editie NPR-CISPR/TR 18-1, Radio interference characteristics of overhead lines and highvoltage equipment, Part 2 Methods of measurement and procedure for determining limits, 2 e editie

35 Appendix A Data: ILS Systeem A.1 Schakelmetingen Maasvlakte Localizer metingen Ontvanger afgestemd op LOC frequentie (110 MHz) Afstand 50 meter Referentiemeting (beide stations in bedrijf): ils_012.xls 8.00E E E E E E E E E E E E+02 LLZDevR1 LLZMod1 LLZAGC1 LLZDev1 LLZAGCO1 LLZAGCc1 LLZSiS1 LLZDev2 LLZAGCO2 LLZAGCc2 LLZSiS2 LLZSiSA LLZDevA LLZModA LLZModS0 LLZModS1 LLZModS2 ErrLLZAS LLZModAS Sroomschakelmeting (Maasvlakte in bedrijf; Westerlee wordt uitgeschakeld): ils_026.xls 4.00E E E E E E E E E E+02 LLZDevR1 LLZMod1 LLZAGC1 LLZDev1 LLZAGCO1 LLZAGCc1 LLZSiS1 LLZDev2 LLZAGCO2 LLZAGCc2 LLZSiS2 LLZSiSA LLZDevA LLZModA LLZModS0 LLZModS1 LLZModS2 ErrLLZAS LLZModAS 33

36 Ontvanger afgestemd op LOC frequentie (110 MHz) Afstand 0 meter Referentiemeting (beide stations in bedrijf): ils_132.xls 4.00E E E E E E E E E+02 LLZDevR1 LLZMod1 LLZAGC1 LLZDev1 LLZAGCO1 LLZAGCc1 LLZSiS1 LLZDev2 LLZAGCO2 LLZAGCc2 LLZSiS2 LLZSiSA LLZDevA LLZModA LLZModS0 LLZModS1 LLZModS2 ErrLLZAS LLZModAS -1.40E+02 Stroomschakelmeting (Maasvlakte in bedrijf; Westerlee wordt uitgeschakeld): ils_066.xls 4.00E E E E E E E E E+02 LLZDevR1 LLZMod1 LLZAGC1 LLZDev1 LLZAGCO1 LLZAGCc1 LLZSiS1 LLZDev2 LLZAGCO2 LLZAGCc2 LLZSiS2 LLZDevA LLZModA LLZModS0 LLZModS1 LLZModS2 ErrLLZAS LLZModAS -1.40E+02 34

37 A.2 Schakelmetingen Maasvlakte Glidepath metingen Ontvanger afgestemd op GP frequentie (334 MHz); Afstand 50 meter Referentiemeting (beide stations in bedrijf): ils_014.xls 2.00E E GPDevR1 GPAGC1 GPAGCO1-2.00E+01 GPAGCc1 GPSiS1 GPAGCO2-4.00E+01 GPAGCc2 GPSiS2 GPSiSA GPDev1-6.00E+01 GPDev2 GPDevA GPModS0-8.00E+01 GPModS1 GPModS2 ErrGPAS GPModAS -1.00E E+02 Stroomschakelmeting (Maasvlakte in bedrijf; Westerlee wordt ingeschakeld): ils_040.xls 2.00E E E E E E E+02 GPDevR1 GPAGC1 GPAGCO1 GPAGCc1 GPSiS1 GPAGCO2 GPAGCc2 GPSiS2 GPSiSA GPDev1 GPDev2 GPDevA GPModS0 GPModS1 GPModS2 ErrGPAS GPModAS -1.20E+02 35

38 Ontvanger afgestemd op GP frequentie (334 MHz); Afstand 0 meter Referentiemeting (beide stations in bedrijf): ils_136.xls 1.50E E E E E E+02 GPDevR1 GPMod1 GPAGC1 GPAGCO1 GPAGCc1 GPSiS1 GPAGCO2 GPAGCc2 GPSiS2 GPSiSA GPDev1 GPDev2 GPDevA GPModA GPModS0 GPModS1 GPModS2 ErrGPAS GPModAS -1.50E+02 Spanningsschakelmeting (Maasvlakte uitgeschakeld; Westerlee wordt uitgeschakeld): ils_082.xls 2.00E E E E E E E GPDevR1 GPAGC1 GPAGCO1 GPAGCc1 GPSiS1 GPAGCO2 GPAGCc2 GPSiS2 GPSiSA GPDev1 GPDev2 GPDevA GPModS0 GPModS1 GPModS2 ErrGPAS GPModAS -1.20E+02 36

39 A.3 Schakelmetingen Werkendam Localizer metingen Ontvanger afgestemd op LOC frequentie (110 MHz); Afstand 65 meter Referentiemeting (beide stations in bedrijf): ils_074.xls 6.00E E E E E E E E E+02 LLZDevR1 LLZMod1 LLZAGC1 LLZDev1 LLZAGCO1 LLZAGCc1 LLZSiS1 LLZDev2 LLZAGCO2 LLZAGCc2 LLZSiS2 LLZSiSA LLZDevA LLZModA LLZModS0 LLZModS1 LLZModS2 ErrLLZAS LLZModAS -1.20E E+02 Stroomschakelmeting (Geertruidenberg in bedrijf; Krimpen wordt uitgeschakeld): ils_066.xls 6.00E E E E E E E E E E+02 LLZDevR1 LLZMod1 LLZAGC1 LLZDev1 LLZAGCO1 LLZAGCc1 LLZSiS1 LLZDev2 LLZAGCO2 LLZAGCc2 LLZSiS2 LLZSiSA LLZDevA LLZModA LLZModS0 LLZModS1 LLZModS2 ErrLLZAS LLZModAS -1.40E+02 37

40 Ontvanger afgestemd op LOC frequentie (110 MHz) Afstand 0 meter Referentiemeting (beide stations in bedrijf): ils_010.xls 6.00E E E E E E E E E+02 LLZDevR1 LLZMod1 LLZAGC1 LLZDev1 LLZAGCO1 LLZAGCc1 LLZSiS1 LLZDev2 LLZAGCO2 LLZAGCc2 LLZSiS2 LLZSiSA LLZDevA LLZModA LLZModS0 LLZModS1 LLZModS2 ErrLLZAS LLZModAS -1.20E E+02 Stroomschakelmeting (Maasvlakte in bedrijf; Westerlee wordt uitgeschakeld): ils_006.xls 6.00E E E E E E E E E+02 LLZDevR1 LLZMod1 LLZAGC1 LLZDev1 LLZAGCO1 LLZAGCc1 LLZSiS1 LLZDev2 LLZAGCO2 LLZAGCc2 LLZSiS2 LLZSiSA LLZDevA LLZModA LLZModS0 LLZModS1 LLZModS2 ErrLLZAS LLZModAS -1.20E E+02 38

41 A.4 Schakelmetingen Werkendam Glidepath metingen Ontvanger afgestemd op GP frequentie (334 MHz); Afstand 65 meter Referentiemeting (beide stations in bedrijf): ils_098.xls 8.00E E E E E E E E E+01 GPDevR1 GPMod1 GPAGC1 GPAGCO1 GPAGCc1 GPSiS1 GPAGCO2 GPAGCc2 GPSiS2 GPSiSA GPDev1 GPDev2 GPDevA GPModA GPModS0 GPModS1 GPModS2 ErrGPAS GPModAS -1.00E E+02 Stroomschakelmeting (Geertruidenberg wordt ingeschakeld; Krimpen in bedrijf): ils_96.xls 8.00E E E E E E E E E+01 GPDevR1 GPMod1 GPAGC1 GPAGCO1 GPAGCc1 GPSiS1 GPAGCO2 GPAGCc2 GPSiS2 GPSiSA GPDev1 GPDev2 GPDevA GPModA GPModS0 GPModS1 GPModS2 ErrGPAS GPModAS -1.00E E+02 39

42 Ontvanger afgestemd op GP frequentie (334 MHz); Afstand 0 meter Referentiemeting (beide stations in bedrijf): ils_046.xls 1.50E E E E E E+02 GPDevR1 GPMod1 GPAGC1 GPAGCO1 GPAGCc1 GPSiS1 GPAGCO2 GPAGCc2 GPSiS2 GPSiSA GPDev1 GPDev2 GPDevA GPModA GPModS0 GPModS1 GPModS2-1.50E+02 Spanningsschakelmeting (Geertruidenberg wordt uitgeschakeld; Krimpen in bedrijf): ils_ 028.xls 1.50E E E E E E GPDevR1 GPMod1 GPAGC1 GPAGCO1 GPAGCc1 GPSiS1 GPAGCO2 GPAGCc2 GPSiS2 GPSiSA GPDev1 GPDev2 GPDevA GPModA GPModS0 GPModS1 GPModS2-1.50E+02 40

43 Appendix B Locaties van de meetcampagnes B.1 Meetcampagne pulsvormige interferentie 1e Locatie pulsvormige interferentie (Maasvlakte coördinaten: N51º E4º ) 2e Locatie pulsvormige interferentie (Werkendam coordinaten: N 51º45.458, E 4º51.91 ) 41

44 B.2 Meetcampagne continue interferentie Locatie continue interferentie (150 kv) Vijfhuizen coördinaten: N52º E4º Locatie continue interferentie (380 kv) Bleiswijk coördinaten: N52º E4º

45 Appendix C Meetprotocollen C.1 Meetprotocol pulsvormige interferentie schakelmetingen vrijdag 8 april 2011 bij mast 63 op de Maasvlakte type Maasvlakte Westerlee type afstand 1 referentie 1 1 localizer 50 2 referentie 1 1 glidepath 50 3 VSKB uit 1 localizer 50 4 stroom 1 -> 0 1 localizer 50 5 spanning 0 1 -> 0 localizer 50 6 spanning 0 -> 1 0 localizer 50 7 stroom 1 0 -> 1 localizer 50 8 stroom 1 1 -> 0 localizer 50 9 spanning 1 -> 0 0 localizer spanning 0 0 -> 1 localizer stroom 0 -> 1 1 localizer stroom 1 -> 0 1 glidepath spanning 0 1 -> 0 glidepath spanning 0 -> 1 0 glidepath stroom 1 0 -> 1 glidepath stroom 1 1 -> 0 glidepath spanning 1 -> 0 0 glidepath spanning 0 0 -> 1 glidepath stroom 0 -> 1 1 glidepath referentie 1 1 glidepath referentie 1 1 localizer referentie 1 1 localizer 0 23 referentie 1 1 glidepath 0 24 stroom 1 -> 0 1 localizer 0 25 spanning 0 1 -> 0 localizer 0 26 spanning 0 -> 1 0 localizer 0 27 stroom 1 0 -> 1 localizer 0 28 stroom 1 1 -> 0 localizer 0 29 spanning 1 -> 0 0 localizer 0 30 spanning 0 0 -> 1 localizer 0 31 stroom 0 -> 1 1 localizer 0 32 stroom 1 -> 0 1 glidepath 0 33 spanning 0 1 -> 0 glidepath 0 34 spanning 0 -> 1 0 glidepath 0 35 stroom 1 0 -> 1 glidepath 0 36 stroom 1 1 -> 0 glidepath 0 37 spanning 1 -> 0 0 glidepath 0 38 spanning 0 0 -> 1 glidepath 0 39 stroom 0 -> 1 1 glidepath 0 40 referentie 1 1 glidepath 0 43

46 type Maasvlakte Westerlee type afstand 41 referentie 1 1 localizer 0 42 referentie 1 1 localizer 0 43 referentie 1 1 glidepath 0 44 stroom 1 -> 0 1 localizer 0 45 spanning 0 1 -> 0 localizer 0 46 spanning 0 -> 1 0 localizer 0 47 stroom 1 0 -> 1 localizer 0 48 stroom 1 1 -> 0 localizer 0 49 spanning 1 -> 0 0 localizer 0 50 spanning 0 0 -> 1 localizer 0 51 stroom 0 -> 1 1 localizer 0 52 stroom 1 -> 0 1 glidepath 0 53 spanning 0 1 -> 0 glidepath 0 54 spanning 0 -> 1 0 glidepath 0 55 stroom 1 0 -> 1 glidepath 0 56 stroom 1 1 -> 0 glidepath 0 57 spanning 1 -> 0 0 glidepath 0 58 spanning 0 0 -> 1 glidepath 0 59 stroom 0 -> 1 1 glidepath 0 60 referentie 1 1 glidepath 0 61 referentie 1 1 localizer 0 62 VSKB sluiten 1 localizer 0 63 referentie trafo aan 1 localizer 0 64 referentie 1 1 localizer 0 65 referentie 1 1 glidepath 0 schakelmetingen donderdag 23 juni 2011 Werkendam type Geertruidenberg Krimpen a/d IJssel type afstand 1 Referentie 1 1 Localizer 0 2 Referentie 1 1 Localizer 0 3 Referentie 1 1 Localizer 0 4 Stroom 1 -> 0 1 Localizer 0 5 Spanning 0 1 -> 0 Localizer 0 6 Referentie 0 0 Localizer 0 7 Spanning 0 -> 1 0 Localizer 0 8 Stroom 1 0 -> 1 Localizer 0 9 Spanning 1 1 -> 0 Localizer 0 10 Spanning 1 -> 0 0 Localizer 0 11 Spanning 0 0 -> 1 Localizer 0 12 Stroom 0 -> 1 1 Localizer 0 13 Referentie 1 1 Localizer 0 14 Referentie 1 1 Glidepath 0 15 Stroom 1 -> 0 1 Glidepath 0 44

47 type Geertruidenberg Krimpen a/d IJssel type afstand 16 Spanning 0 1 -> 0 Glidepath 0 17 Referentie 0 0 Glidepath 0 18 Spanning 0 -> 1 0 Glidepath 0 19 Stroom 1 0 -> 1 Glidepath 0 20 Stroom 1 1 -> 0 Glidepath 0 21 Spanning 1 -> 0 0 Glidepath 0 22 Spanning 0 0 -> 1 Glidepath 0 23 Stroom 0 -> 1 1 Glidepath 0 24 Referentie 1 1 Glidepath 0 25 Test 1 1 Localizer Referentie 1 1 Localizer Referentie 1 1 Localizer Stroom 1 -> 0 1 Localizer Spanning 0 1 -> 0 Localizer Referentie 0 0 Localizer Spanning 0 -> 1 0 Localizer Stroom 1 0 -> 1 Localizer Referentie 1 1 Localizer Stroom 1 1 -> 0 Localizer Spanning 1 -> 0 0 Localizer Spanning 0 0 ->1 Localizer Stroom 0 -> 1 1 Localizer Referentie 1 1 Localizer Referentie 1 1 Glidepath Referentie 1 1 Glidepath Stroom 1 -> 0 1 Glidepath Spanning 0 1 -> 0 Glidepath Referentie 0 0 Glidepath Spanning 0 -> 1 0 Glidepath Stroom 1 0 -> 1 Glidepath Stroom 1 1 -> 0 Glidepath Spanning 1 -> 0 0 Glidepath Spanning 0 0 -> 1 Glidepath Stroom 0 -> 1 1 Glidepath Referentie 1 1 Glidepath Referentie 1 1 Localizer 50 45

48 C.2 Meetprotocol continue interferentie Meting Afstand tijdsduur Band Antenne Pol Veld Analyzer RBW 1 0 1min 10kHz - 30 MHz TA12 HH1 H FSV 1kHz 30MHz - 250MHz TA1 H E ESU 100kHz min 10kHz - 30 MHz TA12 HH1 H FSV 1kHz 30MHz - 250MHz TA1 H E ESU 100kHz 3 0 1min 10kHz - 30 MHz TA12 HH2 E FSV 1kHz 30MHz - 250MHz TA1 V E ESU 100kHz min 10kHz - 30 MHz TA12 HH2 E FSV 1kHz 30MHz - 250MHz TA1 V E ESU 100kHz 5 0 1min 10kHz - 30 MHz TA26 V E FSV 1kHz 30MHz - 250MHz TA1 V E ESU 100kHz min 10kHz - 30 MHz TA26 V E FSV 1kHz 30MHz - 250MHz TA1 V E ESU 100kHz 7 0 1min 108MHz - 137MHz TA1 V E FSV 1kHz 200MHz - 1GHz TA50 V E ESU 100kHz min 108MHz - 137MHz TA1 V E FSV 1kHz 200MHz - 1GHz TA50 V E ESU 100kHz 9 0 1min 108MHz - 137MHz TA1 H E FSV 1kHz 200MHz - 1GHz TA50 H E ESU 100kHz min 108MHz - 137MHz TA1 H E FSV 1kHz 200MHz - 1GHz TA50 H E ESU 100kHz min 231MHz - 243MHz TA1 H E FSV 1kHz 200MHz - 1GHz TA50 H E ESU 100kHz min 231MHz - 243MHz TA1 H E FSV 1kHz 200MHz - 1GHz TA50 H E ESU 100kHz min 231MHz - 243MHz TA1 V E FSV 1kHz 200MHz - 1GHz TA50 H E ESU 100kHz min 231MHz - 243MHz TA1 V E FSV 1kHz 200MHz - 1GHz TA50 H E ESU 100kHz min 325MHz - 371MHz TA50 H E FSV 1kHz 46

49 Meting Afstand tijdsduur Band Antenne Pol Veld Analyzer RBW min 325MHz - 371MHz TA50 H E FSV 1kHz min 325MHz - 371MHz TA50 V E FSV 1kHz min 325MHz - 371MHz TA50 V E FSV 1kHz min 10kHz - 30 MHz TA12 HH1 H FSV 1kHz 30MHz - 250MHz TA1 H E ESU 100kHz min 10kHz - 30 MHz TA12 HH1 H FSV 1kHz 30MHz - 250MHz TA1 H E ESU 100kHz min 10kHz - 30 MHz TA12 HH2 E FSV 1kHz 30MHz - 250MHz TA1 V E ESU 100kHz min 10kHz - 30 MHz TA12 HH2 E FSV 1kHz 30MHz - 250MHz TA1 V E ESU 100kHz min 10kHz - 30 MHz TA26 V E FSV 1kHz 30MHz - 250MHz TA1 V E ESU 100kHz min 10kHz - 30 MHz TA26 V E FSV 1kHz 30MHz - 250MHz TA1 V E ESU 100kHz min 108MHz - 137MHz TA1 V E FSV 1kHz 200MHz - 1GHz TA50 V E ESU 100kHz min 108MHz - 137MHz TA1 V E FSV 1kHz 200MHz - 1GHz TA50 V E ESU 100kHz min 108MHz - 137MHz TA1 H E FSV 1kHz 200MHz - 1GHz TA50 H E ESU 100kHz min 108MHz - 137MHz TA1 H E FSV 1kHz 200MHz - 1GHz TA50 H E ESU 100kHz min 231MHz - 243MHz TA1 H E FSV 1kHz 200MHz - 1GHz TA50 H E ESU 100kHz min 231MHz - 243MHz TA1 H E FSV 1kHz 200MHz - 1GHz TA50 H E ESU 100kHz min 231MHz - 243MHz TA1 V E FSV 1kHz 200MHz - 1GHz TA50 H E ESU 100kHz min 231MHz - 243MHz TA1 V E FSV 1kHz 200MHz - 1GHz TA50 H E ESU 100kHz 47

50 Meting Afstand tijdsduur Band Antenne Pol Veld Analyzer RBW min 325MHz - 371MHz TA50 H E FSV 1kHz min 325MHz - 371MHz TA50 H E FSV 1kHz min 325MHz - 371MHz TA50 V E FSV 1kHz min 325MHz - 371MHz TA50 V E FSV 1kHz min 10kHz - 30 MHz TA12 HH1 H FSV 1kHz 30MHz - 250MHz TA1 H E ESU 100kHz min 10kHz - 30 MHz TA12 HH1 H FSV 1kHz 30MHz - 250MHz TA1 H E ESU 100kHz min 10kHz - 30 MHz TA12 HH2 E FSV 1kHz 30MHz - 250MHz TA1 V E ESU 100kHz min 10kHz - 30 MHz TA12 HH2 E FSV 1kHz 30MHz - 250MHz TA1 V E ESU 100kHz min 10kHz - 30 MHz TA26 V E FSV 1kHz 30MHz - 250MHz TA1 V E ESU 100kHz min 10kHz - 30 MHz TA26 V E FSV 1kHz 30MHz - 250MHz TA1 V E ESU 100kHz min 108MHz - 137MHz TA1 V E FSV 1kHz 200MHz - 1GHz TA50 V E ESU 100kHz min 108MHz - 137MHz TA1 V E FSV 1kHz 200MHz - 1GHz TA50 V E ESU 100kHz min 108MHz - 137MHz TA1 H E FSV 1kHz 200MHz - 1GHz TA50 H E ESU 100kHz min 108MHz - 137MHz TA1 H E FSV 1kHz 200MHz - 1GHz TA50 H E ESU 100kHz min 231MHz - 243MHz TA1 H E FSV 1kHz 200MHz - 1GHz TA50 H E ESU 100kHz min 231MHz - 243MHz TA1 H E FSV 1kHz 200MHz - 1GHz TA50 H E ESU 100kHz min 231MHz - 243MHz TA1 V E FSV 1kHz 200MHz - 1GHz TA50 H E ESU 100kHz min 231MHz - 243MHz TA1 V E FSV 1kHz 48

51 Meting Afstand tijdsduur Band Antenne Pol Veld Analyzer RBW 200MHz - 1GHz TA50 H E ESU 100kHz min 325MHz - 371MHz TA50 H E FSV 1kHz min 325MHz - 371MHz TA50 H E FSV 1kHz min 325MHz - 371MHz TA50 V E FSV 1kHz min 325MHz - 371MHz TA50 V E FSV 1kHz 49

52 Appendix D Statistiek weerscondities (bron Figuur 6-1 Dauwpuntstemperatuur op de meetdagen naar continue interferentie Figuur 6-2 Cumulatieve dauwpuntstemperatuur op Schiphol (periode ) 50