Bettungsmaterialien für Hoch- und Höchstspannungskabel · Folie 21 Vielen Dank für Ihre...
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Folie 1 Bettungsmaterialien für Hoch- und Höchstspannungskabel Dr. Andreas Märten, HeidelbergCement AG, Geotechnik, Ennigerloh InfraTech 2014 – Essen – 15./16. Januar 2014
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Folie 1
Bettungsmaterialien fürHoch- und Höchstspannungskabel
Dr. Andreas Märten, HeidelbergCement AG, Geotechnik, Ennigerloh
InfraTech 2014 – Essen – 15./16. Januar 2014
Folie 2
Netzentwicklungsplan 2012 (1. Entwurf, Leitszenario B2022)
Quelle: NEP 2012, Stand: Mai 2012, www.netzentwicklungsplan.de
ca. 1.300 km Verstärkungauf bestehenden Gestängen
ca. 2.800 km neue Leitungenauf bestehenden Trassen
ca. 3.800 km neue Leitungenauf neuen Trassen
Folie 3
Gliederung
Einleitung
Hochwärmeleitfähiger SpezialbetonPowercrete®
Hochwärmeleitfähige VerfüllbaustoffeCableCem®
Zusammenfassung
Folie 4
Wärmeleitfähigkeiten verschiedener
Bettungsmaterialien
Powercrete® / CableCem®
erschließen ein neuestechnisches Niveau
0
1
2
3
4
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6
Pow
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trocken
feucht
Folie 5
Bettung von erdverlegten Hoch- und Höchstspannungskabeln
Hochwärmeleitfähiger Spezialbeton
Bettung im Kabelgraben
Hochwärmeleitfähiger
Spezialbeton
Powercrete®
Optimale Wärmeableitung an den umgebenden
Untergrund
Folie 6
Wärmeleitbeton – Praxisversuch bei nkt cables in Köln
Folie 7
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
0 500000 1e+06 1.5e+ 06 2e+ 06 2 .5e+06
I
ts
A 2000 A1800 A
1500 A
Wärmeleitbeton – Praxisversuch bei nkt cables in Köln
Folie 8
Wärmeleitbeton – Praxisversuch bei nkt cables in Köln
Prof. Brakelmann
Strom- Kabeltemperatur
stärke Sand Powercrete Reduzierung
A °C °C %
2.000 90 55 39
1.800 80 44 45
1.500 59 36 39
Folie 9
Wärmeleitbeton – Verbesserung Strombelastbarkeit
+ rd. 40 %
Strombelastbarkeit bzw. Übertragungsleistung
Quelle: überarbeitet nach [14]
110 kV / 2500 Al
Folie 10
Wärmeleitbeton – Entschärfung von Hotspots möglich
952 A (180 MVA)404 A (7 MVA)1,
50
1,20
b = 0,60
yo
Quelle: [14]0,
30
Stro
mbe
last
bark
eit
Überdeckung
= 1 W/(mK)
= 4 W/(mK)
Notwendiger thermischstabilisierter Querschnittmit = 4 W/(mK):
V = (1,80 m – 1,05 m) * 0,60 m
V = 0,45 m3/m
Folie 11
Quelle [11]
Wärmeleitbeton – Reduzierung der Trassenbreite
Die Gesamtbreite der Trasse kann um ca. 57% reduziert werden!
Folie 12
Basisschicht & Haltebänke
Betonage
Powercrete® – Praxisbeispiel
Folie 13
Hochwärmeleitfähiger Verfüllbaustoff – Anwendungsgebiete
Verfüllung von Kabel/Hüllrohr-Systemen
Hochwärmeleitfähiger
Verfüllbaustoff
CableCem®
Optimale
Wärmeübertragung
mit CableCem verfülltes Kabel/Hüllrohr-System
Folie 14
CableCem® – Praxisbeispiel
Anlandung Kabel Offshore-Windpark
Anlandungsbauwerk
Folie 15
CableCem® – Praxisbeispiel
Zulauf Suspension
Überlauf
Kabel
Hüllrohr
Kopfplatte
Folie 16
CableCem® – Praxisbeispiel
Kabelanbindung Offshore-Windpark Thornton Bank an 150 KV-Netz Oostende
Quelle: De Keerkring
Folie 17
CableCem® – Kooperation Tracto-Technik
Überbohrkopf
Überbohr-verfahren
Quelle: Tracto-Technik
Folie 18
CableCem® – Überbohrversuch
Folie 19
CableCem® – Überbohrversuch
Hüllrohr
Kabel
Gestänge
Folie 20
Zusammenfassung
Hochwärmeleitfähiger Spezialbeton (Powercrete®) Steigerung der Strombelastbarkeit Reduzierung des Leiterquerschnittes Wechsel auf Aluminiumleiter möglich Entschärfung von „Hotspots“ Durch Kabel-Bündelung Reduzierung der magnetischen Induktion Reduzierung Trassenbreite möglich
Hochwärmeleitfähige Verfüllbaustoffe (CableCem®) Verfüllung von Kabel-Hüllrohr-Systemen Hochfließfähig, sedimentationsstabil Kabelbergung möglich
Folie 21
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit
Ansprechpartner Powercrete® bei Heidelberger Beton:
Alexis PimpachiridisTel. 06221 481 9657Mobil: 0170 283 56 07E-mail: [email protected]
Ansprechpartner CableCem® bei HC Geotechnik:
Christoph SchemmannTel.: 02524 29 51 732Mobil: 0170 4522 824 E-mail: [email protected]
Folie 22
Wärmeleitbeton – Reduzierung Magnetfeld durch Bündelung
a Messung Erdoberflächeb Messung in 1 m Höhe
GrenzwertBImsch
mag
netis
che
Indu
ktio
n
horizontaler Kabelabstand
12
a
b
ab
h = 0,60 m= 1 W/(mK)
= 4
W/(m
K)
1,0
m3 /m
21,2 m3/m1
110 kV VPE Einleiterkabel für 260 MVA Dauerlast (1365 A)
Quelle: [14]
h = 1,32 m
Folie 23
Powercrete® – Technische Eigenschaften
4 W/(mK)
3 W/(mK)
F1 - SV
C12/15
ca. 2,1 bis 2,3 kg/dm³
16 mm
Wärmeleitfähigkeit (feucht)
Wärmeleitfähigkeit (trocken)(Trocknung bei 80°C bis zur Gewichtskonstanz)
Mögliche Konsistenzklassen
Druckfestigkeitsklasse(DIN EN 206-1 / DIN 1045-2)
Festrohdichte(DIN EN 12390)
Größtkorn der Gesteinskörnung
Folie 24
hoch fließfähig
5 h
3 Vol.-%
Wärmeleitfähigkeit (feucht)
Konsistenz
Verarbeitungszeit
Wasserabsetzen
Einaxiale Druckfestigkeit nach 28 d (In Anlehnung an DIN EN 196-1)
Thermischer Widerstand (feucht)
2,5 W/(mK)
0,4 W/(mK)
0,5 N/mm²
CableCem® F 0,4 CableCem® F 0,8
1,3 W/(mK)
0,8 W/(mK)
CableCem® – Technische Eigenschaften
Folie 25
CableCem® – Direkte Verarbeitung Siloware
Folie 26
Werksfertige Verfüllbaustoffe – Mischaggregate
Kolloidalmischer(hochtourig)
Durchlaufmischer(niedertourig)
Folie 27
Gliederung
Einleitung und Übersicht
Hochwärmeleitfähiger Spezialbeton
Hochwärmeleitfähige Verfüllbaustoffe
Zusammenfassung
Folie 28
Gliederung
Einleitung und Übersicht
Hochwärmeleitfähiger Spezialbeton
Hochwärmeleitfähige Verfüllbaustoffe
Zusammenfassung
Folie 29
Gliederung
Einleitung und Übersicht
Hochwärmeleitfähiger Spezialbeton
Hochwärmeleitfähige Verfüllbaustoffe
Zusammenfassung
