Vil utvikle ny type komposittmast
Statnett jobber med å utvikle master som skal gi bedre byggeprosess, økt sikkerhet og enklere visuelt preg.
Foto:Colourbox
Siden 2012 har Statnett i sitt Lean Line program satset på flere forsknings- og utviklingsprosjekter (FoU) med mål om å gjøre byggeprosessen sikrere, raskere og mer kostnadseffektiv.
- Ett av resultatene som nå begynner å ta form er bruk av karbonfiberarmerte komposittmast på høyere spenningsnivå. Dette materialet kan kanskje gi vektreduksjon også på 420 kV-spenningsnivå. Det er det samme materiale som brukes i blant annet marine-, fly-, forsvars-, bil- og sportsindustrien, sier Berlijn.
Mindre helikopterbruk og enklere visuelt preg
Statnett benytter i dag hovedsakelig helikopter for å montere master.
- Ved å redusere vekten på mastene, vil Statnett kunne spare en betydelig mengde helikopterbruk. Det kan bidra til økt sikkerhet, men også raskere byggeprosess. I dag leveres mastene som et byggesett av ståldeler som må settes sammen på et sted nær ledningen som skal bygges. Master laget av karbonfiberarmert polymer (CFRP) materiale vil kunne bestå av færre deler enn dagens, sier Berlijn.
- Det vil kunne gi et enklere visuelt preg. Samtidig vil konstruksjonen med komposittmaterialer kreve elementer med større diameter enn stål, og derfor få større mastebein.
Prosjekt i 3 trinn
Prosjektet består av tre trinn:
• Finne et materiale og en mastedesign som kan redusere vekten på 420 kV master kombinert med en effektiv montasjeprosess.
• Undersøke om materialet oppfyller krav til blant annet elektriske forhold, transport, montasje, produksjonsteknikk, dynamiske analyser og detaljprosjektering.
• Prototyputvikling.
Siden begynnelse av 2013 har SINTEF og Re-Turn jobbet med første trinn i prosjektet. SINTEF har innhentet kompetanse fra NTNU Institutt for Produktdesign og Miljøsystemanalyse AS. Re-Turn har innhentet kompetanse fra n-Tec, Installit Marine Engineering og FiReCo.
Utfordringer knyttet til bruk av karbonfiberarmert polymer
- Prosjektet er fortsatt i en tidlig fase hvor mye er usikkert og hvor man ennå ikke kan vite de endelige resultatene. Det er blant annet knyttet en del utfordringer til benyttelse av CFRP, spesielt ved master på 420 kV nivå og med både den elektriske og mekaniske kompleksiteten til disse konstruksjonene. Ved benyttelse av et slikt materiale er det for eksempel viktig med videre studie av elektriske forhold. Det skal gjøres i neste prosjektskritt som starter i 2014, sier Berlijn.
Videre skal prosjektet, som gjennomføres av kraftledningsavdelningen, utføre en detaljprosjektering, se på produksjonsteknikk, utrede svakheter av materiale når det gjelder slag og støt, samt svakheter når det gjelder elektriske overslag og felt. Forventet livslengde, driftsvennlighet og tilstandskontroll samt hvilken effektivisering i byggeprosess det kan gi, skal også utredes.
- På et senere tidspunkt vil dette også kunne medføre fullskalatesting. På grunn av disse utfordringer, jobber vi derfor parallelt med å finne andre løsninger i mer tradisjonelle materialer.
Mulig ”først i verden”-teknologi
Om prosjektet lykkes med å finne en fungerende design, både elektrisk og mekanisk, vil Statnett trolig være de første i verden som bruker karbonfiberarmert polymer i kraftledningsmaster på 420 kV spenningsnivå.
- For Statnetts del er dette derfor et meget spennende prosjekt, men hvor det gjenstår mange faktorer som må avklares. En grundig teknologikvalifiseringsprosess er derfor en forutsetning for at prosjektet skal lykkes med implementering, sier Berlijn.