Høyspent kraftoverføring i tunneler

Det er bra at regjeringen nå har åpnet for å utrede alternativ til luftlinjer i Hardanger. Det er imidlertid flere alternativ enn sjøkabel som må vurderes. Det er derfor gledelig å se at noen tar til orde for høyspent i tunnel i Hardanger-saken. Mange av de tekniske og estetiske argumentene mot luftlinjer og sjøkabel faller bort om en bruker tunnel.
Jeg mener imidlertid at blanke ledere i tunnel kan være et enda bedre alternativ enn kabel i tunnel.
I 1998 skrev jeg hovedoppgave om dette tema, ved Institutt for elkraftteknikk ved NTNU. Hovedoppgaven var en del av en prosjektpakke ved Institutt for bygg og anleggsteknikk, som omhandlet Høyspent i tunnel. Dette ble utført i samarbeid med Statnett og Alcatel kabel, og berørte de ulike forholdene ved fremføring av elektrisk kraft gjennom tunneler.
Hovedoppgaven viste at kraftoverføring med uisolerte, blanke ledere er en elektroteknisk og ikke minst økonomisk meget interessant løsning. Den vil innebære store kostnadsreduksjoner i forhold til kabeloverføring.
Blanke ledere innebærer at man benytter luft som isolasjonsmedie, og at tunneltverrsnittet øker fordi isolasjonsavstanden mellom lederne må være større. Gjennom simuleringer påviste jeg i at isolasjonsavstandene som benyttes gir en maksimal feltstyrke rundt lederne, som ligger godt under kritiske verdier for luftens isolasjonsholdfasthet. Det bør derfor være mulig å redusere disse avstandene.
Arbeidet tok utgangspunkt i en eksempelstrekning på 10 km og spenning på 300 KV. Isolasjonsavstandene er noe større for 420 KV, men ikke vesentlig, og jeg tror rapportens konklusjoner bør kunne anvendes ved slike overføringsspenninger også.
Rapporten konkluderte med at kostnadene til elektroinstallasjonene er 9-15 % av totalkostnadene, som er mest avhengige av tunneldiameteren for fullprofilboret tunnel. Denne ville variere i området 6,8 til 9,9 m. Dette kan lages med konvensjonelle tunnelboremaskiner. Rapporten viste også at dette er billigere enn å bore mindre tunnel og legge kabel i denne. Kostnader til kabelanlegg utgjør 50-60% av de totale kostnadene i slike tunnelanlegg.
Dette var nybrottsarbeid, og i hovedoppgaven kom jeg med anbefalinger om hva som måtte utredes videre:

• Gjennom nærmere utredninger og laboratorietester bør det søkes å redusere isolasjonsavstander slik at kostnader til tunnelbyggingen kan begrenses. Dette kan gjøres ved å redusere feltstyrken rundt lederne ved å øke lederdiameteren eller ved å delisolere lederne.
• Arbeidet var konsentrert om spenningsforhold og elektriske felt i systemet. Andre forhold, som mekanisk dimensjonering, strømbelastning, feilstrøm og krav til miljøet er omtalt, men må utredes nærmere.
• Krav til miljøet i tunnelen må spesifiseres ift. maksimal luftfuktighet og temperatur, behov for ventilasjon, sikringsbehov mot nedfall og vanninntrengning, sikkerhet for personell ved eventuell inspeksjon og muligheter for samkjøring med andre installasjoner.
• Avlederteknologi for å redusere lyn- og koblingsoverspenninger må også utredes, med formål å krympe isolasjonsavstander.
• Hovedoppgaven benyttet et idealisert lederarrangement med aluminiumsrør i trekantformasjon. Det bør utredes andre alternativ for uisolerte ledere.

I sluttordet forutså jeg at det i fremtiden ville bli stilt større krav til bygging av nye overføringer. Det ville ikke tillates å bruke luftlinjer for å forsterke overføringsnettet til vestlandet. I slike tilfeller vil valg av blanke ledere innebære store kostnadsreduksjoner fremfor kabeloverføring. Jeg anbefalte derfor at arbeidet med høyspent i tunnel skulle følges opp slik at dette raskt skulle kunne bli en praktisk gjennomførbar løsning.
Ifølge Institutt for bygg, anlegg og transport ved NTNU er det ikke gjort noe med dette i ettertid. Prosjektet som hovedoppgaven var en del av døde ut fordi det var for avhengig av enkeltpersoner, og at en eller flere av disse sluttet.

Teknisk ukeblad stilte 9. august 2010 kritiske spørsmål til at det pågår en Hardanger-debatt uten teknologer. Jeg benyttet anledningen, og ti dager senere skrev Teknisk ukeblad en artikkel om alternativet og hovedoppgaven. Det er ettersigende nå diskusjoner om arbeidet skal tas opp igjen. Det synes jeg er på høy tid, og jeg håper dette lar seg gjøre, slik at dette alternativet kan være med i vurderingen av løsninger for kraftoverføringer i sårbare områder.

Her er en samling av lenker til relevante artikler:
Hardangerdebatt uten teknologer - tu.no
Legg kabelen i fjelltunnel - bygg.no
Høyspent i tunnel - bygg.no
Kraftlinjer kan legges i tunnel - tu.no
COWI inn i monsterdebatten