Het bromprobleem van Zutphenjwr47

Ik wil eens ingaan op de “stand der techniek”, zoals die in het forum1 door Badu treffend wordtbeschreven:

De stroomsterkte van 1000A leidt inderdaad tot een sterkte van 0,1 microTesla op2000m afstand, echter dit is wanneer er sprake zou zijn van één geleider. Eenhoogspanningslijn heeft drie-fasen die qua veldrichting 120 graden tov elkaar gedraaidzijn. Het veld van één geleider wordt daardoor voor een heel groot gedeelte opgehevendoor de velden van de andere fasen. Het resterende veld heeft een frequentie van 150Hz.

Er worden door TenneT uitgebreide berekeningen gedaan voor nieuwe lijnen waarbijeen veldsterkte van 0,4 micro Tesla (RIVM advies) wordt gehanteerd als veilige waarde.Dit levert over het algemeen een zone van maximaal 300m breed op (met de oudevakwerkmasten op 380kV) waarbinnen gevoelige bebouwing moet worden vermeden.Deze waarde van 0,4 microTesla is niet gebaseerd op een geluidsrisico maar op anderegezondsheidsrisico's zoals Leukemie (zoals RIVM ook al aangeeft).

Het driefasenenergiesysteem werkt ideaal zolang de drie stroomsterktes een echte sinusvormvolgen. Alleen dan compenseren zich de stroomsterktes op de centrale as van de leidingen tot eenlage waarde, die de woningbouw met slaapruimtes in de directe omgeving toelaat.

1 Post subject: Re: Discussie over de bromtoon en laagfrequente stoorsignale

1: ideale sinusvorm van de stroomsterkte in het driefasenenergiesysteem

Als bebouwingsgrens wordt tegenwoordig overigens ca. 100m aan weerszijde van de hoogspanningslijn aangegeven:

Dankzij de Wintrack-mast wordt de grondstrook onder de hoogspanningslijnen waaropbouwbeperkingen gelden, verkleind van 300 naar maximaal 100 meter. Hierdoor zijn inhet dichtbevolkte Zuid-Holland meer geschikte locaties te vinden voor dehoogspanningsverbinding2.

Het gaat hier echter niet om maximaal 100m of 300m, respectievelijk 0,4 micro Tesla of 0,1microTesla. Ik wil hier alleen maar aantonen, dat de magnetische veldsterkte zich heel anders kangedragen als men de ideale sinusvorm van de stroomsterkte (fig. 1) verlaat.

Wijkt namelijk in de 3 fasen ook maar één stroomsterkte af van die ideale sinus, dan ontstaan er alonregelmatigheden. Als alle drie fasen een afwijkende stroomsterkte vertonen, kan er een geheelandere randvoorwaarde ontstaan, die de magnetische veldsterkte ver buiten het toelaatbare niveaukan verhogen.

Om nu te bewijzen, welke schadelijke invloeden de moderne, schakelende stroomvoorzieningen opde sinusvorm van de stroomfasen uitoefent, moet men liefst eerst een bericht lezen van de Duitseingenieur, die dit relatief goed beschreven heeft3.

Zijn uitleg beschrijft de huidige voedingsschakelingen, die in de regel rondom de maxima van deamplitude van de sinusvorm een korte laadpuls voor de grote “opslagcondensator” in de moderne,schakelende stroomvoorzieningen vertonen. Het is de condensator, waaruit de rest van de halveperiode stroom moet worden geleverd. De laadstroompuls is daarom niet te verwaarlozen. Menhoeft dit artikel echter niet per se te lezen. Ik wil het principe aan de hand van een stroomcurvedemonstreren:

2 Stap voor stap een nieuwe verbinding - Randstad 3803 „Dirty Power - Oberschwingungen durch nichtlineare Verbraucher“ - Autor Dipl. Ing. (FH) Günter Höck

2: driefasenenergiesysteem met impulsvormige stroomafname I1, I2 en I3

Ik wil nu aan het extreme geval van een netwerk met uitsluitend moderne, schakelendestroomvoorzieningen aantonen, dat deze laadpulsen ervoor zorgen, dat de stroomvormen van dedrie fasen een sterk pulserend magneetveld veroorzaken, dat ver buiten de boven aangegeven 100mzone aan weerszijde van de hoogspanningslijn een ontoelaatbaar hoge magnetische veldsterkteopwekt.

In feite kan men uit deze curve (fig. 2) direct aflezen, dat in dit sterk vereenvoudigde voorbeeld destroomsterkte tussen de 6 laadpulsen per periode tot nul daalt. Bij een stroomsterkte van 0A zal ineen ideaal driefasenenergiesysteem het magneetveld eveneens nul worden.

Gedurende de laadpulsen lopen er natuurlijk wel stromen, die zelfs een veel hogere waarde tenopzichte van de gemiddelde stroomsterkte bereiken. Deze waarde hangt af van de impulsbreedte. Inde afbeelding kan de stroomimpuls circa 5x de gemiddelde waarde bereiken. Het is echter ookdenkbaar, dat 10x of 30x bereikt kan worden. Het bijbehorende magneetveld heeft een pulsvorm enkan hogere amplituden bereiken dan men uit de gemiddelde stroomsterkte zou verwachten.

Dit pulserende magneetveld vertoont (in Europa) een frequentie van 150Hz, d.w.z driemaal delocale netfrequentie (50Hz). Dit is wat Badu's uitspraak “Het resterende veld heeft een frequentievan 150Hz.” formuleert. Het resterende veld is in dit model het totale veld.

De magnetische veldsterkte vertoont dus een impulsvorm, waarvan de amplitude overeenkomt metde maximale amplitude van de stroomimpulsen I1, I2, en I3. De gemiddelde magnetischeveldsterkte is nog steeds nul, maar de reeks 150Hz-pulsen veroorzaakt natuurlijk storingen.

Als de impulsvorm een waarde van 1000A bereikt, bereikt de amplitude van het magneetveld opeen afstand van R=2000m de toelaatbare drempelwaarde van 0,1 μTesla, die in sommige kringen alsgrenswaarde voor het toelaatbare magneetveld in kinder- en slaapkamers geldt. Man kan dezeafstandswaarde R ook omrekenen voor 0,4 μTesla, maar dat wil ik aan dit betoog niet toevoegen. Inde rest van het betoog wil ik R gebruiken als een nog nader te bepalen "grenswaarde voor het gevalvan impulsvormige stroomcurven".

Het mag dan wel een maximale amplitude zijn, maar ook als gemiddelde is het een voor de afstandR veel hogere waarde dan theoretisch in een ideaal driefasenenergiesysteem aangenomen.

De bijbehorende waarde van R is ook de grens waarbinnen men in dit model een woningbouw magtoelaten. Deze waarde is 5, 10 of 20x groter dan de huidige grens van 100m, die TenneT voor eenideaal driefasenenergiesysteem met de Wintrack-mast heeft afgeleid.

Het model van een driefasenenergiesysteem met een pulserend magneetveld van 0,1-0,4 μTesla opeen afstand van R bij een stroomsterkte van 1000A zal gelukkig niet zo vaak overal voorkomen. Hetbovenstaande model dient dan ook alleen ter illustratie van het kernprobleem, dat bij niet-idealegolfvormen het magneetveld sterk kan afwijken van de het ideale driefasenenergiesysteem.

De bromstoring in Zutphen is mijns inziens een gevolg van een dergelijk pulserend magneetveld,dat zich bovenop de zwakke ideale basiscomponent van het magneetveld torent, die tot de idealesinusvorm behoort.

Deze impulsvormen van het magneetveld kunnen allerlei “harmonischen” bevatten, die zich in hetgehoor van gevoelige bewoners reëel of zelfs virtueel als een “dieselende motor” of “generator”voordoen. De impulsvorm kan, afhankelijk van de stroomcurven, soms ondergaan in het zwakkemagneetveld dat afkomstig is van de zuivere sinuscurven of er plotseling ver bovenuit steken.

Verder wordt op de site4 geschreven dat het geluid 's avonds (rond 23:00 uur) sterkerwordt en rond 6:30 weer afneemt. Dit zijn net de periodes dat het HS net laag belastwordt en dus trafogeluid zoals Peter Forbes aangeeft wat hoger kan zijn.5

4 Bedoeld is lfg | Belangengroep Bromtoon Zutphen5 Post subject: Re: Discussie over de bromtoon en laagfrequente stoorsignale

Ook kunnen de impulsvormen van de stroomcurven gedurende de dag, als er vanaf 6:30 allerleimotoren en andere grondlastsystemen bij alle drie fasen voor een relatief ideaal sinuspatroon in destroomcurven zorgen, min of meer ondergaan in de zuivere sinuscurven van het idealedriefasenenergiesysteem.

's Avonds echter, als de stroomafname door de vele schakelende voedingen afwijkt van desinuscurven zal het driefasenenergiesysteem steeds meer een met 150Hz pulserend magneetveld van0,1-0,4 μTesla op een afstand van R bij een stroomsterkte van 1000A vertonen.

Principieel moet men als technicus accepteren, dat systeemvoorwaarden, die op een zuiveresinusvorm baseren, alleen van toepassing zijn zolang de zuivere sinusvorm binnen de daarbijbehorende tolerantiegrenzen blijft.

In feite worden in dit artikel, afgezien van de aangehaalde teksten uit het forum, een TenneT-folderen een achtergrondartikel van een Duitse ingenieur, geen andere bronnen dan gezondmensenverstand toegepast. Ik hoop dus, dat de moderatoren ditmaal zo genadig zijn de beschreventhese te accepteren en niet als een "Wij-van-WC-eend-adviseren-WC-eend" af te doen.

Verder valt me op dat de door Joannes aangehaald site van LFg Zutpen een aantalmogelijke bronnen noemt, maar daarbij bevindt zich geen hoogspanningsverbinding ofhoogspanningsstation. Kennelijk wordt hoogspanning ook door deze belangengroep nietals storingsbron gezien. De mogelijke bronnen die daar genoemd zijn, zijn m.i.inderdaad veel waarschijnlijker dan hoogspanning6.

Indien de bewoners van Zutphen het probleem van de vervorming der sinuscurven over het hoofdhebben gezien en bij de bestudering van het bromprobleem niet eens op de lijst van mogelijkebronnen hebben geplaatst, ligt dat vermoedelijk aan het blinde vertrouwen, dat de normen voorwoonbebouwing nog steeds terecht uitgaan van het ideale driefasenenergiesysteem uit deleerboekjes van de middelbare scholen.

Wij hebben wellicht de plicht om hen erop te wijzen, dat het huidige driefasenenergiesysteem vantijd tot tijd van het ideale sinuspatroon afwijkt en wel degelijk tot op afstand R van eenhoogspanningslijn een 150Hz bromsignaal van 0,1 - 0,4 μTesla kan produceren.

6 Post subject: Re: Discussie over de bromtoon en laagfrequente stoorsignale