Specifieke magneetveld zones 150 kV schakelstation Boxtel.
IJsselstein, 17 september 2010
In opdracht van TenneT B.V.
Jenastraat 4 3401 WJ IJsselstein Nederland
tel: +31 30 686 52 91 fax: +31 30 68652 92 mob: +31 623994261
Mail:
[email protected] kamer van koophandel Haaglanden, nr.27247716 BTW nr.NL 8126.92.019.B01
1
Inhoud: Blz.
Samenvatting
3.
1. Inleiding.
4.
2. Uitgang punten. 2.1 Algemeen. 2.2 Basisgegevens fase 1. 2.3 Basisgegevens fase 2
5. 6. 7.
3. Berekening resultaten.
8.
4. Magnetische velden en gezondheid effecten.
9.
5. Zone berekening.
10.
6. Conclusie.
11.
7. Bijlage 1: Plattegrond schakelstation.
12
8. Bijlage 2: Plattegrond schakelstation fase 1.
13
9. Bijlage 2: Plattegrond schakelstation fase 2.
14
10. Bijlage 3: Grafische weergave Magnetische Velden.
15 t/m 17.
2
Samenvatting. In het kader van het 150 kV project Boxtel – Oirschot wordt een nieuw schakelstation gebouwd in de gemeente Boxtel ( zie plattegrond bijlage 1) en verbonden middels een ondergronds 150 kV hoogspanning tracé gerealiseerd tussen de opstijg mast 53 en 54 te Oirschot en het nieuw te realiseren 150 kV schakelstation te Boxtel. Dit rapport behandelt de Electro Magnetische velden aan de rand van het schakelstation. In de eerste fase van de bouw van het schakelstation worden de twee voedende kabelverbindingen ingevoerd in het schakelstation en aangesloten op een scheider. Het transportvermogen van de kabelverbinding bedraagt 195 MVA, dit betekendt 750 Ampère over twee circuits. Deze stroom loopt ook door de tijdelijke koppelkabels en schakel installatie naar de transformatoren. ( zie bijlage 2, fase 1) In fase 2 wordt er een compleet schakelstation gebouwd met bovengrondse installaties. Het vermogen wordt dan 2 x 100 MVA ( 385 Ampère per verbinding ) De Electro Magnetische velden zijn berekend op de plaatsen welke zich het dichtste bij het hekwerk van het schakelstation bevinden. ( zie bijlage 3, fase 2)
3
1. Inleiding. In het kader van het project Oirschot – Boxtel wordt een nieuw 150 kV schakelstation gebouwd in de gemeente Boxtel. Het schakelstation wordt via een ondergrondse kabel verbinding ingelast op de bovenlijn Tilburg Noord _ Best – Eindhoven Noord tussen mast 53 en 54 op het grond gebied van de gemeente Oirschot. Omdat hier sprake is van de aanleg van een nieuwe hoogspanning kabel verbinding wordt rekening gehouden met het advies omtrent hs-lijnen van het ministerie van VROM ( zie ook hoofdstuk 2 “Uitgangpunten” ) In dit advies wordt aangeraden om bij de tracé keuze van nieuwe hs-verbindingen zo min mogelijk woningen, scholen, crèches en kinder opvang plaatsen binnen de zogenaamde specifieke magneetveldzones te laten vallen. De specifieke magneetveldzone zone is de zone waarbinnen de sterkte van het magneetveld hoger is dan 0,4 microTesla (μT). Voor meer informatie wordt verwezen naar het hoofdstuk 4 ( magnetische velden en gezondheid effecten). In hoofdstuk 2 worden de uitgangs punten weergegeven die zijn toegepast bij de berekeningen. De resultaten van de berekeningen zijn weergegeven in hoofdstuk 3. In hoofdstuk 4 is een achtergrond beschouwing van de gezondheid aspecten van de magnetische velden van hoogspanningslijnen opgenomen, waarin teven het huidige beleid van de Nederlandse Overheid ten aanzien van hoogspanningslijnen kort is samengevat. De conclusies zijn weergegeven in hoofdstuk 6.
4
2. Uitgangspunten. 2.1 Algemeen. De berekeningen zijn gebaseerd op de volgende uitgangspunten: Advies van het ministerie van VROM met betrekking tot hoogspanningslijnen met als kenmerk SA/2005183118; inclusief bijlage 1: “nadere uitwerking van het advies van de Staatssecretaris van VROM met betrekking tot hoogspanningslijnen”. Cigré 104 – Magnetic field in HV cable systems 1 / Systems without Ferromagnetic component – Joint Task Force 36.01/21 , June 1996. Handreiking van het Rijks Instituut voor Volksgezondheid en Milieu (RIVM) voor het berekenen van de specifieke 0,4 micro-Tesla zone in de buurt van bovengrondse hoogspanningslijnen, versie 3.0, 25 juni 2009. De veldsterktes zijn berekend op een hoogte van 1 meter boven maaiveld, conform het advies van VROM. De berekeningen zijn uitgevoerd met het software pakket van HKS Consultancy Voor de fasestromen door de 150 kV kabels is rekening gehouden met 50% van de ontwerpstroom ( 100% van de ontwerpstroom komt overeen met een transport capaciteit van 195 MVA voor fase 1 en van 2 x 100 MVA voor fase 2. Voor het modelleren van het tracé is gebruik gemaakt van de plattergrond van het schakelstation De magnetische veldsterkte wordt uitgedrukt in Ampère per meter (A/m); de eenheid microTesla ( μT) is de eenheid van de magnetische fluxdichtheid. In de praktijk wordt echter de microTesla beschouwd als de maat voor de sterkte van het magnetisch veld. Om verwarring te voorkomen wordt in dit rapport over magnetische veldsterkte gesproken ( uitgedrukt in μT ), daar waar de fluxdichtheid bedoeld wordt.
5
2.2 Basis gegevens ondergrondse ligging configuratie: Bij de berekeningen is uitgegaan van een dubbel circuit kabels voor 195 MVA veilig bedrijf. Dit wil zeggen, dat voor het grootste gedeelte van het jaar elk kabelcircuit maximaal belast wordt met 97.5 MVA, of wel 375 A, de zg ontwerpstroom. In analogie met de Handreiking van RIVM wordt de berekening van de magneetveldzone uitgevoerd bij een jaargemiddelde belasting per kabelcircuit van 50% van de maximale ontwerpcapaciteit van de verbinding Kabelverbinding betreft 2 circuits 1 x 1200 ALRM in driehoek. Hartafstand tussen de circuits ter plaatse van hekwerk 90 meter, liggingsdiepte 1,80 meter. Maximale transport capaciteit 195 MVA ( 750 Ampere) Rekenstroom voor berekenen magneetveld zone 375 Ampere. Ontwerpbelasting: Spanning niveau (kV)
150
Transportcapaciteit totaal (MVA)
195
Ontwerpcapaciteit Ontwerpstroom Rekenstroom per kabelcircuit per kabel Magneetveldcircuit Berekening (MVA) (A) (A)
195
750
375
Ter plaatse van het hekwerk loodrecht op het hart van de scheiders geldt voor de kabel verbinding: ( zie bijlage 2, plattegrond fase 1, blz.13) Kabels in driehoek tegen elkaar. Afstand van het hekwerk tot opstijgpunt kabels: 11,85 meter. Hoogste punt top eindsluiting: 5,30 meter. Rekenstroom voor berekening magneetveld: 375 A. Ter plaatse van het hekwerk langs het hart van het kabelcircuit geldt voor de kabel verbinding: ( zie bijlage 2, plattegrond fase 1, blz.13) Afstand van het hekwerk tot hart kabel circuit: 4,20 meter. Liggingsdiepte kabelcircuit 1,80 meter.. Rekenstroom voor berekening magneetveld: 375 A. 6
2.3 Basis gegevens bovengrondse installatie welke zich dichtst bij het hekwerk bevindt Bij de berekening is uitgegaan van een verbinding van 100 MVA ( 385 A.) De verschillende fasen bevinden zich in horizontaal vlak ca, 5,30 meter boven maaiveld. Hartafstand tussen de fasen per circuit: 3,20 meter. Afstand tot het hekwerk: 17 meter. Hoogte van de fasen boven maaiveld: 3,50 meter. Rekenstroom voor berekening van de magneetveld zones: 385Ampère. Spanning niveau (kV)
150
Transportcapaciteit totaal (MVA)
200
Ontwerpcapaciteit Ontwerpstroom Rekenstroom per kabelcircuit per kabel Magneetveldcircuit Berekening (MVA) (A) (A)
100
385
385
7
3. Berekening resultaten. Berekening 1 –specifieke magneet veld zone ter plaatse van het hekwerk in het hart van het binnen komende kabelcircuit: zie plattegrondfase 1 bijlage 2, blz. 13 Specifieke magneetveldzone (m) 1*: 26 meter weerszijden van kruising kabels met het hekwerk. 1* specifieke zone wordt afgerond op 25 meter conform de handreiking van het RIVM.
Magneet veld sterkte als gevolg van het kabelcircuit in de grond, 1,11 μT Magneet veld sterkte als gevolg van de kabels (eindsluitingen), top 5,30 meter 2,23 μT Magneet veld sterkte als gevolg van het gecombineerde effect kabels/ eindsluitingen 2,50 μT De berekende magnetische veldsterkten ter plaatse van het hekwerk als functie van de afstand tot het hart van het kabel tracé wordt in de figuur in bijlage 4 , blz.15 weergegeven. Berekening 2 –specifieke magneet veld zones ter plaatse van het hekwerk langs de tijdelijke koppelkabels: zie plattegrondfase 1 bijlage 2, blz. 13 Magnetische veldsterkte langs het hekwerk op 1 meter boven maaiveld bedraagt 0,35 μT , dus binnen de norm van 0,4 μT. De berekende magnetische veldsterkten als functie van de afstand tot het hart van het kabel tracé wordt in de figuur in bijlage 5, blz. 16 weergegeven. Berekening 3: specifieke magneet veld zones loodrecht op het vlak van het open railsysteem: zie plattegrondfase 2 bijlage 3, blz. 14 Specifieke zone (m) 1*: weerszijden van het hart van het railsysteem 32,6 meter. 1* specifieke zone wordt afgerond op 2 x 35 meter conform de handreiking van het RIVM.
Magnetische inductie ter plaatse van het hekwerk op 17 meter vanaf de dichtstbijzijnde fase van het railsysteem: ca. 1,0 μT ,1 meter boven maaiveld. De berekende magnetische veldsterkten als functie van de afstand tot het hart van het railsysteem wordt weergegeven in de figuur in bijlage 6 , blz. 17 8
4. Magnetische velden en gezondheid effecten. ( overgenomen uit RIVM handreiking voor het berekenen van de breedte van de specifieke magneetveldzone bij bovengrondse hoogspanningslijnen)
Elektromagnetische velden en gezondheid. Elektromagnetische velden kunnen het functioneren van het menselijk lichaam beïnvloeden. Boven een bepaalde waarde van de veldsterkte leiden die velden tot acute effecten, zoals het “zien” van lichtflitsen en onwillekeurige spiersamentrekkingen. In de buurt van de elektriciteit voorziening gaat het om wisselende velden met een frequentie van 50 Hz. Voor de magnetische veldsterkte heeft de Europese commissie bij 50 Hz een referentie niveau voor leden van de bevolking van 100 microTesla aanbevolen. Beneden het referentie niveau veroorzaakt het magnetisch veld geen acute effecten meer. Het bovengenoemd advies is opgesteld ter voorkoming van direct optredende effecten van sterke velden. Bij lagere veldsterkten dan dit referentie niveau is het optreden van dergelijke effecten uitgesloten. Het Interrnational Commission on Non-Ionizing Radiation Prrotection heeft tevens gekeken naar effecten die kunnen optreden bij langdurige blootstelling aan zwakke velden ( met een veldsterkte beneden het referentie niveau.)
Minder duidelijk is wat de effecten van langdurige blootstelling aan lagere magnetische veldsterkten zijn. Het onderzoek in de buurt van bovengrondse hoogspanningslijnen wijst er op dat kinderen die dicht bij een dergelijke hoogspanningslijn wonen, waar het magnetisch veld relatief sterk is, mogelijke extra risico op leukemie lopen. Het (mogelijk) verhoogde risico op kinderleukemie tekent zich af bij langdurige blootstelling aan magnetische veldsterkten hoger dan ergens tussen de 0,2 en 0,5 microTesla. Rijksbeleid. Op grond van deze gegevens en uitgaande van het voorzorgsbeginsel heeft het ministerie van VROM in 2005 een advies voor het hoogspanningslijnenbeleid aan gemeenten, netbeheerders en provincies uitgebracht. In dat adviesraad VROM aan zoveel als redelijkerwijs mogelijk is te voorkomen dat er in de buurt van bovengrondse hoogspanningslijnen nieuwe situaties ontstaan waar kinderen langdurig worden blootgesteld aan magnetische veldsterkten die jaargemiddeld boven 0,4 microTesla liggen. 9
5. Zone berekening. De manier waarop deze specifieke magneetveldzone “waar het magnetisch veld gemiddeld over een jaar boven de 0,4 microTesla ligt ” kan worden berekend, is vastgelegd in een handreiking die door RIVM wordt beheerd. De berekening in deze rapportage is uitgevoerd volgens Cigré 104 – “Magnetic field in HV Cable Systems 1/ Systems without Ferromagnetic component, Joint Task Force 36.01/21”. Deze berekeningsmethode is volledig in lijn met die aangegeven in de handreiking van RIVM, welke speciaal voor bovengrondse hoogspanningslijnen is geschreven.. Om de onzekere wetenschappelijke aanwijzingen te vertalen naar een concrete zone berekening zijn in de genoemde handreiking bepaalde keuzes en vereenvoudigingen gemaakt. Vereenvoudigingen zijn onvermijdelijk omdat de volledige karakteristieken van de stroom niet altijd en overal in het hoogspanningsnet bekend zijn. Een belangrijke vereenvoudiging is dat de berekening plaats vind voor het meest karakteristieke deel van het tracé. Een verdere vereenvoudiging is dat de berekende magneetveld zones worden voorgesteld door rechte lijnen evenwijdig aan het kabeltracé. Deze vereenvoudigingen leiden ertoe dat de in deze rapportage berekende specifieke magneetveldzone niet de werkelijke sterkte van het magnetisch veld op een bepaalde locatie op een bepaald tijdstip weergeeft, maar een toekomstgerichte magneetveldzone die past binnen het hoogspanningslijnenbeleid van de rijksoverheid.
10
6. Conclusie.
Fase 1: De maximale magneetveld sterkte ter plaatse van het hekwerk van het nieuwe 150 kV station Boxtel bedraagt in fase 1 maximaal 2,5 µT, boven het hart van de binnenkomende kabelcircuits. De specifieke magneetveldzone ter plaatse van het hekwerk bevind zich op 26 meter weerszijden het hart van het kabelcircuit op 1 meter boven maaiveld. De specifieke magneetveldzone ter plaatse van het hekwerk ten gevolge van de ligging van de tijdelijke koppelkabels op het terrein bevind zich binnen het hekwerk Fase 2: De beïnvloeding van de binnenkomende kabelcircuits van fase1 is onveranderd. De tijdelijke koppelkabels zijn verwijderd. Het punt van het bovengrondse open rail systeem wat zich het dichtste bij het hekwerk bevind is aangegeven op bijlage 3. De magneetveldsterkte ter plaatse van het hekwerk parallel aan het railsysteem bedraagt op 1 meter boven maaiveld 0,7 µT. De specifieke magneetveld zone van 0,4 µT, bevind zich op 31 meter van het hart van het railsysteem.
11
Bijlage 1: plattegrond schakelstation.
12
Bijlage 2: plattegrond fase 1.
13
Bijlage 3: Plattegrond fase 2 ( eindsituatie)
14
Bijlage 4: Grafische weergave Magnetische Velden. Magneetveld berekening kabel invoering schakelstation:
15
Magneetveld berekening tijdelijke koppelkabels:
16
Magneetveld berekening schakelstation Boxtel bovengronds rail systeem 100 MVA, 385 Ampère.
17
