Opførelsen og driften af en vindmøllepark kræver et stort antal tekniske komponenter, der transporterer den producerede elektricitet sikkert, pålideligt og økonomisk ind i nettet. En af de vigtigste – og ofte undervurderede – komponenter er mellemspændingskabler. De udgør rygraden i den interne parkens kabler og sikrer, at hver vindmølle sikkert leder sin elektricitet til transformerstationen eller netforbindelsespunktet med lave tab.
Denne guide forklarer på en forståelig måde:
Hver vindmølle genererer elektrisk energi på generatorniveau (typisk mellem 400 V og 1.000 V). Dette omdannes til mellemspænding (normalt 20 kV eller 30 kV, mere sjældent 10 kV eller 33 kV) via en transformer i anlægget eller tårnet.
Grunden til at bruge mellemspænding:
- Lavere transmissionstab: Højere spænding = lavere strømme = mindre varmetab.
- Økonomiske kabeltværsnit: For mellemspænding er mindre ledertværsnit tilstrækkeligt end for lavspænding, hvilket reducerer omkostningerne.
- Netværkskompatibilitet: Netforbindelsespunkter for distributionssystemets operatører arbejder normalt i mellemspændingsområdet.
- Sikker og robust parkeringsstruktur: Mellemspændingskabler er designet til de nødvendige transmissionskapaciteter og øger driftssikkerheden.
Kort sagt: Uden mellemspændingskabler ville den interne kabelføring i en vindmøllepark ikke være teknisk mulig.
Mellemspændingskabler har flere centrale opgaver i vindmølleparken:
2.1 Kraftoverførsel fra vindmøllen til parkens elnet
De forbinder:
- Vindmøller → opsamlingsledningsledningsnet
- Indsamlingskabelledninger → parkeringskontrolcenter / overførselsstation
- Overførselsstation → transformerstation / netforbindelse
2.2 Aktivering af ring- eller strengskift
Vindmølleparker omtales typisk som:
- Ringsystem (højere pålidelighed) eller
- Strandsystem (mere omkostningseffektivt)
Kablede. Mellemspændingskabler skal understøtte egnede koblings- og beskyttelseskoncepter til dette.
2.3 Kommunikation og kontrol
Mange mellemspændingskabler indeholder integrerede fiberoptiske kabler til :
- Anlægskommunikation
- Netværkskontrolcenterforbindelse
- Overvågning, sikring og kontrol
2.4 Jordforbindelse og ligeværdig-potentialebinding
Afskærmningsfletningen på kablerne antager:
- Opsivning af reststrømme
- Potentialekontrol
- Reduktion af elektromagnetiske påvirkninger
De mest almindelige mellemspændingskabler i vindmølleparken er:
3.1 Kabeltyper
-
N2XSY / NA2XSY
Kobber- eller aluminiumsledere, XLPE-isolering, bredt anvendt i vindområdet (10–30 kV).
-
N2XSEY / NA2XSEY
Med langsgående og tværgående tæthed – nyttig til fugtige jorde.
-
Kabler med fiberoptiske baner
Kombineret løsning for energi + data.
3.2 Almindelige spændingsniveauer
- 20 kV (standard i Tyskland)
- 30 kV (stigende betydning for store parker)
- 33 kV (almindeligt for internationale projekter)
3.3 Lægningsmetoder
- Direkte begravelse
- Installation i beskyttelsesrøret
- Kabelbakker (sjældne, mest i understationsområdet)
- Underføringer (flush drilling metode, HDD)
Her begynder den afgørende del, for fejl i kabelplanlægning er blandt de dyreste problemer ved opførelse af vindmølleparker.
4.1 Beregning af belastning og tab
Nøgleaspekter:
- Kabeltværsnit efter strømførende kapacitet
- Temperaturafhængig belastningskapacitet
- Akkumulering og parallelle strenge
- Spændingsvedligeholdelse og spændingsfaldsberegning
4.2 Topologiplanlægning (Ring vs. Strand)
Ringledninger:
Strengkabler:
4.3 Jord- og geologianalyser
Jorden påvirker:
- Varmeafledning
- Lægningsdybde
- Beskyttelsesforanstaltninger
- Kablets levetid
Stenjord → sandbedding, beskyttende rør
Fugtig jord → langsgående og tværgående forseglede kabler nyttige.
4.4 Mekanisk belastning
Særligt kritisk:
- Kurveradier
- Trækkræfter under udlægning
- Beskyttelse i overgangsområder (f.eks. tårnbase)
4.5 EMC & Afskærmningskoncepter
Vigtigt for:
- Måle- og kontrolteknologi
- Minimering af interferens
- Jordingskoncepter i parkeringsnetværket
4.6 Tilladelser og standarder
Planlæggere skal tage hensyn til relevante standarder, herunder:
- VDE 0276 (Mellemspændingskabel)
- VDE 0100 / 0101 (Opførelse af højspændingssystemer)
- Tekniske forbindelsesbetingelser (TAB) for netværksoperatøren
- Byggetilladelser til ruter, stier, underføringer
Efter idriftsættelsen begynder den langsigtede opgave: sikker drift i 20-30 år.
5.1 Regelmæssige tests og målinger
Typiske tests er:
- Målinger af delafladning
- Skaltests
- Isoleringsmålinger
- Termografiske kontroller af samlinger og stationer
5.2 Overvågning af kritiske områder
Særlige farezoner:
- Sokkelpunkter
- Overgange ved tårnets fod
- Underkørsler
- Områder med jordbevægelse eller landbrugsbrug
5.3 Dokumentation og stisporing
Operatørerne skal vide, hvor hvert kabel er. Vigtigt for:
- Reparationer
- Jordarbejde
- Hændelseshåndtering
Mangel på dokumentation er en af de mest almindelige operationelle risici.
5.4 Typiske fejlmønstre
- Skedeskader forårsaget af sten eller trækkræfter
- Socketfejl (den mest almindelige årsag til fejl)
- Fugtindtrængning
- Termisk overbelastning
5.5 Reparationer & Omkostninger
Reparationer af mellemspændingskabler er tidskrævende:
- Lokalisering efter forkastningsplacering
- Afdækning af ruten
- Sokkelsamling under særlige betingelser
Omkostningerne ligger ofte i femcifrede intervallet pr. skade.
Mellemspændingskabler er et centralt element i enhver vindmøllepark. De sikrer sikker, effektiv og pålidelig overførsel af den producerede energi og har en betydelig indvirkning på både bygge- og driftsomkostninger . Professionel planlægning, installation af høj kvalitet og omhyggelig overvågning under drift er afgørende for høj tilgængelighed af turbiner og problemfri drift af vindmølleparker i årtier.
